发展化学之未来——挑战与机遇
化学专业的未来发展
化学专业的未来发展随着科技的不断进步和社会的快速发展，化学专业在当今世界中扮演着至关重要的角色。
作为一门研究物质的属性、组成和变化的科学，化学专业对于人类社会的发展具有不可替代的作用。
然而，随着信息技术、生物技术和材料科学的迅猛发展，化学专业也面临着新的挑战和机遇。
一、新材料领域的崛起化学专业将会在新材料领域发挥重要作用，并取得令人瞩目的成就。
新材料在电子、能源、医学和环境等领域的应用前景广阔，包括二维材料、柔性电子、纳米材料等。
化学专业的学生将掌握先进的合成技术、性能测试方法和应用研究技巧，从而在新材料的研发和应用方面取得突破性进展。
二、环境保护与可持续发展近年来，全球环境问题日益严重，环境保护成为各国的共同责任。
化学专业将会在环境保护方面发挥重要作用。
例如，开展绿色化学研究，探索环境友好型化学合成方法；开发高效的废水处理技术和新型环境监测手段。
化学专业的学生将具备理论与实践相结合的能力，为环境问题的解决提供创新性的解决方案。
三、药物研发与医疗领域随着人口老龄化和疾病发病率的不断上升，药物研发和医疗领域面临巨大挑战。
化学专业将继续在药物研发和医疗领域发挥重要作用。
例如，设计和合成新药物，提高药物的疗效和稳定性；研究药物代谢和药物传递途径，提高药物的生物利用度和安全性。
化学专业的学生将成为具备创新思维和实验技能的药物研发人才。
四、融合学科的发展化学专业将与其他学科融合，形成新的学科交叉领域。
例如，化学与生物学的结合将推动生物技术的发展；化学与物理学的结合将推动新型材料的研发；化学与计算机科学的结合将推动化学计算的发展。
化学专业的学生需要具备跨学科的素养，积极参与学科交叉研究，为解决复杂的科学问题提供新的思路和方法。
总结起来，化学专业的未来发展充满了机遇和挑战。
学习化学专业的学生，应抓住这一机遇，积极学习前沿的理论知识和实践技能，不断提升自身能力，为推动化学专业的发展做出贡献。
化学专业的未来将会充满着活力和创新，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
化学实验的未来趋势
化学实验的未来趋势化学实验是现代科学的重要组成部分，它为我们揭示了物质的性质和变化规律，推动了科学的发展。
然而，随着科技的进步和社会需求的变化，化学实验也面临着新的挑战和发展方向。
本文将探讨化学实验的未来趋势，并展望其可能的发展方向。
一、智能化实验室的兴起随着人工智能和自动化技术的迅速发展，智能化实验室成为化学实验的未来趋势之一。
传统的化学实验通常需要大量的人工操作和反复试验，费时费力，而且存在一定的安全隐患。
智能化实验室则能够实现实验的全自动化和智能化，通过自动化仪器和设备进行实验操作，减少人工操作过程，提高实验效率和准确性。
同时，智能化实验室还可以通过连接计算机网络，实现实验数据实时监测和分析，为科学研究提供更准确、可靠的数据支持。
二、绿色化实验的追求在当今社会，环境保护和可持续发展成为全球关注的热点问题。
化学实验作为一种常见的实验方法，往往涉及到大量的化学试剂和废弃物的产生，对环境造成一定的污染。
因此，绿色化实验成为化学实验的未来趋势之一。
绿色化实验通过选择环境友好的试剂和实验方法，减少对环境的污染和危害，提高资源利用效率，从而实现可持续发展的目标。
三、虚拟实验的应用虚拟实验是近年来发展起来的一种新型实验方法，它通过计算机模拟和虚拟现实技术，还原真实实验的各个环节和过程，使学生能够在虚拟环境中进行实验操作和观察。
虚拟实验具有时间和空间上的灵活性，能够帮助学生更好地理解和掌握实验的原理和操作过程。
虚拟实验也能够降低实验成本，减少实验设备和试剂的使用，提高实验效率，并且可以避免实验中的安全风险。
