浅谈现代生活与化学的联系论文

浅谈现代生活与化学的联系

摘要：21世纪人类的生活与化学有密切的关系，化学在信息与生命科学中有着及其重要的作用，化学学科与这些学科交叉，会给人类的生活带来深刻的变革。化学与国民经济各个部门、各尖端科学技术领域以及人民生活各个方面都有着密切联系。21世纪人们越来越多地享受和依赖化学带给我们生活的方便和高质量。

生活中处处有化学，日常生活以及材料、能源、环境、生命科学等诸多问题，都体现了化学与人类、社会发展的密切关系以及化学发展的最新成果。随着生活水平的提高，人们越来越追求健康、高品位的生活，化学与生活的联系也日趋密切。只要你留心观察、用心思考，就会发现生活中的化学知识到处可见。化学是一门自然科学，有着丰富的实验内容。化学本应是一门生动的、贴近生活的、探求自然奥秘的一门学科。生活中充满着化学的踪影，化学就在我们身边，用化学知识可以解决生活中的实际问题。化学可以服务于社会，服务于其它学科，服务于人类自身。

21世纪的生活对化学的要求和利用会日益加大，人们对衣、食、住、行等各个方面新的需求都与化学紧密相连。基因疗法、转基因食品、干细胞技术、生态环保型服装、智能材料、生物质洁净能源、纳米生物技术等，人们要用化学方法不断创造新的化学产品；创造新药品战胜癌症、艾滋病、SARS等病毒性疾病；战胜老年性痴呆、心脏病与中风等影响健康长寿的顽疾。

我们周围的世界，是一个由物质组成的世界。这些物质无时无刻不在变化：巨大的岩石逐渐风化变成泥土和沙砾；由于地壳变动而埋没在地下深处的古代树木变成了煤；铁器在潮湿的空气里逐渐生锈；等等。其实，化学就是人类为了生活和生产，长期积累了许多有关物质变化的知识。从而逐渐认识到，自然界里一切物质变化的发生的规律。进而通过规律利用自然和改造自然。

化学既是关于自然的科学，又是关于人的科学。在当代科学的发展中，它们正在走向统一。因此，现代化学不仅是认识生命过程进化的手段，也是人类生存的手段和获得解放的手段。它的各个研究领域都直接或间接地关系到人类社会的发展问题。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。

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。化学在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用。日常生活中，化学给人类带来许多方便，洗衣粉和肥皂是家用去污的好产品，啤酒是人们喜欢的饮料，蒸馒头时放些苏打，馒头蒸得美味又可口，还有许许多多的例子。化学与医学也密切相关，供氧器就是利用过氧化钠与二氧化碳反应来制氧，挽救了许多人的生命，我就是其中一个。人们还应用科学的方法制造生理盐水，减轻病人的痛苦。近代，人类发明了许多新药品，攻克了不治之症，如青霉素等。但是，癌症和艾滋病仍令医生们束手无策，这两个重大难题，相信我们未来的接班人一定能够解决的。在一些重大的科学领域里，化学的作用也不小，火箭发射所需燃料，就是利用了氢氧燃烧得水的原理。可是残酷的人类又把化学带入战争，日本帝国主义毫无人性地利用人做化学试验。现代人类已采取了措施，比如禁止使用核武器。化学给人类生活带来了变化，有利也有弊，汽车尾气排放，造成大气污染，酸雨在警告我们，臭氧层空洞威胁着我们，环保成了化学给人们生活带来的一重大问题。

化学是一门基础的自然科学，对人类有重大意义，跟生活也有很大关系。化学能帮人们做有用的事。衣、食、住、行、用，化学无所不在。在衣方面，化学可谓给生活增添温暖。尼龙，分子中含有橡胶止水带,桥梁伸缩缝,橡胶支座酰铵键的树脂，自然界中没有，需要靠化学方法得到；涤纶，用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。还有

类似的许多衣料，丰富了人们的衣橱。由于有了化学，我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰，熟石灰涂在上干后成洁白坚硬的碳酸钙，覆盖了泥土的黄色，房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁，我们才有铁制品使用。化学加工石油，我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土，才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量，车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源，即使用了电做动力，也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在，化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。

