化学前沿报告

化学前沿报告

化学前沿这门课让我领略了化学的力量与魅力，学到了一些新的知识，这是课本和课堂上所学不到的，使我对化学有了全新的了解，加深了我学习化学的兴趣。下面介绍一下我对一些化学前沿的现状以及我的理解：

一、量子化学

它是现代化学科学的理论基础。近30多年来，量子化学的发展呈现出一个很有希望的趋势。这就是量子力学和化学实践的进一步结合。这种结合反映在量子化学的基础研究中具有下列特点，即为解决复杂的化学反应理论问题，而运用的都是简单的模型，尽量不依赖那些高深的数学运算。它们均以简单分子轨道理论为基础，力求提出新概念、新思想和新方法，使之能在更加广泛的范围中普遍适用。例如，“前线轨道”、“等瓣类似”等概念的提出已经显示出重大的意义。多粒子体系问题的处理方法也在不断深入探索。其中密度矩阵理论、多级微扰理论以及运用格林函数方法的传播子理论等则是当前精确求解多粒子体系薛定谔方程的几条值得重视的途径。

量子力学和化学的结合，不仅在化学键理论、多体理论、计算方法的理论等量子化学基础研究方面不断取得进展，而且在量子化学的应用研究方面，即在把量子化学的理论与化学实际中的一些重大应用课题相结合方面展现出广阔的发展前景。这主要突出表现在合成具有指定性能的超导体、染料及其它色料、炸药、催化剂、药物等分子及新材料提供依据上；在光谱、波谱、能谱等各种谱图的解析以及其它精密测定实验的结果分析上；在对化学反应微观机理的研究及反应线路预测上等等。

二、化学反应动力学

这是一门在诸种因素的具体作用下研究化学反应速率的化学学科。这些因素主要有分子的状态、浓度、压力、介质、表面、空间取向、电磁场等。化学动力学研究的重点是基元反应，因为它是代表真正发生的化学反应的动力学过程的。目前，化学动力学的发展已进入微观层次，分子反应动力学的研究有着远大前景。具体而言，化学动力学大体有以下几个发展方向：（1）量子化学的理论计算将在微观反应动力学研究中承担更重要的角色。随着超大型计算机的发展，量子化学的理论计算可望得到精确结果，进而了解很多简单反应体系的性质。

（2）多原子自由基化学性质的深入研究。这方面的研究包括多原子自由基的能量、光谱、反应性和光化学。

（3）激光在促进化学反应方面将得到更有效的利用。激光技术最近较显著的进步是真空紫外激光的发展。利用激光有选择地打断分子内某个化学键，这个前景很有吸引力。有朝一日，也许可通过电子跃迁的途径来实现“分子裁剪”的科学幻想。此外，把激光和分子束技术相结合，有可能进行非常精细的工作，例如能研究原子轨道和分子空间定向的反应等。三、合成化学与催化科学

化学合成是化学研究的基本实验方法。从1828年德国化学家维勒以无机物合成出简单有机物尿素到当代合成维生素B12、红霉素等复杂化合物，化学合成有了一个极大的飞跃，业已形成一门系统化和应用性相当强的合成化学学科。如今，化学合成正在向“分子设计”这个战略目标进军。所谓“分子设计”，即是按预定性能要求设计新型分子，并按科学理论计算得出的合成路线，运用各种手段与技巧把它合成出来，如同造房设计、服装设计那样。这样，分子设计可以从根本上改变化学中传统的“配方炒菜”式的落后方法，从而为材料科学等开辟出众多新的方向（诸如高分子设计、药物设计、催化剂设计及合金设计等）。

要实现化学合成的重大突破其关键在于设计新反应途径，有效控制化学反应性能。如今，在下列诸方面颇引人关注：一是实施无机和有机的交叉，即将研究新无机物的方法应用于有

机合成。二是精心设计合成像沸石一样具有优良性质的新型固体，由此导致出现新的半导体以及用于电池和具有记忆功能的固体离子材料、磁性材料。三是发展光助化学，选择光助反应途径，其特点是借助“人工光合作用”模拟天然光合作用并将其推广为一种全新的反应途径，从而为化学合成提供新方法。四，也是最引人关注的是把研制催化剂从技艺变为科学，即加强对化学催化作用的基础理论研究，致力于在分子水平上理解催化过程。这必将有助于新的催化体系的开拓和催化剂分子设计成效的提高。

四、现代分析化学

它基于仪器分析，加上数学的渗入和电子计算机的应用，呈现出日新月异的发展势头。有以下特点：从传统化学分析到仪器物理化学分析；从单组分的分步分析到多组分的同步分析；从组成分析到结构分析；从常微量分析到超微量分析；从静态分析到动态分析；从间接分析到直接分析；从近距离分析到远距离分析；从破坏性分析到保护性分析；从单一手段到多种手段配合（联用）的多功能分析；从手工到自动化分析和数据处理等。从现代分析化学的整体看，上述十个方面是互补的，并不是后者完全取代前者，而是实现辩证的综合。这样，可使现代分析化学具有全面的功能，既能适应现代科学研究向微观和宏观两个不同方面深入发展的大趋势，又能满足材料化学、环境化学、生命化学等综合性及应用性较强的化学前沿发展的需要。

五、生命过程的化学

在该领域有两个既具有科学远景又富有哲学意义的研究方向：其一是生命起源的化学途径；其二是生命中发生的分子反应。早在一个世纪以前，恩格斯曾预言：“生命起源必然是通过化学途径实现的。”今天，化学的巨大进步已经可以用自然科学的材料证明：这条化学途径确实是存在的。它大体上可概括为由原子→分子→生物大分子→原始生命的这样一个“化学进化”过程。其中，原始生命的诞生可以认为是化学进化最后阶段的产物，也是生物进化的发端。但这里的必然性尚未能在实验上得到最后的证实。科学家们当前正在借助化学、物理的方法进行攻关。70年代初量子生物化学的诞生就是一个标志。它将为揭示生命诞生的奥秘而不断作出新贡献。

