張如范
有人說,化學家是僅次于上帝的精靈。自然界中的物質(zhì)分子大概有107種,而化學家通過化學合成的方式可以制造的物質(zhì)分子種類則高達1030~10200種,遠遠超過了自然界中物質(zhì)分子種類的數(shù)量。
化學促進了人類社會的發(fā)展?;仡櫿麄€人類社會的發(fā)展史,在某種意義上也是一部化學材料的發(fā)展史。從原始社會的石器時代,到奴隸社會的青銅器時代,再到封建社會的鐵器時代,而后又到了近代社會的鋼鐵時代,我們現(xiàn)代社會則是一個硅時代,展望未來社會,將會是一個碳時代。核心材料的每一次更新?lián)Q代,都極大地促進了人類社會的發(fā)展。
化學支撐了現(xiàn)代文明。我們當下的時代,是化學產(chǎn)品支撐起了整個現(xiàn)代文明,人類社會的吃穿住用行等各個方面都離不開多種多樣的化學品。此外,化學和化學品工業(yè)更是現(xiàn)代高端科技的關鍵支撐。比如,先進制造業(yè)的發(fā)展需要各種高性能材料。無論是對高強度、高耐熱、高耐寒、高耐磨、高氣密封、高耐腐蝕、高催化活性、高純度、高磁性等性能,還是對超導性、超合能、超結(jié)構、自組裝和智能化等材料性能的巨大需求,無一不是靠化學與化學品工業(yè)來發(fā)明和創(chuàng)造的。此外,人類社會面臨的能源短缺、環(huán)境污染、資源有限等許多重大問題的解決,也有賴于化學和化學工業(yè)來提供重要的技術和產(chǎn)品支撐。
化學是美麗的。談到化學和化學工業(yè),很多人的第一反應是枯燥、污染、爆炸等負面印象。但事實上,化學世界有絢麗多彩的化學反應,種類繁多的化學材料,功能各異的材料性能……無一不展示著化學世界的美妙。
化學使人類的生活更美好。神奇的納米碳材料擁有超高的強度;智能藥物可以根據(jù)需要自動在人體內(nèi)釋放有效成分;分子機器可以在分子水平上發(fā)揮獨特功能;有機發(fā)光二極管材料讓我們的生活充滿更多瑰麗的色彩;智能材料使我們的衣食住行更加智能化;生物煉制讓我們擁有更加可持續(xù)的能源;納米技術的發(fā)展則讓我們的環(huán)境更加綠色無污染。
本期特別策劃,我們將一起走進絢麗多彩而又無處不在的化學世界,一起轉(zhuǎn)動化學的萬花筒,去了解各類神奇的化學現(xiàn)象、化學反應和化學材料。紫杉醇作為世界上非常優(yōu)秀的植物抗癌藥究竟有哪些“神奇魔法”?黃粉蟲的幼蟲可降解聚苯乙烯這類塑料,為我們解決目前的塑料、微塑料危害帶來了哪些曙光?那些讓古建筑屹立不倒的“添加劑”究竟有哪些?會引起爆炸的硝酸銨究竟是天使還是魔鬼?未來可期的負熱膨脹材料將為我們的生產(chǎn)生活提供怎樣的便利?就讓我們跟隨化學領域的科研工作者,一起去領略化學的無限魅力吧!