四、交叉学科的融合化学实验往往与其他学科紧密相关，例如物理学、生物学、材料科学等。
随着科学的发展和学科间界限的逐渐模糊，交叉学科的融合成为化学实验的未来趋势之一。
通过将不同学科的实验方法和理论相结合，可以更好地探索物质的性质和变化规律，促进新材料和新技术的研究与应用。
交叉学科的融合不仅可以推动科学的进步，也为培养具有综合素质和创新能力的科学人才提供了更广阔的平台。
化学工业的未来发展和前沿研究领域
引言：化学工业作为一个关键的制造业领域，扮演着重要的角色，支持着各个行业的发展。
近年来，随着科技的快速发展和环境问题的日益凸显，化学工业也面临着新的挑战和机遇。
本文将探讨化学工业的未来发展趋势和前沿研究领域，以期为相关从业者和决策者提供洞见和指导。
概述：正文：1.绿色化学和可持续发展a.发展可再生能源技术，如太阳能和风能，用于化工生产过程中的能源供应，以减少对化石能源的依赖。
b.推动废弃物的回收和再利用，实现资源的有效利用和环境的保护。
c.开展绿色催化剂和可再生原料的研究和应用，降低化工过程中的能耗和碳排放。
2.新材料的开发与应用a.开展高性能材料的研发，如碳纳米管、二维材料和金属有机骨架材料，应用于电子、能源和材料科学领域。
b.研究新型功能材料，如智能材料和可控释放材料，用于药物传递、传感器等领域。
c.探索可穿戴技术和柔性电子器件的新型材料，以满足人们对健康、舒适和便携式设备的需求。
3.先进制造技术与工艺a.应用先进的计算模拟和数据分析技术，优化化工生产过程，提高效率和质量。
b.推广数字化制造和技术，实现智能化生产和柔性制造。
c.开展精确控制技术的研究和应用，提升化工生产中的精度和可控性。
4.电化学与能源存储a.开展电化学储能技术的研究，如锂离子电池和燃料电池，应用于电动车辆、可再生能源储能等领域。
b.探索新型电池材料和结构，提高能量密度、安全性和循环寿命。
c.开展电解水技术的研究，实现高效转换水能为氢能或其它清洁能源。
5.化学生物学与生物技术a.探索化学与生物学的交叉领域，开展化学合成与生物分子的相互作用研究。
b.开发生物催化剂和工程菌株，实现可持续生产和环境友好的化工过程。
c.利用基因工程和生物技术，开发新药物和疫苗，解决人类疾病和健康问题。
总结：化学工业的未来发展将聚焦于绿色化学、新材料、先进制造、电化学与能源存储以及化学生物学等领域。
通过可持续发展、高性能材料、智能制造、清洁能源和生物技术的创新和应用，化学工业将迎来发展的新时代。
我国化学发展现状及未来趋势分析
我国化学发展现状及未来趋势分析在过去几十年里，我国化学产业经历了快速发展的阶段，成为国民经济的重要支柱。
本文将分析我国化学发展的现状，并展望未来的发展趋势。
首先，我国化学产业在过去几十年取得了巨大的成就。
从解放初期的起步阶段到改革开放后的高速增长期，我国化学产业的规模和水平都取得了显著提升。
如今，中国已经成为全球最大的化学品生产国之一，以及重要的化学品进出口国。
我国化工行业在石油化工、有机化工、精细化工等领域具备了较高的技术水平和生产能力，为国内经济发展做出了重要贡献。
其次，我国化学产业发展面临一些挑战和问题。
首先，我国化学产业的发展仍然依赖于进口原材料和技术。
虽然我国拥有丰富的石化资源，但在高附加值产品和高端装备领域，我国仍然存在技术上的差距。
其次，环境污染和资源浪费问题也是我国化学产业发展的瓶颈之一。
过去快速发展的过程中，一些企业忽视了环境保护和可持续发展的重要性，导致资源的过度消耗和环境的恶化。
未来，我国化学产业将呈现以下几个发展趋势。
首先，通过技术创新提升产业水平。
我国正面临经济转型的关键阶段，化学产业的未来发展将越来越依赖于技术创新。
政府将加大对科技研发的支持力度，鼓励企业加强自主创新能力，提高产品技术含量和附加值。
