化学与人类论文_化学与人类社会论文

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化学与人类论文

通过对着门化学人类的学习，我为老师简明和幽默的讲课风格所折服，老师你那由浅而入深的讲课方法让我明白了很多化学的基本知识，并对化学这个学科产生了浓厚的兴趣，同时也了解了很多与生活息息相关的基本化学知识，极大地增长了见识与知识。

这门课程评述了化学在现代社会中的作用和在科学技术体系中的地位，分析了我国化学界的现状，特别强调了化学与人类安全的关系。提出化学发展的契机和可能突破口，提出了学科重组的新思路和新世纪化学发展的战略思考，并强调了原始创新在基础研究中的重要作用。在过去的100多年里化学作为一门核心、实用、创造性科学，已经为人类认识物质世界和人类的文明进步做出了巨大的贡献。化学寻求结构多样性和分子多样性，合成制备了数以千万计的化学物质，发展了化学合成理论和技术，为阐明生命的起源、发现生物活性物质、新材料以及新药物的设计合成奠定了理论和实验基础。化学研究物质之间的变化规律，阐明各类化学反应的机理，从真实时空的水平上认识物质转化的化学过程。化学创立了研究物质结构和形态的理论、方法和实验手段，认识了物质的结构与性能之间的关系和规律，为设计具有各种特殊功能的化学品提供了有效的方法和手段。面对生命科学、材料科学、信息科学等其它学科迅猛发展的挑战和人类对认识和改造自然提出的新要求，化学在不断开拓新的研究领域和思路的同时，不断地创造出新的物质和品种来满足人民的物质文化生活，造福国家，造福人类。当前，资源的有效开发利用、环境保护与治理、社会和经济的可持续发展、人口与健康和人类安全、高新材料的开发和应用等向我国的科学工作者提出一系列重大的挑战性难题，迫切需要化学家在更深更高层次上进行化学的基础和应用基础研究，发现和创造出新的理论、方法和手段，并从学科自身发展和为国家目标服务两个方面不断提出新的思路和战略设想，以适应21世纪科学发展的需求，自从进入90年代以来，国家自然科学基金委化学科学部就注意到化学学科内部的发展与来自外部的需求之间的距离，注意到化学在自然科学体系中的地位与作用的变化，必须重新考虑学科建设问题。随着科学技术的迅猛发展，化学要从传统的只注重研究原子和分子的反应和变化规律和按无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、高分子化学来划分二级学科框框中解放出来，向整体化多层次发展。化学可以由原子层次、分子片层次、分子层次、超分子层次、多分子聚集态层次等不同层次来划分研究对象。由此形成原子层次的化学、分子片层次的化学、分子层次的化学、超分子层次的化学、宏观聚集态化学、介观聚集态化学、复杂体系的化学等[4]。化学界内部应互作调整，更好地交叉、重组，将不同学科的理论、方法、思想和研究方法融入化学。综合上述分析，化学学科可以从研究内容和方法来划分形成新的二级学科，如合成化学（合成方法学，手性合成，模板合成等）、分离化学（萃取化学，离子交换，色层分离等）、分析化学（电分析化学，光和波谱分析化学，化学计量学，在线原位分析等）、物理化学（化学热力学，结构化学，催化化学，表面/界面化学，超临界化学等）、理论化学（计算化学，量子化学，化学统计学，非线性化学等）等。根据将现代数学、物理、信息方法融入化学，赋予化学更多的生命活力和创造力的原则，也可以从学科交叉来重新划分，如与生命科学交叉的化学生物学，与材料科学交叉的纳米（材料）化学，与资源和环境科学交叉的绿色化学，与数学、信息和生命科学交叉的化学信息学等。