研究生命中发生的分子反应，对于发展基础自然科学和应用于人体保健、动物保护和农业等方面的前景远大。一批具有革命性意义的生物学问题，现在需要由化学提供的分子相互作用来分析。其中化学振荡、受体-底物相互作用及膜与方向性化学等就是属于这类问题。以化学振荡来说，它是指化学反应的一种周期性变化。这种周期性变化表现在浓度、体积、颜色、发光度等方面。这是一种化学系统中的结构有序和功能有序。比利时科学家普里戈金首先指出，这种化学振荡是种“耗散结构”，即是种不可逆化学反应在远离平衡态下进行时所呈现的有序行为（又称之谓“化学不稳定性”）。这种有序行为需要反应体系是个开放体系，也就是需要不断地与外界交换物质和能量才能维持。而这种“化学不稳定性”的概念与目前生物化学过程里研究的那一类化学反应是基本一致的。可见，化学振荡反应的研究可以导致人们对出现于生物系统中的周期性现象有更深刻的认识。显然，这对生命本质研究的深化是颇有意义的。

六、宇宙化学与星际化学

这是两个以浩翰宇宙为研究背景的化学前沿领域。宇宙化学主要探讨元素的起源和形成以及它们在宇宙中的性质和行为。通过这种研究已经和将要进一步促使化学家从地球迈向宇宙空间。星际化学是个只有十几年历史的新兴化学边缘学科。它所依据的事实是在巨大的星际空间——天然反应室里所发生的化学反应。研究这些反应可弄清至今所了解的化学定律能否推广到银河系以至整个宇宙间。可见，星际化学的诞生必将促进化学同天文学的结合和发展，并以探索宇宙物质的演变、生命的起源以及外星文明开辟新的途径。

综上所述，现代化学在理论研究和实际应用方面都处在急剧变革与迅猛发展之中。这种

变革和发展鲜明地反映在化学前沿的各个领域，并在整体上呈现出如下趋势与特点：从宏观的唯象认识深入到微观的理论了解，从定性的描述进入到定量的说明，从对物质的静态认识跨进到对反应的动态研究，以及从纯粹的化学学科发展出一批综合的边缘学科化学发展史的五个时期自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。今天，化学作为一门基础学科，在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。

面对生命科学、材料科学、信息科学等其他学科迅速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高层次上进行化学的基础研究和应用研究，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。

(整理)化学未来的发展趋势.

白春礼：对化学未来的发展趋势的阐述以及对于广大化学工作 者的期望 发布时间：2011-06-07 【字 号：小中大】谈一下化学未来的发展，有四点趋势。化学将向更广度、更深层次的方向延伸；新工具的不断创造和应用促进化学创新发展；绿色化学将引起化学化工生产方式的变革；化学在解决战略性，全局性，前瞻性重大问题当中将继续发挥更大的作用。 化学向更广更深的层次延伸体现在几个方面，对原子，分子的认识将更为深入，多层次分子研究更为系统，创造新分子，新材料的基础上更加注重功能性。超分子是一个分子结构与宏观性能的关键纽带，是产生更高级结构的基础。如何设计超分子结构和材料，对复杂生命体系的理解和模拟及调控都是前沿的课题。这是化学向更深层次，更复杂拓展的延伸。 新工具的创造和应用会促进化学的发展，随着技术能力和仪器设备的不断进步，空前准确和灵敏的仪器不断被创造和应用，科学家不仅能在原子，分子甚至电子层次观察并研究微观世界的性质，而且能够对其物质结构和能量过程进行操控。1981年，人类实现了观察单个原子的愿望，实现了移动单个原子和单个分子，促进了化学的创新和发展。同步辐射及各种实验方法和技术的改进，使同步辐射光源在化学研究领域中发挥重要的作用，比如真空紫外辐射光可以在量的水平上观察化学共振态。原位气固反应X射线吸收精细结构谱实验新方法，各种应用促进了化学向更深层次的发展。 绿色化学将促进化学化工生产方式的变革，绿色化学不仅是对现有过程的改进和新过程的研究，未来化学的研究将更加注重绿色产品设计的理念。绿色化学将注重经济，高效，制备与人类生活相关的物质，绿色化学不仅是创造可持续的化学产品，也需要变废为宝，将今天的废弃物变为明天有用的资源，将引起化学化工的变革。美国在1995年设立了总统绿色化学挑战奖，07年通过了绿色化学研究和发展法案。日本在上世纪90年代旨在防止全球气候变暖，在21世纪重建绿色地球的新阳光计划开始实施，主要内容为能源和环境技术研究开发。97年德国提出为环境而研究的计划。化学家开发了大量的化学合成反应，制备人类息息相关的物质，超过80%的化学生产需要催化剂，70%以上的化学化工过程使用溶剂。我们现在考虑如果从合成方法学来讲，原子经济学，计算化学，绿色化学结合，合成方法学的角度上进行绿色化学的研究。80%化学品的生产需要催化剂，如何通过发展新型的高效催化剂高稳定性，并且在制造的过程中对环境是无害，使用的过程可以回收再利用，使催化剂不污染环境这也是一个非常重要的方面。70%以上的化学化工过程要使用溶剂，我们要采用绿色的溶剂，二氧化碳做溶剂，离子液体，聚乙二醇等等使之更加清洁和可持续。绿色化学还需要变废为宝，把引起气候变暖的二氧化碳转化利用，通过开发新的技术进行转化应用。前不久我们曾经在宝钢与新西兰研究一个新的技术，利用钢厂的尾气对二氧化碳进行转化研究。秸秆，树木，藻类转化为燃料，重要化学品核材料，木质素，纤维素为原料的新化学反应，粘土等天然无毒原料在材料科学中的应用，不仅是创造新一代的可持续的化学产品，还要考虑如何变废为宝，这是下一步发展的重要方面。 第四方面，化学在解决全局性，前瞻性，战略性的重大问题中会发挥重要的作用，社会的发展不断对化学发展提出新的需求，比如能源危机要求我们如何像光合作用那样高效的利用太阳能。前不久有仿造树叶的光合作用来高效利用太阳能。环境保护方面如何控制降解驱除污染，资源利用方面必须做到合理高效的利用资源，最大显著的利用资源，材料方面绿色化及智能化，可再生循环利用，社会安全方面防患于未然，比如易燃品，爆炸品的检查和防护，有很多的工作需要化学家发挥更大的作用。 刚才讲了环境，能源，资源利用等方面，在材料化学方面，要设计铸造分子，生命科学方面不仅是研究生命起源，调控机制，疾病发生机制和药物的作用机制，在脑科学和认知科学方面，如何在生物分子的水平上认识结构，化学都有十分重要的作用。

