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二十一世纪——化学发展的辉煌时期 华东师范大学教授 上海市化学化工学会科普委员会副主任 教育专业委员会主任 范杰 化学是一门古老而年轻的学科。从正式确立为科学至今仅几百年时间，但发展迅速，成果累累，与国民经济各个部门有密切关系。 化学工业就是利用化学反应改变物质结构、成份、形态等生产化学品的工业部门。广义讲是化学占主要地位的制造工业。它是国家的基础产业，是国家工业化的主要标志。化学工业的产值在发达国家中占总产值的5～10%。 表1 九十年代化学工业产值占总产值的百分数 美国 日本 德国 俄罗斯 % 7.6 7.5 10.6 10.4 二十一世纪，化学将继续发展辉煌，承担以下任务： 任务1 帮助解决人类的粮食和健康问题 任务2 为能源的合理开发和资源的综合利用发挥关键作用 任务3 成为改善环境，提高人类生活质量的主要保证 任务4 继续推动材料科学的发展，特别是纳米科学的发展 任务5 发展高科技、实现国防现代化的主要保证 粮食：民以食为天 “手中有粮，心中不慌” 表2 2008年的数据 世界 中国 美国 人均/（Kg） 420 368 720 粮食 我国粮食自给率——95% 库存量为年消费量的40%，相当于俄罗斯的30% 杂交水稻之父 袁隆平院士为解决粮食问题作出重大贡献，增产的粮食供7000万人吃饭 一、帮助解决人类的粮食和健康问题 关于我国化肥的一些数据 我国总产量居世界第一 但亩使用量仅120斤左右，相当于先进国的1/3～1/2 化肥的危害 长期使用氮肥会带来弊病 化肥 农药 其他 食品保鲜、鲜花保鲜、宠物用药、环境清新剂…… 人造肉 热力学讲，降低体温，延长寿命 合成各类高效药物 长寿节拍 为提高人类寿命作出贡献 降血压、降血脂、抑郁症、生长激素、骨质疏松、器官移植（抗排异性）、抗生素、治哮喘、贫血、治溃疡、糖尿病 稳定粮食、保证蔬菜、增加豆奶、调整肉食 放射性检验、免疫法、化学检验法 三慢：吃饭慢一点、脾气上来慢一点、心跳慢一点； 三快：走得快、反应快、如厕快、入睡快 食品安全 社会关注的热点之一 二、能源的合理开发和资源的综合利用发挥关键作用 节能减排作为深入贯彻落实科学发展观的主要举措，已成为我国和上海市社会经济发展的一项十分紧迫的工作任务。 ThemeGallery is a Design Digital Content Contents mall developed by Guild Design Inc. 水力居世界第一，但利用仅百分之几。 核能——适当补充 我国能源的形势 总量居世界第三，平均居七十～八十位，居人均的50% 煤居第三位，石油居第九位，天然气（未探明） ThemeGallery is a Design Digital Content Contents mall developed by Guild Design Inc. 能源结构需要优化；节能减排任重而道远 我国能源严峻形势 人均资源占有量少；能源效率低； 石油、天然气、煤炭的采储比远低于世界水平； 节能减排（替代能源的开发利用） 1.开发核电 2. 为汽车提供新型能源 3.清洁能源 4.生物质能 5.减少输送过程中电能损失 6.开辟宙航高能燃料 7.开发北极的油气资源 8.风力发电 9.淘汰关闭污染大户 10.生活节能从我做起 11.清洁生产 12.生物固定、物理固定、化学固定及消耗 （1）乙醇汽油 （2）充电式（锂离子电池、镍金属混合电池） 太阳能（双向开发、半导体原件、宇宙太阳能转换） 木柴碎片、锯末、秸秆、牛粪、沼气 超导 甲肼、偏二甲肼、液氢和液氧等 小火电厂 改变食物结构、以步代行、少开私家车、少用一次性用品 原子经济、无毒试剂、反复使用、不外泄、尽量实施三无生产 三、推动材料科学，尤其是纳米科学的发展 材料——人类能用于制作具有某些特殊性质的有用物品的物质 各类材料——高分子、火箭外壳、防火阻燃、仿生（蜘蛛、荧光、粘接）、碳纤维、记忆合金、 医用高分子、高吸水、富勒烯…… 纳米材料—— 特性； 应用：天然纳米磁性材料、纳米陶瓷、倾斜功能、纳米半导体、纳米催化、医疗、纳米计算机、纳米碳管、军事、纳米机器人、生活、建筑业…… 四、保护环境，提高人类生活质量的主要保证 研究开发对环境无害的化学品和生物品 主要疾病的预测 抗肿瘤药物 二十一世纪新药 高速铁路铁轨与底座之间的缓冲填充垫层 挑战生态危机 零排放、化废为宝、天然化学品（中草药、檀香木、羚羊角化合物、香料、香精） 冠心病、疯牛病、帕金氏症 顺铂化合物、药理浓度的三氧化二砷、聚氨基酸衍生物的共聚物、艾滋病的诊断治疗药物—沙奎那韦 广谱抗寄生虫药物（吡喹酮）、调香效果好