其次，加强环境保护和可持续发展。
随着社会对绿色生产的要求不断增加，我国化学产业将面临更高的环保和节能要求。
企业需要加大环境治理投入，推动绿色化学品生产和循环经济发展。
同时，政府也将出台更加严格的环保政策和监管措施，促使企业更好地承担社会责任。
此外，我国化学产业还将面临国际市场的竞争和合作。
随着全球化的深入发展，国际化将成为我国化学产业发展的必然趋势。
我国企业需要加强与国际企业的交流合作，学习先进技术和管理经验。
同时，积极参与国际标准制定和国际化合作，推动我国化学产业在全球市场中的竞争力提升。
此外，我国化学产业还将面临一系列的机遇。
首先，新兴领域的发展将为我国化学产业带来新的增长点。
2024年浅谈我国当前有机化学发展趋势与展望
2024年浅谈我国当前有机化学发展趋势与展望有机化学作为化学的一个重要分支，研究有机化合物的结构、性质、合成及其反应机理，对推动科技进步、促进社会发展具有不可替代的作用。
近年来，随着科技的日新月异和学科交叉融合的深入发展，我国有机化学研究已经取得了令人瞩目的成果，并逐步向世界科技前沿迈进。
一、有机化学概述有机化学是研究含碳化合物及其衍生物的化学分支，其研究领域广泛，涉及众多分支学科。
自19世纪初有机化学从无机化学中分离出来以来，它便以其独特的魅力和广泛的应用前景吸引着无数科学家的目光。
有机化学不仅关注化合物的结构、性质，更深入研究它们的合成路径和反应机理。
这既包括了基础的理论研究，也涉及了实际的应用研究，为药物合成、材料制备、环境科学等诸多领域提供了理论支持和技术指导。
二、研究现状与技术进步当前，我国有机化学研究已处于快速发展阶段，一批高水平的研究机构和高素质的研究人才脱颖而出。
在技术进步方面，现代分析仪器如核磁共振、质谱、X射线衍射等的普及和应用，为有机化学研究提供了强大的技术支持。
此外，计算机模拟和计算化学的快速发展，使得对复杂反应体系的模拟和预测成为可能，为实验设计和机理研究提供了新途径。
在研究领域方面，我国有机化学在金属有机化学、超分子化学、生物有机化学等前沿领域取得了显著进展。
例如，金属有机化学在催化剂设计和合成方面展现出巨大潜力，为新能源、新材料等领域的发展提供了重要支撑。
三、应用领域拓展有机化学的发展不仅体现在理论研究和技术进步上，更在于其应用领域的不断拓展。
在医药领域，有机化合物是新药创制的重要来源，我国在创新药物研究方面已经取得了一批重要成果。
在材料科学领域，有机高分子材料、有机无机复合材料等的研究与应用，为我国的材料科学创新做出了重要贡献。
此外，有机化学在环境科学、农业科学、食品科学等领域也发挥着不可替代的作用，为我国的可持续发展提供了技术支持。
四、面临的挑战与机遇尽管我国有机化学取得了显著成绩，但仍面临着一些挑战。
化学业解读化学行业的发展机遇与挑战
化学业解读化学行业的发展机遇与挑战化学行业的发展机遇与挑战随着科技的进步和人们对生活质量的要求不断提高，化学行业扮演着越来越重要的角色。
化学业对我们的生活、经济和环境都产生了深远的影响。
然而，化学行业也面临着一系列的机遇与挑战，需要我们认真解读和应对。
一、机遇1. 全球技术进步的推动随着全球科技的迅猛发展，化学行业受益于新材料、新技术的不断涌现。
比如，新的催化剂和反应工艺的研究使得化学品的生产更加高效和环保。
纳米技术的突破为化学行业打开了全新的可能性，如纳米材料的应用已经渗透到各个领域，包括能源、医药等。
这些新技术推动了化学行业的发展，为其带来了巨大的机遇。
2. 绿色化学的兴起由于环境污染和资源匮乏的问题日益凸显，绿色化学被提上议程。
绿色化学强调通过减少或消除有害物质的使用和生成，降低能源消耗和废弃物排放，实现可持续发展。
这为化学行业提供了新的发展机遇和市场需求。