当代化学前沿

一．名词解释（30分） 1.3D打印是什么？ 3D打印技术又称为三维打印技术，是指通过3D打印机可以“打印”出真实的物体，采用分层加工、选加成形的方式逐层增加材料来生成3D实物。 3D打印技术还面临着一系列的问题，如制造速度、产品的材料性能、机器和材料成本、操作的可访问性和安全性、其他功能（如多种颜色等）和成型精度及质量等问题。 2.POCT 定义 POCT，即时检验（point-of-care testing），指在病人旁边进行的临床检测（床边检测bedsidetesting），通常不一定是临床检验师来进行。是在采样现场即刻进行分析，省去标本在实验室检验时的复杂处理程序，快速得到检验结果的一类新方法。国外曾有不少与POCT相关的名词，如bedside testing(床边检测)、near-patient testing(病人身边检测)、physicians`office testing(医师诊所检验)、home use testing(家用检验)extra-laboratory testing(检验科外的检验)和decentralized testing(分散检验)等。 POCT 是体外实验技术的主要部分, 它具有体积小、携带方便、容易使用和结果快速等优点, 其最主要特点强调结果快速、大大缩短了实验结果周转时间。 3.生物传感器定义（二选一） 生物传感器是以固定化的生物成分(酶、蛋白质、ＤＮＡ、抗体、抗原、生物膜等)或生物体本身(细胞、微生物、组织等)为敏感材料、与适当的化学换能器相结合产生的一种快速检测各种物理、化学和生物量的器件。它通过各种物理、化学换能器捕捉目标物与敏感材料之间的反应, 然后,将反应的程度转变成电信号, 根据电信号推算出被测量的大小。 生物传感器是一类特殊的化学传感器,它是以生物活性单元(如酶、微生物、动植物组织切片、抗原和抗体、核酸等) 作为生物敏感基元,对被测目标具有高度选择性的检测器。它通过各种物理、化学型信号转换器捕捉目标物与敏感基元之间的反应,然后将反应的程度用离散或连续的电信号表达出来,从而得出被测物的浓度。 与传统的分析方法相比,生物传感器这种新的检测手段具有如下优点: (1) 生物传感器是由选择性好的生物材料构成的分子识别元件,因此一般不需要样品的预处理,样品中的被测 组分的分离和检测同时完成, 且测定时一般不需加入其它试剂。 (2) 由于它的体积小,可以实现连续在线监测。 (3) 响应快,样品用量少,且由于敏感材料是固定化的,可以反复多次使用。 (4) 传感器连同测定仪的成本远低于大型的分析仪器,便于推广普及。 二．问答题（70分） 1. 锂离子电池负极按照储锂机理可分为几类？每类试举一例并写出其脱嵌锂的反应方程式。 锂离子电池( Lithium Ion Battery , 缩写为LIB) ,按其形像又称为摇椅电池(Rocking Chair Batteris ,缩写为RCB) 是当今最佳的电池能源,也是应用最广和最有发展前途的能源。 在电化学势的驱动下，锂离子可以与正、负极材料通过脱嵌、合金化或氧化还原反应的方式结合，并在正负极之间作可逆定向运动的化学电源都属于锂离子电池。 (1)电池（Battery）指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。 (2)锂离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。被形象地称为“摇椅电池”。 正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。 (3)①正极——活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂，现在又出现了镍钴锰酸锂材料，电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂（俗称三元）或者三元+少量锰酸锂，纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导电集流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。 ②隔膜——种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。 ③负极——活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。

当代无机化学研究前沿与进展研究

化学前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的 基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温 和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中 占有一席之地。 （三）缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化材料 性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 （四）计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础上, 应用神经网络系统并结合基因算法、退火、mon te2carlo 优化计算等建立有关的合成反应数学模型与能量分布模型, 并进一步建立定向合成的专家决策系统。

