化学前沿科学.pdf

在正常的温度下，原子处在恒定的激烈运动中， 并不能被摄像，采取把TEM(基模）浸入液态氦的 方法，就能迁移原子。 劳伦斯伯克利国家实验室的Salmeron用一个电 子使乙烯分子在钯三个原子中旋转120度”。 “在一个纳米中存在三个原子的足够空间。如 果我们准备去获得真正的纳米技术，我们必须准备 去学习如何一次放几个原子在一起。” • 2009年10月10 日,美国科学家合成物质 (Tl Ba)Ba Ca2Cu7O13+,将超导温度提高到 4 2 254K,\x1f距离冰点仅19℃. 谢谢您的参与！ 5.但化学学科始终与其他学科相隔一层无形之物， 看得见、过不去、连不起。 • 主要表现在一些基本上还算空白的领域：超分 子、生物大分子、分子聚集体、微米亚微米结构、 自组装、自聚集、与微环境系统的相互作用、极快 和极慢反应过程、生物活性和生物矿化过程等 6. 这些领域虽已被化学家和其他相关领域的专家所 认识，并且有一些世界顶级的研究小组在从事相关 研究，甚至有些人已经因此获得了Nobel奖，但是还 是比较肤浅，还没有形成体系。 总结与展望  1. 化学为人类进步提供了物质基础，对于许多学科 分支的发展起了带头作用，但是其地位和作用一直 受到忽视。  2. 实际上，没有化学背景的人从事其他相关领域的 研究，感觉非常吃力，高度很难冲上去。 3. 二十一世纪的化学科学在材料、信息、生命和 能源四大领域仍能发挥基础作用。特别是功能材料 和分子器件必须有雄厚的化学基础。 •手性药物和手性技术 – 1992年美国食品和药物管理局FDA （Food and Drug Administration ）规定必须说明对映体的情 况。 – 目前药物80%是手性的，60%是单一对映体的。 – 由于药物市场的推动，使得手性合成和手性拆分 得到巨大发展 — 2014年世界药物市场年销售额超过10000亿美元， 国内大部分药物都是仿制药，自行设计和开发的新 药只有100余种。在各行业中属于朝阳产业。国外开 发一个新药平均需要投入15亿美元，10-15年时间。 学科交叉与热点研究领域 • 手性药物和手性技术 – 实例 1. 反应停（孕妇镇静剂）R构型无镇静作用，却 有强烈的致畸性； 2. 乙胺丁醇（抗结核药物）SS构型有效，RR构 型导致失明； 3. 氯霉素RR构型具抗菌性SS构型几乎无活性； 4. 心得安（普萘洛尔，心脏病药物）S构型活性， R构型抑制性欲； 5. 萘必洛尔（+ ）构型治疗高血压，（- ）构型 导致血管舒张； 6. 酮基布洛芬S构型抗炎，R构型防治牙周病 学科交叉与热点研究领域 • 计算化学 – 量子化学 – 数学化学（含化学计量学、拓扑结构等） – 药物设计与对接 – 分子设计与分子模拟 • 纳米化学 – 制备技术 – 功能开发 • 在美国，生物质能发电的总装机容量已经超过10G 兆瓦 • 美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术，建 立的稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。 • 巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，乙醇燃 料已经占该国汽车燃料消费量的50% 以上。 •到2015年，国内生物质发电装机规模不低于1300万 千瓦”，具体包括农林生物质发电800万千瓦，沼 气 发电200万千瓦，垃圾焚烧发电300万千瓦。 • 2013年，全球生物质能发电量为413,778.1百万千瓦 时，全球生物质能发电市场年收益为286.818亿美元。 学科交叉与热点研究领域 • 能源化学  氢能源——利用催化剂或微生物光分解水，已 经在实验室中实现但是尚不能工业化  燃料电池——正负电极采用惰性多孔材料制成，