投资者、消费者和政府都对绿色化学产品表现出越来越高的关注度，这对化学行业的发展带来了积极的影响。
3. 医药行业的蓬勃发展随着人口老龄化和医疗水平的提高，医药行业迎来了前所未有的发展机遇。
化学行业在新药物研发、药物制剂和生产等方面扮演着重要的角色。
随着科学技术的不断进步，化学行业在药物研发过程中的地位越来越重要。
这为化学行业提供了广阔的市场和发展空间。
二、挑战1. 资源和能源短缺化学行业对原材料和能源的需求量非常大，而环境资源的有限性使得这一需求变得更为紧迫。
化石能源的有限性、水资源的匮乏等问题制约了化学行业的长期发展。
因此，如何在资源有限的情况下高效利用和替代原材料及能源，成为了一个巨大的挑战。
2. 环境污染和可持续发展化学行业的发展往往伴随着环境污染问题。
废气、废水、废固体等产生的废弃物对环境造成了巨大的影响。
同时，由于化学品的广泛使用，对环境和人类健康的潜在风险也需要引起高度关注。
化学行业需要加强环保意识，推进绿色化学的发展，实现可持续发展。
化学工程的未来发展趋势与方向
化学工程的未来发展趋势与方向近年来，随着全球经济的快速发展和环境问题的凸显，化学工程领域也面临着新的挑战和机遇。
未来，化学工程将围绕着可持续发展、智能化以及创新技术等方向发展，以应对日益复杂的需求和问题。
首先，可持续发展将成为化学工程的重要方向。
传统的化学工程主要关注产品的生产过程，而忽略环境影响和资源浪费。
然而，随着人们对环境保护意识的增强，可持续发展成为了当今社会的发展主旋律。
未来，化学工程必将朝着高效能源利用、废物资源化以及低碳排放的方向发展。
例如，开发高效能源利用的新型催化剂，研究低能耗的分离技术，以及推动循环经济的发展等，都将成为化学工程师们的重要任务。
其次，智能化技术将助力化学工程的发展。
随着信息技术的高速发展，人工智能、物联网等技术正逐渐渗透到各个领域。
在化学工程领域，智能化技术将为工程师们提供更加精确、高效的生产手段。
例如，通过使用智能传感器监控生产过程中的各项参数，可以实时调整设备运行状态，使生产过程更加稳定和可控。
此外，利用人工智能算法分析生产数据，可以预测设备故障并进行维修，从而减少生产停工时间和人工干预。
智能化技术的引入不仅可以提高生产效率，还可以降低生产成本，提高产品质量。
再次，创新技术的应用将推动化学工程的进步。
作为一门应用学科，化学工程需要不断引入新的技术和方法，以应对不断变化的市场需求。
例如，纳米技术、生物技术、新能源技术等都将在化学工程中发挥重要作用。
通过引入纳米技术，可以开发出更高效的催化剂和分离材料，提高化工生产的效率和绿色度。
利用生物技术，化工工程师们可以研发生物可降解材料，实现可持续发展的目标。
此外，新能源技术的应用也是化学工程领域需要重点关注的方向，例如利用太阳能、风能等替代传统的化石能源，减少对环境的污染。
最后，人才培养将成为化学工程发展的基础和保障。
化学工程技术的不断创新和应用离不开人才的支持。
在未来，培养具备全面素质和跨学科背景的化学工程人才将成为重要任务。
化学行业市场规模和未来发展趋势分析
化学行业市场结构
化学原料药市场规模 化学原料药市场结构
化学原料药市场占比 化学原料药市场发展趋势
精细化工产品在化学行业市场 中的占比逐年上升
精细化工产品在化学行业市场 中的占比超过50%
精细化工产品的市场占比将继 续保持增长趋势
化学行业市场发展 机遇与挑战
新兴领域的发展： 化学行业在新兴 领域如新能源、 环保、生物医药 等领域具有广阔 的发展空间。
技术创新：随着 科技的不断进步， 化学行业的技术 创新将带来新的 发展机遇。
全球化趋势：全 球化趋势使得化 学行业可以充分 利用国际资源， 开拓国际市场， 实现互利共赢。
政策支持：政府 对化学行业的支 持力度不断加大， 为行业发展提供 了有力保障。
