化学对现代生活的影响.doc

化学对现代生活的影响
专业：电子科学与技术

2 1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。
化学与不同学科深入交叉、渗透、融合，在各科技领域已经取得了引人注目的成绩，21世纪化学与材料能源、信息、环境、生命等社会发展关键领域的广泛交叉渗透必将爆发出更为惊人的综合效果。
2 1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
在 2 1 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人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间题，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间题。
提高生活的质量，是二十一世纪的一个重要方面。很多非致命的疾病是目前主要的研究对象，健康长寿是人们长期的愿望。研究对人类最致命的疾病的有效处理方法，如癌症、艾滋病等可望取得更大进展，人类最终必将战胜这些疾病。科学家正在从两个方面寻求医治癌症，一个是发明新的能杀死癌细胞而不损伤正常细胞行为的药物;另一种是致力于开发能改变癌细胞行为的药物，使它的活动趋于正常。有些疾病与新的药物治疗有关，而有些疾病部分与人们的生活习惯有关，更加健康的生活方式是二十一世纪人们的追求。
在21世纪，人类面临着人口、粮食、能源、环境等问题的威胁。解决这些问题的途径，无不有赖于生物技术的应用与开发。生物化学反应是在活细胞中进行的，它的特点是:反应条件温和、具有严格的细胞内定位、反应可被有序严密地调节控制。
21世纪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。
新的化学研究使硅芯片的速度更快、尺寸更小;新磁性材料的开发，使计算机存储器可以在更小的空间储存更多的信息;近些年还发现有些化学制品可以在某种光线照射下变色，而在另一种光照下变回来，这种材料有可能作为计算机储存信息的一种新方法而引起人们的关注，它们可能是另一类由光代替了电的“电子管”，因而称之为“光学计算机”。光速比电子流动快的多，化学家正在设计和改进激光器，使它能作为这种新型计算机的光源。还有有机有机光电材料与器件方面的研究都将极大地促进电子信息技术的发展。
化学正被各种各样的环境污染问题所困扰
化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。
绿色化学是应对挑战的必然科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。
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，正如科学家指出的“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。