随之而来对化学科学的定义也有必要重新考虑。基础研究是人类文明进步的动力，是科技与经济发展的源泉和后盾，是新技术、新发明的先导，也是培养人才的摇篮。基础研究的核心在于创新，而创新就要允许失败。要努力营造一个有利于激励原始创新的良好环境，推动化学源头的创新，取得基础研究的突破，加快发展我国的化学基础研究的发展。化学科学与人类安全的关系]在第一阶段，人类活动只为满足生存的基本需要；后来就进一步要求满足日益增长的生存质量的需要；再后到20世纪后期才认识到要在保证生存安全的前提下提高生存质量。既要保证现今地球上的人，也要保证未来子孙后代。因此提出了可持续性发展的战略思想。现在大家都知道可持续性发展要依赖科技进步；但也要知道并非一切科技进步都支持可持续性发展。只有满足人类生存、生存质量和生存安全三方面的要求，科技进步才能够成为人类不断进步的推动力。化学的创造力的确给我们营造了一个全新的物质环境。这些成果一度使人们乐以忘优。先发达国家的人们毫无顾虑地改变着和影响着自然。但是经过100多年的工业大发展之后，人们才渐渐明白了一件事实：生产和生活上的不当会反过来影响人类的安全。其中最引人注意的是天然资源的滥采和化学品的滥用所引起的负面作用。因此，合理使用化学品成为20世纪末提到科学技术界的极其重要的问题。事实上任何物质和能量以至生物对人类来说都有两面性。天然化合物也有两面性，甚至有的有非常强的毒性。不论化学创造的新物质和自然界原有的物质，都要合理使用。化学对于人类的贡献利弊共存，是一把双刃剑。化学能够帮助我们了解化学物质的性质和变化规律，了解它们的两面性的本质。这是合理使用它们的科学基础。化学也能帮助我们认识自然界发生的各种化学过程，使我们能够正确地使用它们和控制它们。例如通过化学的研究，人们发现破坏臭氧层的是氟里昂之类的化学物质。但是破坏臭氧层的化学物质并非只有氟里昂；而且影响臭氧层的也并非都是化学品。反到是靠化学才解决了臭氧层的形成和破坏的机理，才找到了保护臭氧层的途径。Molina，Rowland和Crutzen就是因为他们在研究大气层化学，特别是臭氧层的形成和破坏方面所取得的成果获得了 1997 Nobel化学奖的。化学不仅对于解决化学品问题上起关键作用,在处理物理的和生物的危险因素方面也能够发挥主要作用。例如对受到放射性、紫外线等辐照的人的处理与治疗就是利用螯合排除金属，或者用自由基清除剂、抑制剂以及细胞保护剂等化学物质去阻止对人体的损伤。在满足生存需要之后,不断提高生存质量和安全是人类进步的标志。生活质量高低和安全程度要看生活水平和健康水平，由饮食、环境和精神等关键因素的合理程度决定。这些都取决于人与自然环境相互作用中,外来物质和能是否满足人体需要同时维持最佳状态。外来物质和能量（包括饮水、食物、空气、电磁波、放射性、热等）有的是有利于生存质量的提高，有的反而对健康形成威胁，还有许多有两面性。优化物质利用，避害取利是保证生存质量和安全的基础。生活质量不仅仅以个人满足感为依据,而应该考虑人以外的整个环境的应答。例如过多的汽车、空调、吸烟、不当的生产、生活方式等等都与人类生存质量有关。化学研究可以从三方面对保证生存质量的提高做出贡献：通过研究各种物质和能的生物效应（正面的和负面的）的化学基础，特别是搞清楚两面性的本质，找出最佳利用条件。研究开发对环境无害的化学品和生活用品。研究对环境无害的生产方式。以上两方面是绿色化学的两个主要内容。研究大环境和小环境（如室内环境）中不利因素的产生、转化和与人体的相互作用。提出优化环境建立洁净生活空间的途径。健康是重要的生存质量的标志。维持健康状态靠预防和治疗两方面，以预防为主。