化学行业市场规模和 未来发展趋势分析
汇报人：XX
目录
化学行业市场规模
学行业市场发展 前景
化学行业市场发展 机遇与挑战
化学行业市场规模
2022年市场规模约为XXXX亿美元 预计到2028年将达到XXXX亿美元 近五年复合年增长率为XX% 主要的增长动力来自XX和XX领域
2019年市场规模约为4.47万亿元 2020年市场规模约为4.69万亿元 2021年市场规模约为5.02万亿元 预计到2025年将达到7.76万亿元
国内市场规模：近年来，我国化学行业市场规模不断扩大，增速稳定。
国际市场规模：全球化学行业市场规模呈现逐年增长趋势，市场空间广阔。
对比分析：我国化学行业市场规模在国际上具备一定的竞争力，但与发达国家相比仍存 在一定差距。
产业链整合加速：企业将通过兼并重组等方式实现产业链整合，提高产业集中度。
化学行业的现状与未来
化学行业的现状与未来化学行业是现代工业的重要组成部分，涉及到人们日常生活的方方面面，包括食品、药品、塑料、化妆品等各个领域。
虽然化学行业的产品是许多领域的基础，但它也面临着诸多挑战和变化。
本文将从多个角度，探讨现在的化学行业发展现状及其未来前景。
一、全球化带来的机遇和挑战在全球化的时代，化学企业在销售、生产、供应链管理等各个方面都遇到了挑战。
然而，全球化也带来了机遇，使得化学企业不再局限于本地市场的竞争，而是拥有更多的机会和资源，在国际市场上更具竞争力。
例如，当地产商想要进入海外市场时，经常会面对语言和文化的障碍，和当地市场规模的限制等问题，但是在跨国公司的帮助下，这些问题不再是难以启齿。
化学行业的全球化也面临着环境，健康和安全方面的挑战。
应对这些挑战的方法包括质量保证，环保改善以及人身保护等措施。
二、技术的趋势化学工业是一个充满着新技术的领域。
随着新技术的诞生，许多情况下，产品的发展进展并不是由于需求，而是受到科技的驱动力。
例如，通过改良生产过程中的化学过程以及生物技术，制备出可持续和环保的产品是目前的趋势之一。
从原材料的选择到制造过程的优化，每一步都必须考虑到环保和资源的可持续性。
新技术的发展也为化学行业带来了自主创新的机遇。
在制造高附加值产品的过程中，化学行业必须尽可能地通过技术的创新，提高其市场竞争力。
三、市场的变化市场对化学工业的影响也非常重要。
市场的变化经常导致行业里的公司变化，有些公司会崛起，而有些则会失败。
如今，消费者越来越注重基于可持续性和环保方面考虑的产品。
这也促使着化学行业去寻找环保可持续产品的新市场。
此外，以应对会随着时间而变的有害化学品。
越来越多的化学企业都考虑了实行绿色化作为战略。
在增长速度方面，中国和印度这样的经济体将继续扩大其工业基础设施，这也看到了化学行业的发展。
中国成为了全球化学品市场的一个重要玩家，国内化学工业企业不断涌现。
一方面，中国的基础设施投资大力加强，工业园区对より具備利用依据統计数据问题解决的统计能力公司的支持將帮助中国增长前景。
化学专业对未来的规划与展望
环境领域
化学在环境保护和治理中发挥重要作用，如水处 理、大气治理等。
ABCD
能源领域
化学在新能源的开发和利用中扮演重要角色，如 燃料电池、太阳能电池等。
材料科学
化学在新型材料的研发和制备中具有不可替代的 地位，如高分子材料、纳米材料等。
化学专业教育现状
基础学科地位
化学作为一门基础学科，在高等 教育中占据重要地位，为其他相 关学科提供理论基础和技术支持 。
人工智能与计算化学的结合是未来化学领域 的重要发展趋势之一。
详细描述
人工智能和计算化学的结合可以实现更高效 、精确的化学计算和模拟，为新材料的研发 、药物设计等领域提供更强大的技术支持。 同时，人工智能还可以应用于化学实验数据 的分析和处理，提高实验效率和准确性。
