21 世纪科学发展的特点是各学科纵横交叉解决实际问题。对于化学学科,既要保持自身继续发展,又要研究科学基础问题与解决实际问题相结合,当今化学发展总趋势大致是:由宏观到微观、由定性到定量、由稳态到亚稳态、由经验上升到理论并用理论指导实践,进而开创新的研究;为适应需要,合成具有特殊性能的新材料、新物质,解决和其他自然科学互相渗透过程中不断产生的新问题,并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。根据预测,在21 世纪,化学将具有如下几个发展趋势:
1.重视解决重大实际问题
化学是一门与社会生活关系紧密的科学,从社会发展的需要出发,化学家会有更广阔的发展空间,反过来也会深化和丰富化学自身。
2.与相关学科进一步融合,吸取相关的理论和实验成果,开拓化学新领域
在化学愈来愈深入其他学科的今天,化学也需要积极从外部吸收新的概念与方法,化学所具有的惊人的创造力将随着新兴领域的开辟使其得以获得持久的生命力。(www.xing528.com)
3.复杂体系的研究
化学科学建立在分子水平之上,在分子的结构和性质方面,化学家过去已经积累了很多经验,而在超分子、介观领域和多尺度问题的化学研究才刚刚开始。复杂体系对于我们认识生命现象、材料性能至关重要,抓住这些领域中的关键化学问题并加以解决,是当前化学的重要课题。
所以,21 世纪的化学发展趋势有“五多”:多交叉、多层次、多尺度、多整合和多方法。主要体现在利用多种方法协作攻关,在与物理学、生命科学、材料科学、环境科学、电子学、纳米科学、信息科学、能源科学、海洋科学和空间科学等相互交叉、相互渗透的基础上共同发展。
目前,国际化学界的热点课题已有部分取得了重要进展:它们是铁基层状超导体、石墨烯、过渡金属配合物催化的有机合成与反应、用于储存未来燃料的金属-有机框架化合物、太阳能电池、纳米发电机和“发电衬衣”,以及硅纳米线热电材料等。可以肯定,具有神奇功能的新材料将会不断涌现,并有可能带动计算机和激光器的突破性进展,新的超级药物研制和医学疗法将会取得重大进展。例如,功能多样的微型机械将被用于临床;化学家将有可能找到消除工业污染的有效方法,环境问题也将不再是社会发展的制约因素;太阳能的利用将进入新的阶段,成为世界的主要能源选择之一。总之,化学将不断地创造新的奇迹。
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