(节选)
北京大学徐光宪院士在“21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪”一文中首先谈到了20世纪在合成化学方面取得的辉煌成就。他认为没有一门其他科学能像化学那样在过去的100年中,创造出如此众多的新物质。这种以指数函数发展的高速度,可以和信息科学、生命科学媲美。到目前为止,在20世纪的七大发明(即信息技术、生物技术、核科学与核武器技术、航空航天和导弹技术、激光技术、纳米技术以及化学合成技术)中,人类最迫切需要的,对人们的生活和世界经济的发展影响最大的两大发明是信息技术和合成化学技术。再过几十年人类对生物技术需要的迫切性和生物产业的规模,才有可能超过信息产业和合成化学产业。所以21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪。
徐院士在文章中,还探讨了21世纪化学的三大任务和四大理论难题。三大任务是:一、创造和识别泛分子(广义的分子)。1.创造泛分子包括以下内容:(1)合成和分离的新方法层出不穷,例如组合化学与药物合成、模板合成、相转移合成、水热合成、溶剂热合成、超微量合成技术-芯片合成。(2)化学切割,例如用氧化法切割碳纳米管SWCNT。(3)生物化学切割,例如用水解磷酸二酯酶切割核酸,1968-1970年首次完成对基因的切割,标志基因工程的诞生。(4)化学修饰。(5)拉膜。(6)定向有序化学组装。(7)外场作用下的化学生长。(8)分子剪裁。(9)制备分子器件。(10)在试管中复制DNA的PCR技术。(11)DNA转录为mRNA。(12)mRNA翻译为蛋白质等。2.识别生命体内数以亿万计的分子的功能,解释生命现象的化学机理,推动生命科学在21世纪的大发展。二、认识化学规律。这是物理化学、理论化学、计算化学的任务。包含的四大理论难题是:合成化学理论难题;材料化学理论难题(结构和性能关系);生命化学理论难题和纳米化学理论难题。三、开发化学应用(改造和保护世界)。
中国网 2004年3月22日