03
化学专业人才培养的规划
培养目标与定位
生物医药领域的化学应用
总结词
生物医药领域的化学应用是化学专业未来的重要发展方向之 一。
详细描述
在生物医药领域，化学专业可以为新药研发、药物合成、药 物代谢等方面提供技术支持。同时，随着基因编辑技术的发 展，化学专业也可以为基因治疗和基因编辑提供关键的化学 工具和试剂。
人工智能与计算化学的结合
总结词
培养目标
培养具备化学基础理论、基本知识和 基本技能，具有良好的科学素养和创 新能力，能在化学及相关领域从事科 研、教学、技术和管理工作的高素质 专门人才。
定位
为国家和地方经济社会发展提供人才 支撑，为化学及相关领域的发展提供 智力支持。
课程设置与教学方法改革
课程设置
加强基础课程，如无机化学、有机化学、物 理化学等；增加选修课程，如材料化学、环 境化学、药物化学等；注重实验和实践教学 ，提高学生的动手能力和创新能力。
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展望化学之未来：挑战和机遇唐有祺近代化学发轫于18世纪和19世纪之交提出的元素学说和原子学说。
此前多少个世纪都曾进行过与化学有关的实践，从事物质转化的探索，其中最有影响的是追求长生不死的炼丹术和热衷于发财致富的炼金术。
这些实践及其目标都带有极大的盲目性和狭隘性。
在科学发达的今天看来，长生不死显然是不可能的，而炼金术者向往的是一种改变化学元素的人工核反应。
它们不可能成功，但在医药化学和冶金化学方面也曾积累过点滴原始资料，并从盲目实践所得的教训中终于转向对物质组成的探索。
从19世纪初起，化学进入了持续至今以原子论为主线的新时期。
1860年化学又理顺了当量与原子量的关系，改正了化学式和分子式，从而使原子论得以确立。
从此，化学的发展越来越顺当。
奠定近代化学总体的理论基础是原子-分子论，简称原子论。
它指明：不同元素代表不同原子；原子在空间按一定方式或结构结合成分子；分子的结构决定其性能；分子进一步集聚成物体。
这个理论的内涵随着化学的发展不断深化和扩展。
在自然科学的各个分支中，化学是侧重在原子-分子水平上研究物质的组成、结构和性能及其相互转化的学科。
在这种称为化学反应或化学过程的转化中，原子相互结合的方式或分子的结构是要改变的。
从天然资源制取所需物资一般都要通过化学过程，从而出现基于化学的种种产业。
化学过程的重要性还在于它们普遍进行于包括生物界在内的大自然中。
迄今能源工业在很大程度上仍有赖于化学过程。
回顾我国开发天然资源以满足人民生活需求的情况，当不难体会化学在解决亿万人民温饱问题中的作用。
基于化学的产业要从天然资源中制取大量化肥、农药、农膜以及钢铁、塑料和水泥等原材料，并生产大量合成纤维和橡胶以补农林业之不足。
能源开发以及医药卫生也离不开化学。
总之，要使生活所需的衣食住行以及医药等物资越来越富足，很难离开化学所能发挥的直接或间接的作用。
化学是分工负责物质在分子层次上变化的学科。
化学掌管着百来个元素，而且还在不断耕耘周期系和整理天然产物，从而发现的化合物几乎每10年要翻上一番。
现在化学手中的百来个元素和二千万上下化学物种是当今人类所能依赖的物质宝库。
它们能满足人类的物资需求。
人类对物资的需求，不论在质量和数量上总是要不断发展的。
围绕这个需求的核心基础学科是化学。
即此一端，就会对化学提供无穷无尽的问题和动力以及造福人类的永恒机会。
在包括经济、文化、科技和教育在内的社会需求的驱使下，化学学科之发展仍有赖于其他学科和一系列新技术的推动，其中化学与物理的关系特别密切。
它们早期曾有过约定俗成的分工。
分工的要点是化学要追究物质的组成，而物理在研究中则要回避物质组成的变化。
这种分工曾是双方乐意的，并且也取得了种瓜得瓜、种豆得豆的效果。
