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标  题: 化学仍是一门中心科学(下）（徐光宪）（转载）
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标  题: 化学仍是一门中心科学(下）（徐光宪）(转载)
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发信人: xinlu (伢子), 信区: FDU_Chemistry
标  题: 化学仍是一门中心科学(下）（徐光宪）
发信站: 日月光华 (2002年10月19日00:15:58 星期六), 站内信件

采访对象：中国科学院院士  徐光宪

    采访人：本报记者  赵彦 刘东峰

    21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪
    记者：报刊上常说20世纪发明了六大技术：信息技术、生物技术、核科学和核
武器技术、航空航天和导弹技术、激光技术、纳米技术，但却很少有人提到与化学
有关的技术。化学在技术方面有何具体贡献呢？
    徐光宪：你所说的六大技术，我认为，如果缺少一二个，人类照样能够生存。
但人类如果没有哈勃发明的合成氨技术，来帮助植物利用空气中的氮元素，那么世
界粮食产量至少要减半，60亿人口有30亿可能要饿死。如果没有合成各种抗生素和
大量新药物的技术，人类平均寿命要缩短25年。如果没有合成纤维、合成塑料、合
成橡胶的技术，人类生活要受到很大影响。信息技术的核心是集成电路芯片，这是
化学合成硅单晶片上经过光刻生产的，计算机的存储器材料也是化学合成的，其它
部件用了大量合成高分子材料。又如核电站的关键是核燃料，而核燃料铀、钚等的
生产和后处理、废水处理等都是化学工业。激光、航空、航天、导弹和纳米等技术
无不需要化学合成的高新材料。
    所以如果没有化学合成技术，上述六大技术根本无法实现。这些都是无可争辩
的事实。我们应该理直气壮地大力宣传20世纪发明了七大技术，即化学合成（包括
分离）技术和上述六大技术。
    从人类对七大技术发明的需要迫切性来看，化学合成和分离技术应当排名第一
，因为它是人类生存的绝对需要，没有它世界上一半的人口要饿死。它还为彦其余
六大技术发明提供了不可或缺的物质基础。国外传媒把两次获得诺贝尔奖的哈勃合
成氨技术（Haber Process） 评为20世纪第一个重大发明，是很有道理的。因此我
们说：21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪。
    化学有没有理论？
    记者：有人说：“化学没有理论，只是一堆‘白菜’，21世纪的化学没有什么
可搞的了。”这也是化学不被认同的理由之一。对此，你有什么评论？
    徐光宪：20世纪的物理学提出了相对论和量子力学，这是最重大的理论成就，
影响整个自然科学的发展。但是每一门一级自然科学，如化学、生物学、地球科学
、天文学等等，也都有本门科学的理论。对于化学有没有理论的问题，我国著名化
学家唐敖庆院士有很好的回答。他认为19世纪的化学有三大理论成就：一是经典原
子分子论，包括建筑在定比、倍比和当量定律基础上的道尔顿原子论，和以碳4价
及开库勒等的工作为中心内容的分子结构和原子价理论。二是门捷列夫的化学元素
周期律。三是C.M.古尔德贝格和P.瓦格提出的化学反应的质量作用定律，是宏观化
学反应动力学的基础。
    道尔顿的原子论和门捷列夫的化学元素周期律对于20世纪物理学家玻尔建立原
子的壳层结构模型，具有十分重要的借鉴作用。所以化学和物理这两个姐妹学科是
互相促进的。
    20世纪的化学也有三大理论成就：一是化学热力学，可以判断化学反应的方向
，提出化学平衡和相平衡理论。二是量子化学和化学键理论，以及结构和性能关系
的初步规律。这对设计合成具有优良性能的化合物至关重要。化学键理论对于现代
分子生物学的建立，是功不可没的。例如量子化学家鲍林提出的氢键理论和蛋白质
分子的螺旋结构模型，为1953年沃生和克里克提出DNA分子的双螺旋模型奠定了基
础，后者又为破解遗传密码奠定基础，从而创建了现代生物学。所以化学与生物学
也是互相促进的。三是上世纪开展的大量化学动力学的研究和60年代发展起来的分
子反应动态学，特别是催化理论的发展和计算机设计合成方法的推广，大大推动了
合成化学。
    这些理论大致是在上世纪40年代以后建立或加快发展的。这就可以解释为什么
20世纪上半叶合成化学的进展很慢，要经过45年才把已知化合物的数目从55万翻一
番到110万。但在下半叶三大化学理论确立以后，化学就以指数函数的加速度发展
了，从1945年的110万到1999年底的2340万。这就是实验与理论相互结合的结果。
所以，“化学没有理论，只是一堆白菜”的说法是站不住脚的。
    化学是一门社会迫切需要的中心学科
　　记者：如何全面评价化学在整个科学体系中的作用？
    徐光宪：在整个科学体系中，化学是一门承上启下的中心学科，更是一门社会
迫切需要的中心学科。它与生命、材料、能源、信息等朝阳学科都有非常密切的联
系，产生了许多重要的交叉学科，只是化学作为中心科学的形象反而被其交叉学科
的巨大成就所埋没。
    化学与许多学科之间交叉形成新的分支交叉学科，但化学家非常谦虚，在交叉
学科中放弃冠名权。例如“生物化学”被称为“分子生物学”，“生物大分子的结
构化学”被称为“结构生物学”，“生物大分子的物理化学”被称为“生物物理学
”，“固体化学”被称为“凝聚态物理学”，溶液理论、胶体化学被称为“软物质
物理学”，量子化学被称为“原子分子物理学”等。
    内行人知道分子生物学正是生物化学的发展。在这个交叉领域里化学家与生物
学家共同作战，把科学推向前进。但在中学生或外行看来，“分子生物学”中“化
学”一词消失了，觉得化学的领域越来越小，几乎要在生物学与物理学的夹缝中消
亡。
    这样，化学这门重要的中心学科反而被社会看作是伴娘学科而不受重视。难怪
世界著名的《自然》杂志也为化学家鸣不平！化学家的谦虚本是美德，但因此吸引
不到优秀的年轻学生，这个问题就大了。(下)
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