物理化学-化学前沿与进展资料

砷钼酸盐化学研究进展与展望 巩培军104753140807 物理化学 摘要：多金属氧酸盐以其丰富多彩的结构及其自身的优良分子特性，包括极性、氧化还原电位、表面电荷分布、形态及酸性，使其在很多领域，尤其是材料、催化、药物等方面具有潜在应用前景，因而受到人们的广泛关注。本文选择目前报道尚少的砷钼杂多化合物为研究重点。 Abstract: Polyoxometalates (POMs), a fascinating class of metal–oxygen cluster compounds with a unique structural variety and interesting physicochemical properties, have been found to be extremely versatile inorganic building blocks in view of their potential applications in catalysis, medicine, and materials. In this paper, the main work has been focused on the rare reported arsenomolybdates. Keywords: polyoxometalates; physicochemical properties; applications 1 多酸概述 多金属氧酸盐化学至今已有近二百年的历史，它是无机化学中的一个重要研究领域[1-3]。早期的多酸化学研究者认为无机含氧酸经缩合可形成缩合酸：同种类的含氧酸根离子缩合形成同多阴离子，其酸为同多酸；不同种类的含氧酸根离子缩合形成杂多酸阴离子，其酸为杂多酸[4]。现在文献中多用Polyoxometalates (多金属氧酸盐) 及Metal-oxygen clusters (金属氧簇)来代表多酸化合物。 从结构上多酸是由前过渡金属离子通过氧连接而形成的金属氧簇类化合物，它的基本的结构单元主要是八面体和四面体。多面体之间通过共角、共边或共面相互连接。根据多面体的连接方式不同，多金属氧酸盐可划分为不同的结构类型，如Keggin、Dawson、Silvertone、Anderson、Lindqvist 和Waugh 结构等，它们被称为多金属氧酸盐最常见的六种基本结构类型（图1）。（1）Keggin 结构，其阴离子通式可表示为[XM12O40]n– (X = P、Si、Ge、As、B、Al、Fe、Co、Cu 等；M = Mo、W、Nb 等)；（2）Wells—Dawson 结构，其阴离子通式可表示为[X2M18O60]n– (X = P、Si、Ge、As 等；M = Mo、W 等)；（3）Silverton 结构，其阴离子通式为[XM12O42]n– (X = Ce IV等；M = Mo VI 等)；（4）Anderson 结构，其阴离子通式为[XM6O24]n– (X = Al、Cr、Te、I 等；M = Mo 等)；（5）Lindqvist 结构，其阴离子的通式为[M6O19]n– (M = Nb V、Ta V、Mo VI、W VI等)；（6）Waugh 结构，其阴离子通式为[X2M5O23]n– (X = P V等；M = Mo VI等)。其结构又决定其特殊性质的，如强酸性、氧化性、催化活性、光致变色、电致变色、导电性、磁性等。多金属氧酸盐由于各种确定的结构和特异、优越的物理化学性质，使它们在催化[5]、材料科学[6]、化学及医药学[7]等方面具有重要的应用前景。多金属氧酸盐可根据组成不同分为同多(iso)和杂多(hetero)金属氧酸盐两大类。这种分类方法一直沿用早期化学家的观点:即由同种含氧酸盐缩合形成的称同多酸(盐)，由不同种含氧酸盐缩合形成的称为杂多酸(盐)。多酸化学经过近两个世纪的发展，已经成为无机化学的一个重要分支和研究领

化学前沿综述

化学前沿综述报告 摘要：催化剂的概念以及在新能源和环境治理中的应用，如：煤燃烧、废水处理。关键字：催化剂煤燃烧废水处理 化学前沿综述课不是一门只是教授书本知识的课程。在这里我学到了很多新鲜、实际的知识，大大拓宽了知识面。从中了解了当前化学各学科大致的发展方向以及如何在实际中将所学到的化学专业知识应用起来。在“化学反应动力学前沿简介”报告中我了解到了固体表面特征、固体表面孔的类型、固体表面力与吸附的关系、以及吸附原理、吸附平衡及其表征方法。在“自组装与光子晶体”报告中我了解了光子晶体是将两种或两种以上介质材料排列成具有光波长量级的一维、二维或三维周期结构的人工晶体。由于光子晶体具有光子带隙,光子局域等特性, 所以它具有巨大的应用前景。在“过渡金属催化的碳氢键活化”报告中我了解了碳氢键活化反应都需要对底物进行卤化或金属化等预活化步骤,因此过渡金属催化的通过碳氢键活化直接构筑碳-碳键的方法就成为构筑碳-碳键的绿色经济的途径。在这门课中也是我对催化剂有了新的了解和认识，催化剂在实际应用是广泛的，如在新能源和环境治理中。 当前新能源问题和环境治理是社会关注的热点，而催化剂在这两个领域将是很有作为的。新能源领域：我国是能源消耗大国，而在我国能源消耗结构中，煤占有重要地位。所以合理有效开发利用煤是一个具有现实意义的课题。环境治理方面：我国和全球都面临着严重的环境问题，其中水污染尤为严重，治理也就尤为迫切。所以利用催化剂在治理水污染具有长远意义。下面就简述一下催化剂的概念和在工业实际中的应用。 催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行反应。催化剂在工业上也称为触媒。化学催化剂的应用历史很长，特别在石油化工、精细化工、有机化工和生物化工中，可以说，催化技术已成为化学工业最关键的核心技术之一。据统计，到目前为止，人类所掌握的化学反应80%以上必须在催化剂存在下才能实现。在化学工业生产中，最常用的催化剂是无机酸和无机碱。催化剂对化学反应速率的影响非常大，有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。催化剂一般具有选择性，它仅能使某一反应或某

2017研究前沿_化学与材料科学

2017 研究前沿 中国科学院科技战略咨询研究院 中国科学院文献情报中心 科睿唯安 七、化学与材料科学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 1.1 化学与材料科学 Top 10 热点前沿发展态势 化学与材料科学领域Top10热点前沿主要分布在太阳能电池、有机合成、纳米技术、超级电容器、自由基聚合、上转换发光等领域。与2013-2016 年相比，2017年 Top10热点前沿既有延续又有发展。在太阳能电池领域，关于钙钛矿太阳能电池和聚合物太阳能电池的研究连年入选热点前沿或新兴前沿。在今年的Top10热点前沿中，聚合物太阳能电池延续了去年对非富勒烯受体（小分子和聚合物）的关注，钙钛矿太阳能电池则侧重空穴传输材料研究。在有机合成领域，碳氢键的活化反应也是连年入选，往年侧重在钌、铑等贵金属的催化转化，今年是非贵金属钴的催化转化，另外今年还突出了间位碳氢键的活化。在纳米技术领域，不仅继续有具体的前沿研究入选，而且首次出现宏观的研究概念――纳米组装学。在超级电容器领域，基于纳米孔碳电极（2014年）、纳米二氧化锰电极材料（2016年）的超级电容器曾经入选热点前沿或新兴前沿，今年入选的是基于NiCo2S4电极材料的超级电容器。在自由基聚合领域，继2014年入选新兴前沿后，光引发的聚合反应今年成为热点前沿。在上转换发光领域，“三重态-三重态湮灭上转换”入选热点前沿。

