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人类梦想实现中的化学力量
2020-08-07 | 阅:  转:  |  分享 
  
人类梦想实现中的化学力量



自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。众所周知,我们周围的事物都是由许许多多的化学元素组成的,包括我们人体不可缺少的许多元素。化学在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用。。随着生产力的发展,科学技术的进步,化学与人们生活越来越密切。故而运用已有的化学知识,是我的梦想。



远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。

炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。

1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。数学以及自然科学各个学科的飞速发展使得这门以实验为主披着神秘主义色彩的玄妙“科学”开始真正具有作为科学的理性素养。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。拉瓦锡系统地阐述了燃烧的氧化学说,将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言,逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断了与古代炼丹术的联系,揭掉了神秘和臆测的面纱,代之以科学的实验和定量的研究。化学进入了定量化学(即近代化学)时期。

二十世纪初,化学的理论走入一种唯象的极端,现象得不到最为根本的诠释,化学家们开始困惑。这个时候就出现了了爱因斯坦、海森堡和玻尔。量子理论的发展使化学和物理学有了共同的语言,在本质上解决了化学许多悬而未决的问题让它变得更使人信服;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决,让其他的学科开始丰富,基石变得稳定。这个时候学科之间的界限越来越不明了,很多各个专业的人士在不同的领域穿梭发现科学新的兴奋点。然而,随着人类掌握的知识越来越多,他们也变得越来越骄傲,技术上升到至高无上的地位,认为世界是确定的,人可以操控一切包括自然,这种自大的想法把世界看得过于简单。多少年前,伟大的拉普拉斯对拿破仑说:“我的皇帝,给我究极的规律和一个初始状态,让我为您演化整个宇宙。”这句雄心壮志曾经激励了这个世界上无数智慧的人向着这个目的坎坷前行,两个世纪的探索随着人类对于自然认识的不断深入,事实在无情的打击着人们对于智慧的骄傲。洛伦兹的蝴蝶吹起太平洋的风暴;曼德勃罗特测不出英吉利海岸线的长短;普利高津宣布生命其实是一种形式的混沌……现代科学正在颠覆人们对于世界的看法,那种简单的确定的世界正在消逝终结,取而代之的是复杂、不确定与混沌。化学,与其他学科一样,在经历了漫长的摸索,由迷茫变得明朗,而最终又重新落入这种混沌之间。

如同历史中的每一个不论是远古人类,炼金术士,化学家,他们每一个人都希望通过化学使得自己的生活变得不同,变得方便安全。用化学生活,用化学治病,用化学进行战争,不论是哪一种,都是历史中的化学梦。

二、如今的化学梦想

人类社会的发展离不开化学的发展,化学在创造物质生活方面的贡献、化学对人类生存环境的影响、化学在调节生命和提高人体素质方面所起的作用、化学对社会文化发展的作用等不容忽视。随着社会的发展化学已成为一门满足社会需要的中心科学,创造着现代物质文明和精神文明,不断地影响着人类社会的发展和进步。

曾经我们梦想“黑色的土地上长着巨大的谷物,颗颗饱满的果实上反射着人们幸福的笑容,秋风微微吹过,庆祝着未来幸福的生活。”现在人口全世界现在人口近62亿,全球粮食总量近18.78亿吨,其中约30-50%是由化肥得到的收益。面对全世界每年有6000万人需要粮食援助,有8.62亿人营养不良,面对着迅猛增长的人口,相应的粮食产量必须快速增加,以满足人的生活需求。所以在注重发展生物技术的同时,化肥和农药给予了粮食生产以保证。提高植物光合作用的效率,充分利用太阳能,可为人类提供更多的粮食和资源。化学家利用现代激光光谱等先进技术可以有效地揭示光合作用的复杂的化学反应机制,为生活迈向梦想提供了一剂强有力地助推。

对于住来说我们住的房子,石灰、水泥、钢筋,窗户上的铝合金、玻璃、塑料等材料,哪件不是化学制品?这些都是由于化学生产中的合成技术大力发展而得到提升的。说道合成技术,20世纪三大有机合成技术,它的到来大大提高了人类的生活水平,对人类的发展有着举足轻重的作用。无机合成为无机材料创造了美好的前景,新型无机材料也十分广泛的应用于国民经济的很多领域。合成化学提供了新型的材料,也使原子能技术,空间技术,能源的开发利用得到进一步的发展。在航天事业中,火箭的表面涂膜,耐高温高压,宇航员的宇航服,都是由合成材料制成的。合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破,人类从此摆脱了依靠天然材料的历史,在发展进程中大大迈进了一步,合成材料和天然材料有着很大的不同,它具有很多优良的特性,于是更加广泛的应用于人类生活。

2015年10月5日,从瑞典斯德哥尔摩传来令人振奋的消息:中国女科学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。理由是她发现了青蒿素,这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率。这一医学发展史上的重大发现,每年在全世界,尤其在发展中国家,挽救了数以百万计疟疾患者的生命。在基础生物医学领域,许多重大发现的价值和效益并不在短期内显而易见。但也有少数,它们的诞生对人类健康的改善所起的作用和意义是立竿见影的。由屠呦呦和她的同事们一起研发的抗疟药物青蒿素就是这样一个例子。

三、有关化学与人类梦想的思考



四、感悟与建议











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(本文系白夜走客原创)