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00017版:人文世界

2011年是国际化学年,中国相关纪念活动即将拉开

看,化学有多美

  本报见习记者 吴孟婕 通讯员 周炜 

  

  今年是国际理论与应用化学联合会的前身国际化学会联盟成立100周年,也适逢女科学家居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。2008年12月31日,第63届联合国大会通过决议,将2011年定为“国际化学年”,主题为“化学——我们的生活,我们的未来”。

  中国是国际化学年的提案国之一,为响应联合国的决议,2011年4月9日,“国际化学年在中国”启动大会将在北京人民大会堂隆重举行,这一标志性纪念活动将正式拉开“国际化学年在中国”系列活动的序幕。

  化学是自然科学中创造新物质最多的科学领域。1900年到2000年的100年间,化学家们合成或分离的化合物从55万种增加到2340万种,并正以每年200多万种的速度递增。看看周围吧!大到工业生产,小到洗衣做饭,我们每一个人都生活在化学的世界中。

  身在山中,却未必识得其真面目,世事也经常如此。你可否关心过,化学究竟是一门什么样的科学?化学的前景怎么样?值此良机,让我们一起揭开科学的面纱,发现化学之美。

  走近化学,世界因它们而精彩

  日升月沉,斗转星移,这是宇宙之美;山川大河,沧海桑田,这是地球之美;运动不止,瞬息万变,这是粒子世界之美。这万物的神奇之美,恰恰是拜化学学科所赐。

  “化学”是研究物质的科学,承载着人类的一个重大希望——从原子、分子层面认识自然、理解自然,与自然形成恰当的和谐。美国有机化学家、有机合成之父伍德沃德曾经说过,“在上帝创造的自然界旁边,化学家又创造了另一个世界”。

  与物理、数学一样,化学是自然科学的基础科学,但我们又称化学为“中心科学”。“基础”和“中心”,岂不矛盾?见到浙江大学化学系主任、浙江省化学会理事长王彦广,记者提出了心中的疑问。

  “化学的首要任务是创造新物质,在过去的一个多世纪中,化学科学在保证人类衣食住行需求、提高人民生活水平和健康状态方面做出了重大贡献,同时,它与生命、材料等朝阳学科有非常密切的联系。从这个角度看,化学确实是一门被社会迫切需要的、承上启下的中心科学。”王彦广告诉我们。

  化学与我们的生活有多密切?记者采访了几位化学家,手中的笔记本不知不觉被记得满满当当:

  假如没有化学家哈伯在20世纪初发明的合成氨技术,世界粮食的产量至少要减半,现在的69亿世界人口中将有33亿被饿死;自1897年阿司匹林问世以来,化学家发明了数千种药物,使过去长期危害人类健康的常见病、多发病得到了有效控制。与此同时,化学基础研究还给人类提供了预防、治疗和诊断疾病的有效方法和技术;化学是新材料发展的源泉,20世纪中期高分子化学的发展导致了塑料、合成橡胶、合成纤维等多种高分子材料的发明,由这些材料所制成的服装、车辆、家用电器等,早已深入千家万户;催化剂和催化裂解技术的应用,将石油有效地转变为汽油、煤油和柴油,为世界带来了动力。光电转化材料已经实现了将太阳能转变为电能的梦想……

  “‘高新材料’是解决资源短缺的唯一答案。”浙江大学化学系教授彭笑刚说,“按照现代科学的分类,发展‘高新材料’的核心任务必须由化学家来承担。这是因为,化学家是以操纵原子分子获得新物质为专业特长的科学工作者。”

  “中国的发展受制于人均占有自然资源的短缺。中国化学家不但要解决资源问题,而且要为‘中国制造’过渡到‘中国创造’奠定基础。可以说,我们的任务是探索地球村新的文明生活方式。”

  可以说,没有化学的世界将难以想象。它如同一张蜘蛛网,细密的触角已经渗透到我们生活的方方面面;它有一种引人入胜的境界,让世界不再单调乏味,充满了无限的可能性。

  中国与化学的渊源由来已久。早在战国时期,炼丹术士们就在皇宫的密室里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,开始了最早的化学实验,英语中的“化学家”一词至今还保留着“药剂师”的含义,这可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。

  近年来,我国化学的基础研究逐渐开始与世界前沿化学研究接轨,化学的国际地位明显提高。据统计,在过去的十年中,中国在化学研究领域发表的被“科学引文索引”(SCI)收录的论文数量列世界第2位,专利申请稳步增加,成为重要研究成果的主要产出国家之一。

  但与具有传统研究优势的欧美和日本相比,我国化学学科发展的总体水平还有较大差距。“中国化学正处在发展的转型期。”著名无机化学家、中科院院士徐如人告诉我们,由于起步晚,我国的化学研究队伍在各个分支布局上不甚合理,国际顶尖的科学家屈指可数,高质量、原创性和系统性的化学研究成果较少。从化学大国走向化学强国,构建良好的人才梯队,还有很长的路要走。

