化学学科的发展、现状与未来1化学学科发展的简单回顾1661年波义耳在其著名论文“怀疑派的化学家”中提出“元素”的概念，从而化学被确定为一门学科。1803年道尔顿提出原子论。1811年阿伏加德罗提出了“分子”的概念。1860年康尼查罗提出了原子--分子论。1870年门捷列夫发现了元素周期律，奠定了化学学科的理论基础。19世纪末化学的重要分支（二级学科）分析化学、无机化学、有机化学和物理化学相继建立，这种分工大大推动了化学研究的深化。20世纪量子力学的诞生，近邻学科特别是物理学、生物学和数学的发展，以及各种新的实验技术及精密仪器的发明和计算机的出现，使化学学科得到迅猛的发展。1.120世纪化学学科基础研究的重大突破(2)化学键和现代量子化学理论的建立鲍林在化学键本质研究和应用化学键理论来阐明物质结构而获1945年诺贝尔化学奖。经许多化学家近半个世纪的努力，现代量子化学理论不断发展和完善，化学进入实验和理论计算并重的时代。化学家们由浅入深，认识分子的本质及其相互作用的基本原理，从而让人们进入分子的理性设计的高层次领域。(3)创造新物质——合成化学近百年来化学家(特别是有机化学家)已经设计和合成了数千万个化合物，几乎又创造了一个新的自然界；同时还发现了大量的新反应、新试剂、新方法和新理论。1912年格林尼亚因发明格林尼亚试剂，开创了有机金属化合物在各种官能团反应中的新领域而获诺贝尔化学奖。现代有机合成化学是经过20世纪近100年的研究、探索发展到今天已可以合成像海葵毒素(Polytoxin)这样复杂的有机分子(具有64个手性中心的7个骨架内双键的分子，存在271≈2×1021个异构体)。VB12分子结构药物合成——抗生素20世纪合成化学的辉煌成就(4)高分子科学的建立和发展20世纪的人类社会文明的标志之一是合成材料的出现。(5)化学动力学与分子反应动态学的发展揭示化学反应的历程和研究物质的结构与其反应能力之间的关系，是控制化学反应过程的需要。1956年由前苏联的谢苗诺夫和英国的欣歇尔伍德在化学反应机理、反应速度和链式反应方面的开创性研究而获诺贝尔化学奖。同时研究快速反应的技术得到发展，现在可以研究十亿分之一秒内发生的化学反应。美籍华人化学家李远哲及美国化学家赫希巴赫首先研制成功能获得各种态信息的交叉分子束实验装置，从微观角度来认识化学反应，发展了分子反应动态学，亦称态--态化学，对化学反应的基本原理做出了重要突破。(荣获1986年诺贝尔化学奖)。关于化学反应的历程的重要研究成果飞秒化学(6)分析科学的发展20世纪70年代，生命科学、信息科学和计算机技术的发展，使分析化学进入了崭新阶段，它不只限于测定物质的组成和含量，而要对物质的状态(氧化．还原态、各种结合态、结晶态)、结构(一维、二维、三维空间分布)、微区、薄层和表面的组成与结构以及化学行为和生物活性等做出瞬时追踪，无损和在线监测等分析及过程控制，甚至要求直接观察原子和分子的形态与排列。分析化学成为一门仪器装置和测量的科学。1990年开始的人类基因组计划(HGP)中，由于DNA测序技术不断推陈出新，从板凝胶电泳到凝胶毛细管电泳、线性高分子溶液毛细管电泳、到阵列毛细管电泳，直至全基因组鸟枪测序技术。终于使人类基因组计划提前到2001年完成。分析化学在推进人们弄清环境和生命有关的化学问题中起着关键作用。(7)生命科学20世纪初开始生物小分子（如糖、血红素、叶绿素、维生素等）的化学结构与合成研究就多次获诺贝尔化学奖1955年首次合成多肽激素催产素和加压素，获1955年诺贝尔化学奖；1960年成功地测定了鲸肌红旦白和马血红蛋白的空间结构，获1962年诺贝尔化学奖；1980年P.Berg、F.Sanger和W.Gilbert因在DNA分裂和重组、DNA测序以及现代基因工程学方面的杰出贡献而共获诺贝尔化学奖。1982年A.Klug因发明“象重组“技术和揭示病毒和细胞内遗传物质的结构而获得诺贝尔化学奖。1993年M.Smith因发明寡核苷酸定点诱变法以及K.B.Mullis因发明多聚酶链式反应技术对基因工程的贡献而共获诺贝尔化学奖。DNA1.220世纪化学工业的大发展(2)三大合成材料时代20世纪前半叶，由于基础化学中的高分子化学的兴起和发展，逐步形成了塑料、纤维、橡胶三大合成材料工业。到20世纪末，世界年产合成橡胶能力已1200万吨，合成纤维达1500万吨，合成塑料已超过6000万吨。以塑料为主体的三大合成材料，以体积计算其世界总产量已超过全部金属的产量，所以有人称20世纪为聚合物时代。(3)化肥（农药）工业的巨大作用20世纪面临人口大幅度增长和粮食需求迅速增加的局面。在解决这一困难中，化肥起了重要作用。其中氮肥的生产关键问题是如何利用大气