1.2 重点热点前沿——三价钴催化的碳氢键活化反应 传统的合成化学基于活性官能团的相互转化，通常需要繁琐的预官能团化步骤。而碳氢键的直接化学转化可以避免这一过程，大大提高反应的原子经济性和步骤经济性，因而受到广泛关注并取得蓬勃发展。近十年来，过渡金属催化的碳氢键直接官能团化反应已成为重要的合成工具，特别是贵金属（铑、钌、铱、铂、金、银等）催化成果显著。然而，高昂的成本以及对环境可能造成的不利影响限制了贵金属催化的大规模应用。因此，越来越多的研究人员将目光转向储量丰富、成本低廉的第一行过渡金属（锰、铁、钴、镍、铜等）。这点在《研究前沿》系列报告中也得以体现：在2013年和2014年的报告中，“钌、铑催化的碳氢键活化反应”进入化学领域Top10热点前沿，本年度则是“钴催化的碳氢键活化反应”入选。钴催化的碳氢键活化反应可分为低价钴（CoⅡ）催化和高价钴（CoⅢ）催化两类。本研究前沿是高价钴催化的碳氢键活化反应。2013年，日本东京大学金井求（Motomu Kanai）教授和川岛茂裕（Shigehiro Kawashima）博士报道了Cp*CoⅢ（Cp*= 五甲基环戊二烯）络合物催化的2-苯基吡啶碳氢键活化直接加成到亚胺、烯酮上的反应。此后，研究人员不断扩大Cp*Co Ⅲ催化剂的应用围并研究其催化机理。与其替代对象Cp*RhⅢ相比，Cp*CoⅢ不仅可用于前者催化的反应，而且由于反应活性差异，导致可能采取不同的反应路线从而生成不同的产物。 如表31所示，在本研究前沿中，德国、日本、美国、国以及中国等国家或地区发表了多篇核心论文。日本东京大学、德国哥廷根大学、明斯特大学、美国耶鲁大学、国基础科学研究院等研究机构在该领域做出了突出贡献。大学、大学、中科院化物所等研究机构的工作也比较突出。

当代无机化学研究前沿与进展

当代无机化学研究前沿与进展 【摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 【关键词】:无机化学；研究前沿；研究进展 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”, 正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。

应用化学专业前沿应化11-2

应用化学学科前沿 高分子材料

前言： 高分子材料也称聚合物材料，它是以高分子化合物（树脂）为基体，再配以其他添加剂（助剂）所构成的材料。高分子材料包括天然高分子材料，如棉、麻、丝、毛等；由天然高分子原料经过化学加工而成的改性高分子材料，如粘胶纤维、醋酸纤维、改性淀粉等；由小分子化合物通过聚合反应合成的合成高分子材料，如聚丙烯树脂、顺丁橡胶、丙烯酸涂料等。由于高分子材料概括性太大，先介绍几种不同高分子材料的发展现状。

高分子材料是材料领域中的新秀，它的出现带来了材料领域中的重大变革。高分子材料与其他的各种材料（如木材、陶瓷、金属、水泥、棉、毛、丝、皮革、纸张等）并驾齐驱，在各种工业部门得到了广泛的应用，这主要是高分子材料本身具有许多的优良特性，例如塑料质地轻盈、加工成型方便，可以制成各种生活用品；工程材料具有较高强度，可以代替金属,由于高分子材料的相对密度为1.0~1.4，是钢铁相对密度的1/8、铝的1/2，这对于要求减轻自重的应用，有特殊的意义。 从我们以前学过的化学知识中可以知道，高分子材料其实是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等．碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构．碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物．有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來．這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能．高分子中可以把某些有机物结构（又称为功能团）替换, 以改变高分子的特性．高分子具有巨大的分子量, 达到至少１万以上, 或几百万至千万以上, 所以, 人们將其称为高分子、大分子或高聚物． 高分子的种类繁多，随着化学合成工业的发展和新聚合反应和方法的出现，种类不断增加，就要进行分类。可以根据来源、性质、用途、结构等不同的角度进行多种分类。依据材料的性能和用途，可以将聚合物分为塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂、功能高分子、离子交换树脂等；按应用功能分类可以分为通用高分子如塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等，功能高分子如具有光电磁等物理功能的高分子、高分子药物等，特殊功能高分子如耐热、高强度的聚碳酸酯等，仿生高分子如高分子催化剂、模拟酶等。 高分子材料可以人为合成，那是不是代表着人们可以随心所欲的合成自己需要的材料呢？答案当然是否定的。就目前人类的科学发展水平来看，想随心所欲的合成高分子材料是不可能的。先来看看目前高分子材料的发展现状以及发展前景吧。 随着高分子材料合成与加工的技术进步,塑料在各行业得到广泛、深入的应

