|
分析化學發(fā)展趨勢
（作者未知） 2009/4/12
（接上頁）的生物工程列為科學研究中最優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域，在歐、美、日等地區(qū)和國家具有戰(zhàn)略意義的宏大研究規(guī)劃“尤利卡計劃”，“人類基因圖”及“人體研究新前沿”中，生物大分子的結(jié)構(gòu)分析研究都占據(jù)重要的位置。我國在2000年前發(fā)展高技術(shù)戰(zhàn)略的規(guī)劃中，也把生物技術(shù)列為七個重點領(lǐng)域之一。一方面生命科學及生物工程的發(fā)展向分析化學提出了新的挑戰(zhàn)。另一方面仿生過程的模擬，又成為現(xiàn)代分析化學取之不盡的源泉。當前采用以色譜、質(zhì)譜、核磁共振、熒光、磷光、化學發(fā)光和免疫分析以及化學傳感器、生物傳感器、化學修飾電極和生物電分析化學等為主體的各種分析手段，不但在生命體和有機組織的整體水平上，而且在分子和細胞水平上來認識和研究生命過程中某些大分子及生物活性物質(zhì)的化學和生物本質(zhì)方面，已日益顯示出十分重要的作用。
（七）非破壞性檢測及遙測
它是分析方法的又一重要外延。當今的許多物理和物理化學分析方法都已發(fā)展為非破壞性檢測。這對于生產(chǎn)流程控制，自動分析及難于取樣的諸如生命過程等的分析是極端重要的。遙測技術(shù)應用較多的是激光雷達、激光散射和共振熒光、傅里葉變換紅外光譜等，已成功地用于測定幾十公里距離內(nèi)的氣體、某些金屬的原子和分子、飛機尾氣組成，煉油廠周圍大氣組成等，并為紅外制導和反制導系統(tǒng)的設(shè)計提供理論和實驗根據(jù)。
（八）自動化及智能化
微電子工業(yè)、大規(guī)模集成電路、微處理器和微型計算機的發(fā)展，使分析化學和其它科學與技術(shù)一樣進入了自動化和智能化的階段。機器人是實現(xiàn)基本化學操作自動化的重要工具。專家系統(tǒng)是人工智能的最前沿。在分析化學中，專家系統(tǒng)主要用作設(shè)計實驗和開發(fā)分析方法，進行譜圖說明和結(jié)構(gòu)解釋。80年代興起的過程分析已使分析化學家擺脫傳統(tǒng)的實驗室操作，進入到生產(chǎn)過程、甚至生態(tài)過程控制的行列。分析化學機器人和現(xiàn)代分析儀器作為“硬件”，化學計量學和各種計算機程序作為“軟件”，其對分析化學所帶來的影響將會是十分深遠的。
這篇是王彥廣寫的＂21世紀化學之展望＂
21世紀化學學科的發(fā)展趨勢
預計21世紀學科發(fā)展的特點是各學科縱橫交叉解決實際問題。對于化學學科，其自身的繼續(xù)發(fā)展和與相關(guān)學科融合發(fā)展相結(jié)合；化學學科內(nèi)部的傳統(tǒng)分支的繼續(xù)發(fā)展和作為整體發(fā)展相結(jié)合；研究科學基本問題和解決實際問題相結(jié)合。
（1） 尋求結(jié)構(gòu)多樣性的研究與功能研究相結(jié)合
面對日益增長的各種功能分子和材料的需要，合成化學在研究內(nèi)容、目標和思路上要有大的改變。未來合成化學要能夠根據(jù)需要（功能）去設(shè)計、合成新結(jié)構(gòu)。合成化學要不僅研究傳統(tǒng)的分子合成化學，也應研究高級結(jié)構(gòu)（分子以上層次），特別是高級有序結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑學（Tectonics）。組合化學是基于與傳統(tǒng)的合成思路相反的反向思維，加上固相合成技術(shù)，并受生物學大規(guī)模平行操作啟發(fā)而產(chǎn)生的，它在新藥物、新農(nóng)藥、新催化劑的研究等領(lǐng)域已初步顯示出強大的生命力，這方面的研究將是一個新的生長點。此外，發(fā)現(xiàn)和尋找新的合成方法是一個永久課題。
（2） 復雜化學體系的研究
目前，數(shù)學、物理、生物學以至金融、社會學都在研究復雜性問題。復雜性具有多組分、多反應和多物種的特征；結(jié)構(gòu)復雜性的特征主要是多層次的有序高級結(jié)構(gòu)；而過程復雜性主要是復雜系統(tǒng)參與化學反應時所表現(xiàn)的過程，它由時空有序的受控的一系列事件構(gòu)成；狀態(tài)變化的復雜性又是過程復雜性的表現(xiàn)。這些特點在生物和無生物系統(tǒng)中廣泛存在，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療、環(huán)境等領(lǐng)域中也是無處不在的，所以研究復雜系統(tǒng)的化學過程具有普遍意義。未來化學要在研究分子層次的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，闡明分子以上層次結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化的化學基礎(chǔ)，以及結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能的關(guān)系。物理學從納米材料的研究結(jié)果得到啟發(fā)提出了介觀尺度概念，并發(fā)現(xiàn)當物體分割到納米尺寸時微粒的性質(zhì)有突變，進一步提出了量子尺寸效應。多少年來化學家認為性質(zhì)就是由原子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)所決定的，事實上很多現(xiàn)象早已說明化學性質(zhì)也有尺度效應，在化學性質(zhì)和尺度之間也有一個飛躍，所以未來還要注意復雜系統(tǒng)的多尺度問題。此外，復雜系統(tǒng)中的化學過程是研究復雜系統(tǒng)的核心問題，因為人類所面對的生物、環(huán)境、山川、湖泊等都在變化中，未來化學還需研究寬時間范圍的化學行為，建立跟蹤分析方法，發(fā)展過程理論。
（3）新實驗方法的建立和方法學研究
未來化學研究要首先發(fā)展先進的研究思路、研究方法以及相關(guān)技術(shù)，以便從各個層次研究分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化。分析儀器的微型化（如生物芯片技術(shù)）和智能化是應該注意的方向。此外，要注意建立時間、空間的動態(tài)、原位、實時跟蹤監(jiān)測技術(shù)，建立方法和儀器去研究微小尺寸復雜體系中的化學過程（如掃描顯微技術(shù)）
未來化學的作用和地位
未來化學在人類生存、生存質(zhì)量和安全方面將以新（未完，下一頁）
|
|
相關(guān)專業(yè)論文
|
|
|
推薦專業(yè)論文
|
|
|
|
|
|