迷恋于追究物质组成的化学在19世纪建成了原子-分子理论，发现和合成了大量化合物，揭示了元素周期律和碳原子价键的四面体向等重大规律。
从此，对物质世界的认识大为深入而开阔。
这些进展为天然资源的开发提供了科学依据。
但化学若要对物质的认识再深入一步就需要迎接外来的契机了。
幸好摆弄热、声、光、电、磁等效应的经典物理也已取得了累累成果，为机电工业奠立了科学基础，并从19世纪末起又在揭示原子内部结构和波-粒二象性中将牛顿力学发展为量子力学，使物理学进入近代物理时期。
近代物理对化学的发展不论在实验和理论上都提供了新的起点。
化学与生物学和矿物学等学科也有很深的渊源关系。
生物学在19世纪后半期接连出现了进化论、遗传定律和细胞学说等突破性进展，如果要在此基础上进一步发展，特别是要更多地揭示生命的共性和本质，极大限度地消除其神秘色彩以及解决农业和医药方面的问题，就必须从化学方面来研究生命和生物体，并将认识的层次逐渐从细胞过渡到分子水平。
化学当时的发展水平正足以迎接这样的挑战，生物化学得以应运而生。
化学学科在发展中除了满足社会对它提出的需求外，也对其他学科和技术的发展给予了丰硕的回报。
化学在最近半个世纪中，新的需求不但使自身及其各个分支取得了很大进展，而且还在分子生物学和材料科学等新学科的奠立上起了十分积极的作用，同时还迎来了计算机、激光、磁共振、新材料和重组DNA技术等新事物以及新的发展机会。
在这个时期中，化学在认识原子结合成分子的方式、依据和规律方面已日趋深入而系统。
这个进展足以代表化学学科为其他学科和技术的发展所作回报的一个方面。
体系的结构和过程的机制是化学研究中需要探索的两个带有普遍性的阶段性目标。
在此激光、分子束和脉冲等技术大显神通的时代，化学动力学和动态学也都取得了重大进展。
此外，高分子化学、有机化学、无机化学和分析化学等分支学科也取得了无愧于时代的重大发展。
化学学科的核心任务或今后长远的努力方向大体上可归纳成3个方面：（1）开展化学反应的基础研究，以利开发新化学过程；（2）揭示组成-结构-性能之间关系和有关规律，以利设计分子或结构和创造新物质；（3）利用新技术和新原理强化分析和测试方法的威力，使化学工作的耳目趋于灵敏和可靠。
展望今后，化学将一如既往，积极参与材料科学和分子生物学的发展。
这两个领域与化学处在同一个物质结构层次上，可以分享很大一部分原理和方法学，而且涉及的是光电子、信息通信以及健康和福利等新兴产业。
在21世纪中，化学在能源和环境产业中也当大有可为。
目前环境治理问题已经刻不容缓。
对于防治大气和水污染以及处理污水，化学不但有用武之地，而且还有解铃还须系铃人的关系。
化学界已对绿色工艺十分重视。
环境问题在很大程度上也与能源结构密切相关。
当前的能源结构不可能持续很久。
利用太阳能发电和制氢以及回收CO2都是化学与有关学科需要一起解决的重要问题。
在能源和环境产业中，电化学在解决化学能源问题和催化化学在发展绿色工艺方面都将起到极为重要的作用。
我很同意国外有人这样展望化学的未来：“除了继续培育化学中的核心学科外，在今后25年中，化学家还将揭示生物学中的很多奥秘，并创造出具有神奇性能的物质。
”在最近15年中，新物质的创制确实是很可观的，其中最为突出的要推一系列高Tc超导氧化物和以C60为代表的富勒烯类物质。
金属有机物和分子筛等的合成化学也有值得注目的进展。
化学家肯定还会在生命科学的发展中继续作出重要贡献。
我们还应该想到事情的另外一方面。
我们要看到，生命过程在本质上是化学过程，但我们所熟悉的化学过程一般还远远不如生命过程那样平易而高效。
在化学学科中化学反应和创造新物质的研究无疑是具有核心地位的。
现在已有很多蛋白质，如酶和红蛋白等，在生物体中发挥作用的机制可以通过其结构予以揭示和理解。