关于化学生物学研究前沿进展的综述

关于化学生物学研究前沿进展的综述 姓名：陶宗学号：16010601001 导师：王海华教授 摘要 作为化学领域的一门新兴二级学科，化学生物学已经成为具有举足轻重作用的交叉研究领域，是推动未来生命和化学学科发展的重要动力。本文对近几年来我国化学生物学领域取得的突出进展加以归纳和介绍: (1)基于小分子化合物及探针的研究。利用有机化学手段，通过设计合成一系列多样化的小分子化合物，以这些探针为工具深入开展了细胞生理、病理活动的调控机制、细胞关键信号转导通路及重要靶标、抑制剂和标记物的发现、基于金属催化剂的活细胞生物分子激活等方面的研究；(2)以化学生物学技术为手段，着重发展了针对蛋白质、核酸和糖等生物大分子的合成、特异标记与操纵方法，用以揭示这些生物大分子所参与的生命活动的调控机制；(3)采用信号传导过程研究与靶标发现相结合，以实现“从功能基因到药物”的药物研发模式，发展了药物靶标功能确证与化合物筛选的联合研究策略；(4)以化学分析为手段，发展了在分子水平、细胞水平或活体动物水平上，获取生物学信息的新方法和新技术。这些研究成果极大地推动了我国化学生物学的进步。 关键词：化学生物学; 小分子探针; 生物大分子标记; 信号转导; 药物靶标 近年来，化学生物学已经成为具有举足轻重作用的一门新兴交叉学科，是推动未来生命科学和生物医药发展的关键研究领域。通过充分发挥化学和生物学、医学交叉的优势，化学生物学的研究具有重要的科学意义和应用前景，能够深入揭示生物学新规律，促进新药、新靶标和新的药物作用机制的发现，造福于人类的健康事业，推动社会经济发展。 在化学生物学的发展过程中，相继出现了如组合化学、高通量筛选技术、分子进化等一系列新技术和新方法，为化学与生物学、医学交叉领域的研究注入了新的内涵和驱动力。近年来，化学生物学家以小分子探针为主要工具，对细胞生命现象，尤其是细胞信号转导过程中的重要分子事件和机理进行了深入的研究。与此同时，化学生物学在与包括生物化学、分子生物学、结构生物学、细胞生物学等领域的交叉合作越发深入，研究优势越发明显，这也推动了化学、医学、药学、材料科学和生物学科相关前沿的探索研究。以下对近两年来我国化学生物学领域取得的突出进展进行大致的归纳和介绍。 1 基于小分子化合物及探针的研究

化学学科发展前沿.doc

当代无机化学发展前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。 （三）缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化材料性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 （四）计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础上, 应用神经网络系统并结合基因算法、退火、mon te2carlo 优化计算等建立有关的合成反应数

地理学发展前沿专题汇总

论文评分教师签名浅议全球变化和人类的可持续发展 姓名：席许苛 学号：104754140136 专业：学科教学（地理） 方向：地理教育 课程名称：地理学发展前沿专题 任课教师：彭剑峰 上课时间：2014.09—2015.01（周一9-10节）

浅议全球变化和人类的可持续发展 席许苛 (河南大学环境与规划学院河南开封475004) 摘要：去年20 多年来,国际科学界对全球变化研究不断深化，逐步形成了人类活动产生的碳排放是全球变暖的重要驱动力、全球变化影响人类经济社会可持续发展等共识。本文提出立足国际和区域平衡发展，依靠科技进步制定全球变化应对对策。 关键词：全球变化；可持续发展；挑战与对策； 1 人类应对全球变化的挑战 全球变化是指由自然和人文因素引起的地球系统功能的全球尺度的变化，包括大气与海洋环流、水循环、生物地球化学循环以及资源、土地利用、城市化和经济发展等的变化。全球变暖是全球变化的突出标志。全球变化在改变人类赖以生存的自然环境的同时，也对经济社会发展产生了深刻的影响。如何应对全球变化、实现可持续发展，是当前人类社会发展面临的重大挑战。 在过去的30年中，国际社会为进一步认识全球变化的机制、减缓和适应气候变化、减轻其不利影响，进行了政治、经济、科技等多方面的努力，取得了明显的进展，概括起来有3个方面。 1.1 增进了全球变化对人类可持续发展影响的认识 国际社会的共识之一是：以全球变暖为主要特征的气候变化对自然生态系统和人类社会存在着巨大的影响，如果应对不力，将会危及人类的可持续发展。全球变暖会使海平面上升

进而淹没沿海低地。其他一些自然过程也将出现明显变化，全球变暖的影响还表现在热浪、干旱和强降水等极端气候事件发生的强度和频率可能增加；人类社会系统也受到重大影响，如环境风险加剧、水资源短缺、粮食减产、健康和疾病的危险等。 1.2 认识到人类活动是全球变化的重要驱动力 国际社会共识之二是：人类活动是引发20 世纪后半叶以来全球变暖过程的主要原因人类活动引发全球变暖的依据是什么? 这要从温室气体和温室效应谈起。大气中的水汽、二氧化碳、氧化亚氮、甲烷和臭氧等由自然或人为产生的气体成分，能够吸收和释放地球表面、大气和云射出的热红外辐射谱段的特定波长辐射，将热量俘获在地表-对流层系统内，造成地表和对流层低层温度升高，这称为“温室效应”，这些气体成分被称为“温室气体”。20 世纪中叶以来全球变暖的主要原因是大气中二氧化碳等温室气体浓度的增加。 1.3 国际社会对应对全球变化取得初步的共识 各国政府对全球变化问题高度关心。1992 年世界各国首脑会议签署《联合国气候变化框架公约》，公约确定的重要原则之一是“共同但有区别的责任”的原则，“共同”责任就是各国都要根据各自的能力保护全球气候。中国对气候变化问题高度重视。2007 年发布实施了《应对气候变化国家方案》，成为第一个制定应对气候变化国家方案的发展中国家。在实际行动中，中国政府在调整经济结构、发展循环经济、节约能源、提高能效、淘汰落后产能、发展可再生能源、优化能源结构和绿化国家等方面采取了一系列政策措施，取得了显著效果。人类应对全球变化面临严峻的挑战。 2 人类应对全球变化挑战的时代背景和遵循的准则 2.1 科学技术进步

