材料科学与人类文明论文

指出人类社会的发展离不开化学的发展，化学在创造物质生活方面的贡献、化学对人类生存环境的影响、化学在调节生命和提高人体素质方面所起的作用、化学对社会文化发展的作用等不容忽视。化学既是关于自然的科学，又是关于人的科学。在当代科学的发展中，它们正在走向统一。因此，现代化学不仅是认识生命过程进化的手段，也是人类生存的手段和获得解放的手段。它的各个研究领域都直接或间接地关系到人类社会的发展问题。随着社会的发展化学已成为一门满足社会需要的中心科学，创造着现代物质文明和精神文明，不断地影响着人类社会的发展和进步。一、化学对人类创造物质生活的贡献1、提供粮食和控制人口全世界现在人口近62亿，全球粮食总量近18.78亿吨，其中约30－50％是由化肥得到的收益。每年有6000万人需要粮食援助，有8.62亿人营养不良。预计在2050年世界人口将达到93亿，面对着迅猛增长的人口，相应的粮食产量必须快速增加，以满足人的生活需求。所以在注重发展生物技术的同时，也得靠发展化肥和农药给予保证。每年被害虫和老鼠吃掉的粮食就很多，化学杀虫剂和灭鼠剂起了很大的作用。提高植物光合作用的效率，充分利用太阳能，可为人类提供更多的粮食和资源。化学家和生物学家相互配合，利用现代激光光谱等先进技术可以有效地揭示光合作用的复杂的化学反应机制。这不仅有利于农业增产，而且可实现人工模拟光合作用，用于水分解和合氨气中。生长调节剂是在很低剂量下就能调节动植物生理活动的一类化合物。它们具有促进植物生根、成长和提前开花结果以及培养无籽果实等多种调节功能，农业经济意义很大。化学家已经提取了数百种这样的天然化合物，发现它们具有很高的生物活性。此外，化学也为粮食储藏和食品加工提供丰富多样的保护剂、防腐剂、呈味剂、助味剂、着色剂以及各种补增营养的添加剂。天然有机物化学、味道化学、食品化学等正在发挥着越来越大的作用。采用化学手段增产粮食，提供化学营养品，仅是解决人类生活和生存问题的一个方面，控制人口增长也是十分重要的另一方面，因为地球是有限的，而且农田更是有限的。虽然目前世界上已有不少国家和地区实行计划生育，但是世界人口增长速度仍是惊人的，人口爆炸危机依然存在。农田急剧减少，能源和资源过渡消耗，化肥、农药等化工产品污染环境，生态环境能承受得了吗？因此，积极开发医药化学和生物化学技术，提供有效而副作用小的避孕药和绝育手术，严格控制人口增长，甚至待人口达到一定高峰值之后出现负增长，是一种比较有效的长期对策。2、提供现代化的材料和新能源现代化学对不断提高生活质量和扩展消费生活方式提供着各种各样的新材料。当今世界棉花产量不十分充足，已远远不能满足人们衣着的需要。化学纤维工业每年已能提供1000多万吨产品。塑料不仅成为家具的结构材料和装饰材料，而且在建筑材料、通讯材料、包装材料等方面也有广泛用途。目前世界塑料年产量已达6000多万吨。先进的交通工具为日益频繁的社会交往和运输创造了方便条件。化学既能为其制造提供性能优良的结构材料，又为其运行提供高质量的燃料和润滑油。仅交通工具所需要的合成橡胶，世界年产量已达到800多万吨。现代化学科学技术的迅猛发展，尤其定向合成催化剂的开发、分子剪裁剪技术的采用，有可能制成各种得心应手的材料。信息在人们的生活中占的地位越来越重要。现代信息技术的发展，大大改变了人们的时空观。可是信息技术不只是电子学的任务，而且与化学的关系也相当密切。如大集成电路的超精细加工、光导通讯等新的信息技术都有赖于化学功能材料的发展。煤的气化和液化离不开化学，太阳能的开发利用需要化学，核能的开发利用也必须有化学工作者参加。氢能已被人们认为是最理想的能源，可是氢的制取方法尽管已有很多，但在经济性上都不够理想，所以仍有难度很大的化学问题等待人们去解决。化学储存能对氢的储存和太阳能的储存都有重大意义，是保证持续而有效地利用能源的重要手段。消除能源工业污染、提供燃料利用率和节能系作为解决能源问题的重要内容，化学的贡献也很大，因此化学工业本身就是产能和用能的重要部门。水对于人类的意义，并不亚于信息和能源。生活用水，农业用水，工业、电力运输都需要用水。没有水，就根本不会有人类。可是地球上的淡水只占0.6％。目前解决水的办法，基本上都与化学有关，保护天然的淡二、化学对人类生存环境的影响