在21世纪，生物化学领域对于生物结构的研究已经从静态进入动态，从分子结构进入分子以上甚至细胞层次的复杂结构研究，对生物功能分子的结构、性质、功能三者关系的研究从单一分子进入多分子体系以至细胞体系的研究。现代技术已经能够分离和鉴定对制造特殊蛋白质有指令作用的基因，然后把这些基因结合到生物体如酵母菌中以制造人们所期望的蛋白质。例如对人类有重要作用的胰岛素或人体生长素，科学家可以通过化学的方法来改变基因以修饰其序列，生成更好性质的蛋白质。二十一世纪有一个特别受到关注的领域，即人体基因组的序列化问题，人体中所有重要蛋白质都是在基因的指导下制造出来的，基因组指在细胞核中的遗传性DNA的全部物质，它携带着成千上万单独的基因，每一个都包含有数百个或更多的DNA单元，起着密码信的作用；人体中有数以亿计的这种单元，要找出人体这种基因序列并对每种基因中的化学序列进行测定。进一步了解生命的化学本质和重要性以及对健康的重要性是十分重要的。在二十一世纪医疗卫生领域内可能最令人感兴趣的新领域之一是基因疗法。人体有些疾病并不是由于某种微生物的侵害而引起的，而是和我们自身的基因缺陷有关。药物化学家正在尝试着发展一种用向细胞释放DNA片段的方法，使其替代有缺损的部分；这是在二十一世纪充满竞争的领域，未来的基因疗法将有助于目前尚不能解决的与健康有关的问题。美国前总统克林顿曾向公众展示了未来个性化医疗的蓝图如果你到了医院，经过医生和系列化验诊断为某种疾病，医生只给你提供一组治疗信息供选择，你只要将带有自己遗传档案的软盘插入电脑，同时输入疾病和治疗相关信息，电脑就会提示应该选择什么药、最佳剂量和剂型、服用的效果。这样，人们将会获得最佳的治疗效果，药物的毒副作用避免到最小。

进入21世纪，我们正在经历着一场新的技术革命，其核心和主流是信息科学技术革命，它必将对我们的生活产生巨大的影响。在信息科学和信息技术中比较典型的是传感技术、通信技术和计算机技术。它们大体相当于人的感觉器官、神经系统和思维器官。将传感、通信和计算机技术连接成网，融为一体，标志着信息化社会的到来。传感技术的任务是要精确、高效、可靠地采集各种形式的信息。因此，需要努力发展遥感、遥测及各种高性能的传感器、换能器和显示器，如卫星遥感技术，红外遥感技术，次声和超声检测技术，各种热敏、声敏、味敏、嗅敏及智能传感系统。信息技术的发展正日益改变着人们的生活水平。信息技术与化学的紧密联系集中表现在通过各种化学合成手段，制造出功能各异的信息材料，主要包括电子材料和光电子材料。各种电学、磁学和光学性能不断改进的新材料推动着电子学的发展。计算机的功能和速度将来会变成什么样子，是否真的有一天能够达到和人脑相比拟，甚至于超过人脑的水平?这恐怕要取决于是否能够把计算机电路的微型化继续做下去，同时不断提高芯片的集成度。以半导体硅为基础的微电子技术，遵循着一个非常著名的定律：摩尔定律，即每经过18至24个月，电路的运算速度大约翻一番,历经40年的变化后，固态微电子学已经发展到在面积小到几个平方厘米的硅片上，可以做出几百万个尺寸0．18(微米)的晶体管的水平。但是如果和分子器件相比，它仍然是太大了。假设现在的晶体管相当于布满文字的一页纸，分子器件大约只相当于其中的一个句点，即使像现在技术界提出的，12年内硅晶体管的尺度可能缩小到12Ohm(纳米)的水平，但是硅芯片和分子器件相比，仍然要大60000倍!再者，没有人认为传统的硅基微电子学会继续按照摩尔定律发展下去，这和

芯片制造专家认为继续做下去经济上不再合算有关。当把更多的晶体管做在一张芯片上时，杂散信号、因为器件过于密集而带来的芯片散热问题以及制造器件本身的困难等等，都将影响到这项技术的进展。事实上，制造有效的超小型硅晶体管以及它们之间的连接等技术的革新，已经是越来越困难了。不少专家认为，当晶体管达到0．1微米的水平时，挑战将变得更加激烈，因为集成电路加工技术所遇到的困难是随着晶体管密度的增加呈指数增长的，但是它的经济效益却不一定能够达到同样的增长速度。不少专家认为在2015年左右，芯片的产值将达到2000亿美元，此时它的不断小型化的势头也将停滞，因为这时用来提高芯片能力的成本实在太高了。近年来在分子计算机研究方面的巨大进步，为解决这个问题提供了另一个可能的方向。虽然目前预言它的成功还为时过早，但是近年来在这个领域内取得的许多成果所展示的前景却是极其鼓舞人心的。

总之，在21世纪，化学与国民经济各个部门、尖端科学技术各个领域以及人民生活各个方面都有着密切联系。它是一门重要的基础科学，它在整个自然科学中的关系和地位，正如《化学中的机会——今天和明天》一书中指出的“化学是一门中心科学，它与社会发展各方面的需要都有密切关系。”化学与其他学科的交叉将是21世纪科学发展的必然趋势，生命科学、材料科学、环境化学、绿色化学、能源化学、药物化学、计算化学、纳米化学等众多新兴的交叉领域将大大地改变传统的化学科学的范畴与意义，并已经改变且将更大程度上改变社会和个人的生存、发展及生活方式。