  走进化学,世界因他们而美丽

  科学家的成才之路各有不同,这里,或许一位年轻化学家的故事能对你有所裨益。他是浙大的“长江学者”教授唐睿康。

  虽然父母均是学化学出身,但唐睿康起初对化学并没有好感。在家庭的压力下,面对“走入化学”的现实和“逃离化学”的梦想,他带着一丝“悲壮”选择了前者。“幸运的是,我遇到了很多好老师,他们将我引入到化学这个奇妙的世界中。”

  由于唐睿康在中学期间就系统地学完了大学化学的基础内容,他在南京大学就读期间,老师特许他离开课堂进入实验室接触科学研究。“那时候的我才拨开了通往化学世界的一条小门缝,发现这并不是个‘古老而狭隘’的房间,而是一片支撑人类发展的广阔天空。”

  唐睿康科学研究从表面活性剂起步,而后又延伸到生物矿化领域。随着研究的开展,他逐渐意识到这个自己曾经认为枯燥无聊的学科,充满了太多的神奇变化:利用生物矿化中的化学原理,牙齿的仿生修复、骨修复不再是梦想;实验发现,矿化后的细胞能在紫外辐射或高温条件下继续生存发育,于是臭氧层空洞和全球气温变暖等条件下地球生命及生态保护就有了应对策略……

  “化学中一个不经意的小点,却可能给我们现在和未来的生活带来光明和希望,能够亲身参与其中,上下求索,无疑是快乐的。”唐睿康深深觉得,化学是值得“走入”和“了解”的,一旦进得门去,呈现在你眼前的便是应接不暇的惊喜和感动。

  在化学教科书中,都附有一张“元素周期表”,把看似互不相关的100多个元素统一起来,就组成了一个完整的自然体系。化学老师指挥着这些元素符号,用简明、易懂、含义丰富的化学语言,展示了化学特有的魅力。

  “化学学科在高等教育的中心地位从来没有被偏离。”王彦广教授说,化学专业毕业的学生,手握一本万能的“通行证”:在科研领域,他们不但可以选择继续化学领域的深入研究,还可以从事材料、生物、环境、能源等与化学密切相关的领域;学生的就业选择也非常广泛,有制药企业,有海关检疫部门,有政府环保机构,甚至还有人当了法医。

  如果说人才培养是化学学科建设的有力船桨,那么科学普及就是一面已经高高扬起的风帆。

  借国际化学年的东风,今年2月19日,“国际化学年在中国”科普活动在中国科技馆正式启动,“科学讲坛”、“化学实验设计大赛”等活动呼之欲出。王彦广介绍,浙江省化学会也将组织一系列活动,包括面向中学生的10场演讲,面向公众的“高校实验室开放日活动”等。4月16日,省科协将邀请陈懿院士作客“科学会客厅”,以“化学,使我们的生活更美好”为主题作科普报告。

  化学是一门以实验为基础的学科。在中国科学院18位院士的提议下,“触摸化学,感受魅力”2011国际化学年全国趣味化学实验设计大赛已正式启动,面向全国征集趣味化学实验设计方案,旨在通过趣味实验,向全社会更广泛、更形象地展示化学的作用和魅力。

  化学之美,来自变化,源于实验。还记得初中化学课上那个置换反应的试验吗?当铁插入硫酸铜中,突然从银白色变成了古铜色,惊讶之余,也完成了我们与化学间“第一次的亲密接触”,开启了一扇科学的魅力之门。

  今天看来,这一场动静不小的“国际化学年”系列活动又何尝不是一次全球范围内的实验之举。爱因斯坦说,“照亮我的道路,并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想,是善、美和真。”也许,当我们发自内心地接受科学、热爱科学,也就把科学的光芒传递开去,装点了整个世界。

  机场安检如何检测爆炸物

  当用紫外光对痕量爆炸物分子进行照射时,爆炸物一般都会发射荧光,于是“紫外荧光法”应运而生。2011年3月中旬,我国自主研发的一款基于该原理的痕量爆炸物检测仪亮相国家“十一五”重大科技成就展,该检测仪可以极其灵敏地检测出潜在的爆炸源或残留在被检测物表面的痕量爆炸物,在2008年的北京奥运会、2010年的上海世博会等重大活动,以及地铁、民航等交通系统和公安、金融系统等重要部门都有着广泛的应用。

  

  (浙大化学系博士生 陈小朋)

  洗衣粉“无磷”好还是“有氧”好

  含磷洗衣粉,洗涤效果较好,但对于水系有富营养化作用,在水系发达的地区应该限制使用;无磷洗衣粉的洗涤效果稍差,但对环境更为安全;有氧洗衣粉添加了过碳酸钠或过硼酸钠等含氧漂白剂,有漂白杀菌功能,可提高衣物的洗净程度特别是白度,使彩色衣物更鲜艳,比较适合棉织物的洗涤,不能洗丝绸、毛料,使用时应先把有氧洗衣粉放入水中,待完全融解后,再放入棉织物清洗;加酶洗衣粉能快速水解脂肪和蛋白,对领口袖口等处的顽固污垢的洗涤效果较好。

  (浙大分析与应用化学研究所 谭桂娥)


浙江日报 人文世界 00017 看,化学有多美 2011-04-08 nw.D1000FFN_20110408_2-00017 2 2011年04月08日 星期五