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科学技术发展史是人类认识自然、改造自然的历史，也是人类文明史的重要组成部分。今天，当人类豪迈地飞往宇宙空间，当机器人问世，当高清晰度数字化彩电进入日常家 庭生活，当克隆羊多利诞生惊动整个世界，当人们在为现代科学技术的神奇功能而叹为观止 的时候，你是否了解化学工程的一个分支学科——分离科学——的优异功效在现代科学技术 发展中的贡献与地位呢？ 信息科学、材料科学和生物工程被誉为当今三大前沿科学，新材料还被誉为现代文明的支柱 之一。这是因为没有花样繁多、品种齐全、功能奇特、高纯度的新材料，所有的高新技术只 能是空中楼阁，电脑、机器人、宇宙飞船等都只能是天方夜谭，所以不管怎么样的高新技术 ，都是要以开发和利用自然资源，进而分离或合成出高纯的材料为基础的。化工分离纯化技 术作为科学技术的一个组成部分，为人类的各种需求变成现实提供了可靠的保证。现代分离 技术已经可以使产品的杂质含量低于十亿分之一，被誉为现代分离能手的溶剂萃取（液?液 萃取）就是现代分离技术中的一种。例如在核燃料的后处理中，用萃取分离技术对被辐照过 的核燃料进行处理，提取人工核素钅不?239，其中铀和钚的收 率均可以达到99?9%。去除强放射性物质的效果（去污系数）可以达到106~108。 “溶剂萃取”作为一个名词，也许很多人不太熟悉，但作为一种实用的分离方法，却早已被 人们应用于实践中。溶剂萃取用于无机化合物分离的历史是有案可查的。1842年皮尔哥德(P eligot)首 先发现用二乙醚可以从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰。随后人们又在实践中发现了其他一些无机 物也能被某些有机物所萃取，并据此初步建立了半经验的液?液平衡的定量关系。到19世纪 末，能斯特(Nernst)利用热力学基本原理对液?液平衡关系进行了进一步阐述，提出了著名的能斯特分配定律，该定律为萃取化学和化工的发展奠定了早期的理论基础。19世纪末到20世纪初， 人们开始将萃取分离技术应用于有机化工和石油化工领域中，如用酯类萃取剂萃取醋酸，用 液态二氧化硫作为萃取剂从煤油中去除芳烃。20世纪30年代，人们试图将萃取分离技术应用 于稀土元素的分离，但由于当时条件的限制，没有取得实质性的进展。40年代，原子能工业 在战火中诞生，基于生产核燃料的需要，萃取分离技术无论在理论上还是在实际应用中均得 到了迅速的发展，特别是磷酸三丁酯作为核燃料的萃取剂得到应用后，萃取分离技术进入了 一个崭新的阶段。随后，萃取分离技术在稀土的分离、湿法冶金、无机化工、有机化工、医 药、食品、环境等领域不断得到应用，并取得了很好的效果。到现在，萃取分离技术几乎可以涉及元素周期表中的所有元素，已成为分离技术中的主要成员之一。因此，只要你认真了 解一下萃取分离技术的辉煌历史，就会被其优异的功能所吸引。 我们现在正处于一个由工业化社会向信息化社会转变的历史时期，在这样一个大背景下，现代科学技术也在从大科学技术时代向超大科学技术时代转变。这个时代的科技发展既有别于个人主导下的小科技时代，也有别于政府主导下的大科技时代，而是一个以企业科技创新为主体的多元化的科技发展时代，超常规科学技术的发展将逐步取代常规科学技术成为未来科学技术发展的主流。 在这样一个历史转型时期，我国科学技术事业的发展正面临着一次严峻的挑战和一个非常良好的发展机遇。科技发展的超大科技时代必然引起各国科技发展战略和政策的调整。作为一个关注我国科技事业发展的研究人员，本人愿在此与广大网友就“超大科技”问题及中国特色的自主创新之路建设问题与网友进行互动与探讨，以期为国家发展献计献策。 中国现代科学史研究亟待开展 “人创造历史，却对自己正在创造的历史茫然无知。”西方哲人的这句名言陈述的好像正是我们面对的现实。100多年来，我们这个具有悠久史学传统的文明古国，在近代化的大潮中颠簸沉浮，进退失据，至今仍然处于追赶先进的路途上。因此，对于自己的近代史，往往觉得乏善可陈，不堪回首，或不屑一顾，或无暇顾及，或有意回避，甚至刻意编造。近代与古代的强烈对比，尤以科学技术史为特出，加之一段时期极左思潮的泛滥使人们讳言近现代史，所以在相当长的一段时期，古代科学技术史是中国科学技术史研究的主流，近现代科技史则少人问津，在相当程度上仍隐身于历史的重重迷雾之中。

我有，你要吗？？？？？？？？？？