造纸化学与生活2000

浅谈现代生活与化学的关系摘要:21世纪人类生活与化学有着密切的关系，化学在信息和生命科学中发挥着极其重要的作用。化学学科与这些学科的交叉将给人类生活带来深刻的变化。化学与国民经济的各个部门、前沿科技领域以及人民生活的方方面面都有着密切的联系。21世纪，人们越来越享受和依赖化学带来的便利和高品质的生活。关键词:化学与生活；生物技术；信息技术生活中处处都有化学，日常生活中的很多问题，比如材料、能源、环境、生命科学等等。，都反映了化学与人类和社会发展的密切关系以及化学发展的最新成就。随着生活水平的提高，人们越来越追求健康、高品位的生活，化学与生活的关系也越来越密切。只要注意观察，用心测试，就会发现生活中的化学知识随处可见。化学是一门实验内容丰富的自然科学。化学应该是一门生动活泼、贴近生活、自然神秘的学科。生活中充满了化学的痕迹，化学就在我们身边，生活中的实际问题都可以用化学知识来解决。化学可以为社会、为其他学科、为人类服务。21世纪，化学的需求和利用将与日俱增，人们衣食住行的新需求都与化学密切相关。基因治疗、转基因食品、干细胞技术、环保服装、智能材料、清洁生物质能、纳米技术等。，人们应该不断地用化学方法创造新的化学产品；创造新的药物来战胜癌症、艾滋病、非典和其他病毒性疾病；克服老年痴呆症、心脏病、中风等影响健康长寿的疾病。21世纪，生物化学领域对生物结构的研究从静态转向动态，从分子结构转向分子乃至细胞水平的复杂结构研究，对生物功能分子的结构、性质和功能之间关系的研究从单分子转向多分子体系乃至细胞体系。现代技术已经能够分离和识别出可以用来制造特殊蛋白质的基因，然后将这些基因结合到酵母等生物体内，制造出想要的蛋白质。例如，对人类很重要的胰岛素或人类生长激素，可以通过化学改变来修改基因序列，从而产生具有更好特性的蛋白质。在21世纪，有一个特别受关注的领域，那就是人类基因组的序列化。人体内所有重要的蛋白质都是在基因的指导下制造的。基因组是指细胞核中所有的遗传DNA，它携带着成千上万个个体基因，每个基因包含数百个或更多的DNA单位，起着密码字母的作用。人体内有上亿个这样的单位。需要找出人体的基因序列，确定每个基因中的化学序列。进一步理解生命的化学本质和重要性及其对健康的重要性是非常重要的。21世纪医疗卫生领域最令人感兴趣的新领域之一是基因治疗。人体内的一些疾病并不是某些微生物的入侵造成的，而是与我们自身的基因缺陷有关。药物化学家正在试图开发一种方法，将DNA片段释放到细胞中，以取代有缺陷的部分；这是21世纪竞争激烈的领域，未来的基因疗法将有助于解决目前无法解决的健康相关问题。美国前总统比尔·克林顿曾向公众展示了未来个性化医疗的蓝图:如果你去医院，被医生诊断出患有某种疾病，并进行一系列检查，医生只会提供给你一套治疗信息供你选择。你只需要把一张存有自己基因文件的软盘插入电脑，同时输入疾病和治疗的信息，电脑就会提示选择什么药，最佳剂量和剂型，服用后的效果。这样，人们将获得最佳的治疗效果，药物的副作用将降至最低。进入21世纪，我们正在经历一场新的技术革命，其核心和主流是信息科技革命，它必将对我们的生活产生巨大影响。在信息科学和信息技术中，传感技术、通信技术和计算机技术是典型的。它们大致相当于人类的感觉器官、神经系统和思维器官。传感、通信和计算机技术融入网络标志着信息社会的到来。传感技术的任务是准确、高效、可靠地采集各种信息。因此，需要发展遥感、遥测和各种高性能的传感器、换能器和显示器，如卫星遥感技术、红外遥感技术、次声和超声波探测技术，以及各种热敏、声敏、味敏、嗅敏和智能传感系统。信息技术的发展正日益改变着人们的生活水平。信息技术与化学的密切关系主要表现在通过各种化学合成方法生产不同功能的信息材料，主要包括电子材料和光电子材料。各种电、磁、光性能不断提高的新材料促进了电子学的发展。未来计算机的功能和速度会变成什么样，真的有一天可以媲美甚至超过人脑的水平吗？这恐怕要看计算机电路的小型化能否持续，芯片的集成度能否不断提高。以半导体硅为基础的微电子技术遵循一个非常著名的定律:摩尔定律，即每18到24个月，电路的运行速度大约提高一倍。经过40年的变革，固态微电子技术已经发展到可以在小到几平方厘米的硅片上制作上百万个0.18(微米)大小的晶体管的水平。但与分子器件相比，还是太大了。假设现在的晶体管相当于一页写满了字，分子器件只相当于一个周期。即使硅晶体管的规模可能在12年内缩小到12欧姆(纳米)，但与分子器件相比，硅芯片仍然要大60o00倍！再者，没有人认为传统的硅基微电子社会会按照摩尔定律继续发展，这与芯片制造专家认为继续下去已经不经济有关。当一个芯片上制作更多的晶体管时，杂散信号、器件过于密集带来的芯片散热问题以及器件本身的制造难度都会影响这项技术的进步。事实上，创新制造有效的超小型硅晶管及其连接的技术变得越来越困难。许多专家认为，当晶体管达到0.1微米的水平时，挑战将变得更加激烈，因为集成电路加工技术遇到的困难随着晶体管密度的增加呈指数增长，但其经济效益可能达不到同样的增长速度。许多专家认为，芯片的产值将在2015左右达到2000亿美元，其持续小型化也将停滞，因为此时提高芯片容量的成本太高。近年来分子计算机研究的巨大进展为解决这一问题提供了另一个可能的方向。虽然预测其成功还为时过早，但近年来在这一领域取得的许多成就所展示的前景极其令人鼓舞。总之，在21世纪，化学与国民经济的各个部门、尖端科技的各个领域以及人们生活的方方面面都有着密切的联系。它是一门重要的基础科学，它在整个自然科学中的关系和地位，正如[美] PI-MentelGC在《化学中的机遇——今天和明天》一书中指出的，“化学是一门中心科学，它与社会发展的各方面需求密切相关。”化学与其他学科的交叉将是265，438+0世纪科学发展的必然趋势。许多新兴的交叉学科领域，如生命科学、材料科学、环境化学、绿色化学、能源化学、药物化学、计算化学、纳米化学等，将极大地改变传统化学科学的范围和意义，已经并将更大程度地改变社会和个人的生存、发展和生活方式。