纳米是一个比微米小得多的计量单位。纳米技术是指在纳米范围内研究物质的结构及其变化规律，并应用于生产生活之中的技术。纳米材料(nano material)，纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。纳米粒子(nano particle)，纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型人介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。

由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。

所谓环境（environment）总是相对于某一中心事物而言的。环境因中心事物的不同而不同，随中心事物的变化而变化。我们通常所称的环境就是指人类的环境。人类环境分为自然环境和社会环境。

自然环境亦称地理环境。是指环绕于人类周围的自然界。它包括大气、水、土壤、生物和各种矿物资源等。自然环境是人类赖以生存和发展的物质基础。在自然地理学上，通常把这些构成自然环境总体的因素，分别划分为大气圈、水圈、生物圈、土圈和岩石圈等五个自然圈。

社会环境是指人类在自然环境的基础上，为不断提高物质和精神生活水平，通过长期有计划、有目的的发展，逐步创造和建立起来的人工环境，如城市、农村、工矿区等。社会环境的发展和演替，受自然规律、经济规律以及社会规律的支配和制约，其质量是人类物质文明建设和精神文明建设的标志之一。

《中华人民共和国环境保护法》则从法学的角度对环境概念进行阐述：“本法所称环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、目然遗迹，人文遗迹、风景名胜区、自然保护区、城市 和乡村等 新华社电 尽管国际社会已经采取一系列措施，但环境问题仍继续对人类生存构成严重威胁，这是联合国环境规划署10月25日公布的一份全球环境综合评估报告的结论。这份题为《全球环境展望：环境与发展》(GEO－4)的报告由390名专家联合撰写，并经全球各地1000多名专家审核，是联合国在环境领域最为全面的评估报告，也是自世界环境与发展委员会20年前发表《全球环境展望：我们共同的未来》以来公布的第四部系列报告。报告在对目前全球气候、土地、水以及生物多样性等问题进行全面评估后指出，世界各国在解决一些相对简单的环境问题方面取得了一定进展，环境问题也从未像现在这样成为各国政界主流关注的话题。但是，很多棘手的问题依然存在。如不解决这些棘手问题，此前在解决简单问题方面取得的成绩可能将化为乌有，并使全人类的生存面临威胁。联合国副秘书长、环境规划署执行主任阿希姆·施泰纳说，国际社会在一些环境问题上采取的措施是大胆且令人鼓舞的。但在更多情况下，各国由于还没有充分认识到人类以及整个地球环境所面临挑战的严重性，因此行动步伐过于迟缓，规模也无法达到要求。施泰纳说，过去20年来，国际社会把破坏臭氧层化学品的产量减少了95%，制定了旨在削减温室气体排放量的协定，开拓性地创建了二氧化碳排放配额交易市场和补偿交易市场，使陆地保护区面积增加到了全球陆地总面积的约12%，在生物多样性、沙漠化、有害垃圾贸易以及改性活生物体(用遗传材料人工合成的活生物体)等方面都采取了大量重要举措。然而，正如《全球环境展望：环境与发展》报告所指出的那样，许多顽固而棘手的问题依然悬而未决。已有的问题继续存在，而新的问题又在不断产生：从海洋中缺氧区域的迅速增多，到与环境有关的各种新老疾病的涌现，人类面临的挑战是如此严峻，但与此同时，包括环境规划署在内的环境问题应对机构可支配的资源还是远远无法满足需要。专家们在报告中指出，人类目前的人口与生存方式已经超出了地球环境与资源的承受能力。人类其实不应该把自身所面临的危机割裂开来，分成“环境危机”、“发展危机”、“能源危机”等等。事实上，这些都是一个危机，其中包含了气候变化、生物灭绝、人口激增、富人的高消费以及穷人的饥饿贫困等。这些问题在不同程度上相互影响、相互作用，而解决这些问题不仅是各国政府的责任，也是社会各团体、各阶层的共同职责。诺贝尔奖是用瑞典大发明家艾尔弗雷德·诺贝尔的遗产建立的奖金。诺贝尔1833年10月21日生于斯德哥尔摩，1867年发明硝化甘油烈性炸药。他先后在瑞典、德国、法国、英国和意大利从事爆炸技术和合成物质研究，一生共获得355项发明专利权，赢得了一笔很大的财产。1896年12月10日，诺贝尔病卒于意大利。根据诺贝尔的遗嘱，将他遗产的一部分共920万美元作为基金存入银行，用每年的利息（约20万美元）奖励给对物理、化学、生物学或医学、文学以及在和平事业方面对人类有突出贡献的人。1968年起，又增设了经济学奖。获奖者不论国籍和性别。每年12月10日颁发诺贝尔奖。按惯例，物理、化学和经济学三种奖由瑞典皇家科学院颁发；生物学或医学奖由斯德哥尔摩加罗林医学外科学研究院颁发；文学奖由瑞典文学院颁发；和平奖由挪威议会颁发。每个授奖单位设有一个五人组成的诺贝尔委员会，负责评选工作。诺贝尔的候选对象，由世界各国的科学院、大学和前获奖者推荐。诺贝尔奖包括一枚金质奖章、一张奖状和一笔奖，这笔资金极大的刺激了化学这个学科的发展。只要你去发现，你就会知道化学所通过这门课程的学习，我认识到了化学就在我们身边，以及它具有的特殊的魅力。