中国基础科学2000-仪器信息网.doc

《中国基础科学》2000.5 (P34-61) 新世纪化学发展战略思考 梁文平1 唐 晋 1 王 夔2 （1 国家自然科学基金委员会化学科学部， 100083， 2北京大学药学院，100083 ） 摘要 评述了化学在现代社会中的作用和在科学技术体系中的地位，分析了我国化学界的现状，特别强调了化学与人类安全的关系。提出化学发展的契机和可能突破口，提出了学科重组的新思路和新世纪化学发展的战略思考，并强调了原始创新在基础研究中的重要作用。 ?? 在过去的100多年里化学作为一门核心、实用、创造性科学[1-2]，已经为人类认识物质世界和人类的文明进步做出了巨大的贡献。化学寻求结构多样性和分子多样性，合成制备了数以千万计的化学物质，发展了化学合成理论和技术，为阐明生命的起源、发现生物活性物质、新材料以及新药物的设计合成奠定了理论和实验基础。化学研究物质之间的变化规律，阐明各类化学反应的机理，从真实时空的水平上认识物质转化的化学过程。化学创立了研究物质结构和形态的理论、方法和实验手段，认识了物质的结构与性能之间的关系和规律，为设计具有各种特殊功能的化学品提供了有效的方法和手段。 ?? 面对生命科学、材料科学、信息科学等其它学科迅猛发展的挑战和人类对认识和改造自然提出的新要求，化学在不断开拓新的研究领域和思路的同时，不断地创造出新的物质和品种来满足人民的物质文化生活，造福国家，造福人类。当前，资源的有效开发利用、环境保护与治理、社会和经济的可持续发展、人口与健康和人类安全、高新材料的开发和应用等向我国的科学工作者提出一系列重大的挑战性难题，迫切需要化学家在更深更高层次上进行化学的基础和应用基础研究，发现和创造出新的理论、方法和手段，并从学科自身发展和为国家目标服务两个方面不断提出新的思路和战略设想，以适应21世纪科学发展的需求。 ?? 自从进入90年代以来，国家自然科学基金委化学科学部就注意到化学学科内部的发展与来自外部的需求之间的距离，注意到化学在自然科学体系中的地位与作用的变化，必须重新考虑学科建设问题。在“九五”计划制定之初，经过反复讨论，就开展了对优先资助领域的研究和调整，提出了重视学科交叉，淡化二级学科的原则，引起了化学界的广泛的讨论。在过去的5年中逐渐得到广大化学界的共识。20世纪末，在长期酝酿后又提出了几个新的发展领域，组织过多次讨论，提出要开展分子以上层次化学研究的创新思想，引起了又一轮的化学界的讨论。通过这一过程，吸取了经验。为了探索、研讨与展望化学发展趋势、发展战略及十年或更长远化学发展前景，使化学这一传统学科成为知识创新和技术创新的源头，国家自然科学基金委员会化学科学部在几年来组织专家研讨和参与有关化学学科发展战略问题，尤其是《化学学科发展战略研讨会》第128次香山会议，和大陆、台湾、香港两岸三地《香港21世纪化学发展前景讨论会》，使化学界逐渐对我国化学学科的现状分析、存在的问题的根源和未来发展战略形成基本共识。 　 1．化学界目前存在的困惑剖析 ?? 浸沉在20 世纪化学所创造的辉煌之中的化学家自信在合成制备新分子新材料、控制反应过程以及获取物质的组成结构信息和构-性-效关系方面有无限的的潜力。但是，就在化学家继续抱着创造新物质、新材料为人类生存和生存质量的提高作出新的贡献的时候，他们却感觉化学的作用和地位似乎被淡化了。似乎化学从认识、控制和改变客观世界的核心科学以及引导其他学科前进的牵头学科退后了，这就是化学界目前存在的困惑[3]。这里有客观和主观两方面的原因。 ?? 从客观上讲，首先是化学学科和技术的进步使一部分化学研究方法自动化、计算机化。各种合成仪和分析用结构测定用的仪器以及各种计算机软件的出现使人误认为分析与合成化学这两大手段已经不是科学而是技术了。其次，19世纪末、20世纪初物质科学的一系列研究成果（从1900年发表量子理论起）决定了的物质科学的大方向和基础理论研究的主流：寻求物质世界的微观、基本、统一解。物理学成为20 世纪前半叶的带头学科，也使化学研究的理论、观点和方法趋于物理化，期望在量子化学基础上寻求所有化学过程的统一理论。其后，生物科学从化学获取关于物质结构和性质关系的概念和研究方法，在分子层次突破后，进入基因为中心的研究领域和从原来研究生物和生物分子变成创造新生物和新生物分子的科学。因此，20世纪后期的生物科学成为带头学科。这时化学的一部分分化成为生物化学，而化学没能及时在生物科学研究中定位，推动生命体系中的研究而有所突破。还有一个客观原因是在创造新的肥料、农药、医药、材料方面以及解决工业农业生产和环境中的问题时，化学研究的原理、机理和方法，处于上游。必需经过其他科学技术才能转化为可资利用的物质和可运做的方法。 ?? 从主观原因看，首先是迄今为止化学研究的主流仍以创造新分子新材料为目标; 因而