在生物体中，化学反应都是在酶分子上进行的。
酶分子为生命过程充当着高度专一的高效催化剂。
作为生命“蓝图”的基因谱实际上依附于由DNA构成的染色体，它们首先为能使生命过程顺利进行的各种酶分子提供了设计。
染色体中也包含了合成其他功能蛋白质所需的信息。
在蛋白质中，两种红蛋白，即血红和肌红蛋白的结构测定得最早，功能与结构的关系也了解得最为深入。
它们是为脊椎动物分别执行输氧和储氧功能的蛋白质，其设计之巧妙令人惊异。
酶分子和其他功能蛋白质分子在执行其所承担的任务时简直是万无一失的。
它们已被恰当地称为分子机器。
运转生命过程所需的酶分子和其他功能蛋白质分子或几乎全部分子机器，其设计都存放在通过长期演化所得的染色体中。
在理解这些设计及其作用机制后，人们学会了借用和模拟这些设计和有关机制的本领。
在20世纪70年代早期首先发展了重组DNA技术，并已成为制备或生产蛋白质的新方法。
20世纪80年代出现了生产单克隆抗体的技术后，不久人们记起了Pauling早在20世纪40年代说过的话：“酶可以认为是一个能专一地识别其反应过渡态的抗体”。
这样就逐渐形成了催化抗体的想法：若要为某个反应找一个像酶这样的催化剂，只需为这个反应的过渡态克隆出抗体来，但过渡态是反应分子在关键部位上有了畸变的活化了的分子，是不稳定的，从而需要找一个在形状和结合力等方面可以做上述活化分子替身的稳定分子来做抗原。
在考虑开发新化学过程时，对选择性的要求是很严峻的。
现在越来越意识到反应的原子经济性也必须严格要求。
化学反应的这些品格都会通过经济和环境等因素涉及到社会的持续发展问题。
在观摩和欣赏以及认真钻研生命过程的同时，也要有点“与其临渊羡鱼，不如退而结网”的想法，从而也不可无视自己的优势，即在实验室或体外开发化学过程的优势。
首先，可供选择的反应条件和方法的范围，要比生命过程或生物体内开阔得多。
除温度和压力等条件外，激光等新技术的应用更是值得重视的因素。
更有甚者，化学家可以“驰骋”在整个元素周期系中，得出大量别开生面的新物质，供他们驱使。
实际上，随着金属有机物、分子筛和氧化物载体等物质的设计和合成越来越得心应手，催化化学等学科在挑战面前赢得机会的条件也越来越好了。
最近几年，我出于个人兴趣，注意到John A.Ewen所做的关于乙烯和丙烯催化聚合的工作。
Ziegler-Natta催化剂发现于20世纪50年代，是一个烷基铝与三氯化钛固体的混合物，可在低压下生产聚乙烯和聚丙烯，但对催化剂中金属原子周围的结构以及作用机制一直猜想多于知识，从而对所得聚合物的结构和性能难于调控。
20世纪60年代，P.Cossee为钛原子周围设定了合理的配位和原子间距离等几何学参数，然后通过分子轨道计算，并从能力学角度来比较各种反应历程的能量，得以提出乙烯聚合中链增长的顺位插入机制。
这个机制让人设想一台在分子水平上起作用的“纺车”（或称分子纺车），增长中的链与单体分子往复于两个顺式配位之间。
当时文献中已有工作指明，在与环戊二烯的络合物中金属原子带有正电荷，其性能当与Ziegler-Natta催化剂中的基本一致。
John A. Ewen在这些工作的基础上，将二环戊二烯及其衍生物与钛等金属原子的络合物开发成为聚合乙烯和丙烯的催化剂，并称之为小分子机器。
通过对两个环戊二烯分子之间结构和对称性的安排，调控了聚乙烯链的支化和聚丙烯侧链的定向，并取得了效益。
他还从两个环戊二烯分子之间安排不同对称性得出了聚丙烯侧链的两种定向，正足以证实Cossee所提的单体分子往复于两个顺式配位之间的顺位插入机制。
这种机制可图示如下：式中［（CP)2］代表二环戊二烯及其衍生物，R′基要比R基增长一个单体，等等。
Ewen 的工作一箭双雕，既弄清楚了催化剂的作用机制，也解决了聚乙烯支化和聚丙烯定向的调控问题。