Reinventing Chemistry 中文版.pdfVIP

Supporting Information Special Issue 150 Years of BASF Reinventing Chemistry George M. Whitesides* anie_201410884_sm_miscellaneous_information.pdf Chinese Translation by Dr. Mengxia Zhao and Dr. Shencheng Ge (Whitesides Research Group, Harvard University) 2016 重塑化学 译 赵 者: 孟夏, 葛深城 重塑化学 George M. Whitesides 哈佛大学化学与化学生物学系 关键词：改变、化学、科学 辞旧迎新 没有什么是一成不变的。化学，在第二次世界大战之后，迎来了它的 “黄金岁月”。 在这一时期，研究型高校和化学工业界结成了人类社会在迈入科技时代以来最佳的一对共 同体。这一结合造就了我们到目前为止所熟知的以下形式：工业应用型化学成为了工业界 的核心部分之一，而学术研究型的化学则从原子和分子层面阐释了物质世界的运行规律。 那么这一切又是由何而始呢？二战直接催生了一系列与化学相关的科技。例如，高辛 烷值燃料与合成橡胶是战后化学工业大发展的两个主要推动力。催化，尤其是异相催化， 成为了大规模合成化学的核心。分离技术的发展使得化学品的纯化有了革命性的进展。不 断涌现出的光谱学手段则揭示了分子的结构。量子化学从理论上解释了化学键，而分子轨 道理论则进一步地将该认知推广到了复杂分子体系。计算机与计算机辅助模拟也在这一时 期浮出水面。化学，无论在技术层面还是理论层面，都极大地扩展了它的内涵与外延。与 此同时，欧洲和日本在战后的重建，以及美国的大规模基础设施建设，都为化学提供了广 阔的商机。尽管战后化学的高速发展最早集中于美国，这一趋势迅速地扩展到了其它发达 国家。 对于化学而言，那是一个新发现似乎“唾手可得” 的时代。复杂的有机合成化学、量子 化学、激光光谱学、烯烃聚合物的合成、有机金属化学、分子束化学、药物化学等各个领 域都纷纷在这一时代开花结果。无论在商业上还是科学上，各种机遇层出不穷。 然而这一高速发展的时代已经结束了。化学也面临着更为有趣，而又前所未有的机遇 和社会责任。笔者以为，面对这样的挑战和机遇，我们需要在结构上改变目前的研究领域， 并开始思考这样一个根本问题——未来需要怎样的化学？化学在传统意义上，是研究原子、 化学键、分子以及化学反应的科学。那么未来的五十年呢？继续研究分子及其功能吗？又 或者我们会去研究那些包含了分子但又更为复杂的系统吗，例如材料、生物、地质和城市 管理，而不去理会这些问题究竟是否冠以“化学”之名？以任何简单的方式来定义“化学” ， 正如我们曾经定义过的那样——“原子、分子和反应” ，已经难以因应“化学”所拥有的巨大 潜能，它能承担的社会责任，以及它所面对的那些复杂挑战。 在二战后的“黄金岁月”里，化学始终是理论和实践的有效结合。这一时期中，两类 [1] 不同的“化学”——学术研究型化学和工业应用型化学，几乎同时应运而生。 其中，学术 研究型化学以分析和认知复杂系统为己任，而工业应用型化学则致力于生产社会所需要的 化学品。有时，我们会将这两种 “化学”割裂乃至对立起来。然而事实正好相反：恰恰是 这两类 “化学”之间的互动——尽管常常是随意且未能被预见的——为彼此的发展提供了 难以估量的养份。新的科学现象常常会在工业实践中涌现出来，并以此为基点启发了学术 界的相关研究。另一方面，研究型高校则常会提出新