化学前沿报告

化学前沿报告 化学前沿这门课让我领略了化学的力量与魅力，学到了一些新的知识，这是课本和课堂上所学不到的，使我对化学有了全新的了解，加深了我学习化学的兴趣。下面介绍一下我对一些化学前沿的现状以及我的理解： 一、量子化学 它是现代化学科学的理论基础。近30多年来，量子化学的发展呈现出一个很有希望的趋势。这就是量子力学和化学实践的进一步结合。这种结合反映在量子化学的基础研究中具有下列特点，即为解决复杂的化学反应理论问题，而运用的都是简单的模型，尽量不依赖那些高深的数学运算。它们均以简单分子轨道理论为基础，力求提出新概念、新思想和新方法，使之能在更加广泛的范围中普遍适用。例如，“前线轨道”、“等瓣类似”等概念的提出已经显示出重大的意义。多粒子体系问题的处理方法也在不断深入探索。其中密度矩阵理论、多级微扰理论以及运用格林函数方法的传播子理论等则是当前精确求解多粒子体系薛定谔方程的几条值得重视的途径。 量子力学和化学的结合，不仅在化学键理论、多体理论、计算方法的理论等量子化学基础研究方面不断取得进展，而且在量子化学的应用研究方面，即在把量子化学的理论与化学实际中的一些重大应用课题相结合方面展现出广阔的发展前景。这主要突出表现在合成具有指定性能的超导体、染料及其它色料、炸药、催化剂、药物等分子及新材料提供依据上；在光谱、波谱、能谱等各种谱图的解析以及其它精密测定实验的结果分析上；在对化学反应微观机理的研究及反应线路预测上等等。 二、化学反应动力学 这是一门在诸种因素的具体作用下研究化学反应速率的化学学科。这些因素主要有分子的状态、浓度、压力、介质、表面、空间取向、电磁场等。化学动力学研究的重点是基元反应，因为它是代表真正发生的化学反应的动力学过程的。目前，化学动力学的发展已进入微观层次，分子反应动力学的研究有着远大前景。具体而言，化学动力学大体有以下几个发展方向：（1）量子化学的理论计算将在微观反应动力学研究中承担更重要的角色。随着超大型计算机的发展，量子化学的理论计算可望得到精确结果，进而了解很多简单反应体系的性质。 （2）多原子自由基化学性质的深入研究。这方面的研究包括多原子自由基的能量、光谱、反应性和光化学。 （3）激光在促进化学反应方面将得到更有效的利用。激光技术最近较显著的进步是真空紫外激光的发展。利用激光有选择地打断分子内某个化学键，这个前景很有吸引力。有朝一日，也许可通过电子跃迁的途径来实现“分子裁剪”的科学幻想。此外，把激光和分子束技术相结合，有可能进行非常精细的工作，例如能研究原子轨道和分子空间定向的反应等。三、合成化学与催化科学 化学合成是化学研究的基本实验方法。从1828年德国化学家维勒以无机物合成出简单有机物尿素到当代合成维生素B12、红霉素等复杂化合物，化学合成有了一个极大的飞跃，业已形成一门系统化和应用性相当强的合成化学学科。如今，化学合成正在向“分子设计”这个战略目标进军。所谓“分子设计”，即是按预定性能要求设计新型分子，并按科学理论计算得出的合成路线，运用各种手段与技巧把它合成出来，如同造房设计、服装设计那样。这样，分子设计可以从根本上改变化学中传统的“配方炒菜”式的落后方法，从而为材料科学等开辟出众多新的方向（诸如高分子设计、药物设计、催化剂设计及合金设计等）。 要实现化学合成的重大突破其关键在于设计新反应途径，有效控制化学反应性能。如今，在下列诸方面颇引人关注：一是实施无机和有机的交叉，即将研究新无机物的方法应用于有

无机化学研究前沿系列讲座

无机化学研究前沿系列讲座 固体电解质材料的合成、性能及应用 马桂林教授 固体电解质是在一定温度下具有较高离子电导率的固体物质，是一类新型的功能材料，在能源、环保、催化、医疗、物质制备等领域中有着广泛的应用。 本课题组主要从事固体电解质材料的合成、结构、性能及应用研究。部分研究内容及成果如下： 1、新型固体电解质材料的合成、结构及性质研究。 （1）开拓性地合成了非化学计量组成的系列高温（600―1000 ℃）钙钛矿型质子导体：Ba x Ce0.8M y O3-α (M = Y3+, Er3+, Dy3+, Sm3+; x < 1, x = 1, x > 1; y = 0, 0.1, 0.2)，系统研究了这类材料特殊的缺陷结构及导电性能，为定向合成优良质子导体提供了可行方法。 （2）开拓性地合成了系列中温（100―600 ℃）离子导体：Sn1-x M x P2O7 (M = Ga3+, Sc3+; x:掺杂金属离子的摩尔分数)，深入研究了它们在中温下的质子、氧离子导电特性，为发展中温固体氧化物燃料电池提供了重要参考。 （3）镓酸镧基陶瓷长期被公认为是优良的纯氧离子导体、是最有希望的固体氧化物燃料电池的氧离子电解质材料之一，但未见到它们具有的质子导电性报道。本课题组首次报道了镓酸镧基陶瓷在氢气气氛中是优良的纯质子导体，在氢/空气燃料电池条件下是混合离子（质子+氧离子）导体，为这类材料的燃料电池应用开发提供了重要依据[1]。 2、固体电解质材料的应用研究。 （1）固体氧化物燃料电池。成功设计了一种简易、高效中温固体氧化物陶瓷膜燃料电池制备方法[2]，该方法可广泛应用于相关燃料电池制备。（2）常压合成氨。（3）化学传感器。参考文献 1. Guilin Ma*, Feng Zhang, Jianli Zhu, Guangyao Meng. Chem. Mater. 2006, 18, 6006-6011. 2. Wenbao Wanga, Zhijie Yang, Hongtao Wang, Guilin Ma*，Weijian Gao, Zhufa Zhou*. J. Power Sources, 2011, 196, 3539-354 3.

现代科学技术概论专接本复习

第一章现代科学技术的特点和作用 一、基本概念（名词解释等） 1．基础科学 研究自然界中物质的结构和各种基本运动形态和运动规律的科学。基础科学是现代科学技术的基础，起着指导作用。 2．技术科学 在基础科学理论的指导下，研究某类技术的特殊规律，并解决工程技术中普遍性问题的科学。3．工程科学 具体研究把基础科学和技术科学转化为生产技术、工程技术和工艺流程的原则和方法。4．实验技术 为了科学认识而探索自然客体所采用的技术，是基本技术和产业技术的基础。包括力学实验技术、物理实验技术、化学实验技术、生物实验技术。 5．基本技术 既可以为实验技术提供仪器、设备来推动其发展，又可以通过劳动过程中的技术来推动产业技术的进步。 按照人工自然过程的四种基本形式，基本技术可分为四类：广义的机械技术、物理技术、化工技术、生物技术。 6．产业技术 由不同劳动过程中的各种不同技术组成。可以划分为劳动密集型技术、资本密集型技术、知识密集型技术。基本技术的开发必然会促进产业技术的巨大发展。 7．大科学（对比小科学P21） 是相对于小科学而言的，是指在按指数规律高速增长的基础上科学已经成为全社会范围内的、以集体合作形式有计划地进行研究的事业。 诞生标志：1942年美国研究原子弹的曼哈顿工程。 8．高技术 指那些与基础科学理论的前沿紧密相连，对一个国家或地区的经济、政治、军事等各方面的进步产生深远影响、并能形成产业的技术群。 标志事件：1942年12月世界上第一座核反应堆运行。 9．高技术产业 指把产生过程和产品建立在高技术基础上所形成的产业。是一项技术密集度高、技术创新速度快、具有高附加值、节约资源并能对相关产业产生辐射效果的新型产业。 10．可持续发展 指在社会经济发展过程中“既满足当代人需要，又不对后代人满足其需要的能力危害”，即减少对不可再生资源的浪费，扩大对再生资源的利用，实现人和自然的协调发展。 二、基本原理（简答、填空、判断等） 1．现代科学技术的体系结构 要点：参考图1－1叙述即可。现代科学技术是由现代科学和现代技术构成的，再分别说现代科学的三种科学及它们之间的关系、现代技术的三种技术及它们之间的关系、现代科学与技术的关系。 2．现代科学技术的发展趋势 要点： （1）发展高速化：科学技术自身的加速发展（科研项目日益增多、人员数量急剧增加、知识更新周期缩短、技术和产品老化速度加快）；向现实生产力转化的周期缩短

生药学发展前沿

生药学发展前沿 姓名：努尔阿米那·阿不都哈力克班级：2016科研2班 学号：107602160109

生药学发展前沿 前言 一、我国生药学如何发展生药学产生于欧洲，传入日本，引入中国。生药学的产生与西方医学的环境及当时的科技水平是紧密联系的，所以一开始以西药的原料药为主进行研究；当传入日本后，由于日本早期从中国引入了大量的中医药，他们就将生药学与中药结合而取得了发展；生药学被我国引入后，很快就深深地扎根于我国中药学沃土之中，并不断发展壮大，成为颇具特色的世界药学领域的奇葩。[1] 二、生药学的发展特点和教学新要求生药学的产生发展经历3个阶段。①古代生药学时期(19世纪初以前)；②近代生药学时期 (1815—1930)；⑧现代生药学时期(20世纪30年代至20世纪90年代末)。近代生药学传人我国后，就紧密联系中医药理论体系，形成了一门技术和理论都相当完善且具有鲜明中国特色的应用学科。人类回归自然和现代生命科学的兴起，使我国生药学有着广阔的前景，并进入“自然生药学时期”[2]。 三、常用生药的研究进展在教学中的及时补充随着生药学科的发展，不少学者对品种确切、疗效稳定的常用生药进行深入的研究，并取得可喜的成果，特别对于化学成分的分离和药理作用等方面的研究，为研创具有自主产权的抗肿瘤、抗衰老等方面的新药奠定基础。如甘草及其地上部分中，除甘草皂苷外，黄酮类成分也是重要的有效成分，其对肿瘤、胃溃疡、肝损害、病原微生物以及对酶等方面的药理作用已得到证实“；姜黄属常用生药，主要成分为挥发油和姜黄素类，其姜黄素的抗肿瘤研究已成为国内外研究的热点“；远志主要成分是远志皂苷，但寡糖酯类成分是远志及远志科其他植物中存在的独特化学成分，可能成为抗老化和脑保护新药开发的先导化合物o；[3] 四、目前临床和中成药生产中使用的常用和少常用中药材1000余种，已有200种实现人工种植，大宗中药材如黄芪、红花、党参、三七等基本实现人工种植，但仍有多数品种完全或部分依靠野生资源，进行中药资源调查，仍是实现中药资源可持续利用的重要研究内容，同时对中药资源的保护也有重要意义。对于中药资源，我国政府于上世纪60年代和80年代先后进行了两次大规模的全国范围的系统调查，基本上了解了我国药用植物的种类和常用中药材的蕴藏量和产量，为我国中药资源的规划和可持续开发利用提供了科学依据。[4]但从上次资源调查至今已过去近20年，这20年里我国经济得到飞速发展，同时资源也遭到过度的开发或严重的破坏，很多药用植物的生长地已被开发或生长环境遭到严重破坏，从而使这些药用植物绝迹或面临濒危，如肉苁蓉、重楼、剑叶龙血树等植物的野生资源就是在近20年濒临枯竭的，因此，再次进行药用植物资源调查已迫在眉睫。中药资源调查研究的主要内容包括阐明药用资源的种类、分布、气候特点、生态环境、蕴藏量、产量和可持续开发量等，为药用植物的栽培、可持续利用和资源保护提供科学依据。在60年代和80年代进行的资源调查，基本上靠发动各地药材公司和教学、科研单位进行系统的实地调查和样方分析而