化学界没解决的问题有哪些? 今年化学界发生了哪些大事?

作者&投稿:奚静 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
化学要解决的世纪难题.到了21世纪,数学界、物理学界和生物学界都相继提出了各自领域的重大难题或奋斗目标。但在化学界,一直没有人明确提出哪些是化学要解决的世纪难题。

  近年来,在世界范围内出现了淡化化学的思潮。那么化学界果真提不出重大难题吗?有人对这一问题,提出21世纪的四大化学难题供大家一起探讨。

  如何建立精确有效而又普遍适用的化学反应的含时多体量子理论和统计理论?

  化学是研究化学变化的科学,所以化学反应理论和定律是化学的第一根本规律。应该说,目前的一些理论方法对描述复杂化学体系还有困难。

  因此,建立严格彻底的微观化学反应理论,既要从初始原理出发,又要巧妙地采取近似方法,使之能解决实际问题,包括决定某两个或几个分子之间能否发生化学反应?能否生成预期的分子?需要什么催化剂才能在温和条件下进行反应?如何在理论指导下控制化学反应?如何计算化学反应的速率?如何确定化学反应的途径等,是21世纪化学应该解决的第一个难题。

  对于这一世纪难题,应予首先研究的课题有:(1)充分了解若干个重要的典型的化学反应的机理,以便设计最好的催化剂,实现在最温和的条件进行反应,控制反应的方向和手性,发现新的反应类型,新的反应试剂。(2)在搞清楚光合作用和生物固氮机理的基础上,设计催化剂和反应途径,以便打断CO2, N2等稳定分子中的惰性化学键。(3)研究其它各种酶催化反应的机理。酶对化学反应的加速可达100亿倍,专一性达100%。如何模拟天然酶,制造人工催化剂,是化学家面临的重大难题。(4)充分了解分子的电子、振动、转动能级,用特定频率的光脉冲来打断选定的化学键——选键化学的理论和实验技术。

  如何确立结构和性能的定量关系?

  这里“结构”和“性能”是广义的,前者包含构型、构象、手性、粒度、形状和形貌等,后者包含物理、化学和功能性质以及生物和生理活性等。这是21世纪化学的第二个重大理论难题。

  要优先研究的课题有:(1)分子和分子间的非共价键的相互作用的本质和规律。(2)超分子结构的类型,生成和调控的规律。(3)给体-受体作用原理。(4)进一步完善原子价和化学键理论,特别是无机化学中的共价问题。(5)生物大分子的一级结构如何决定高级结构?高级结构又如何决定生物和生理活性?(6)分子自由基的稳定性和结构的关系。(7)掺杂晶体的结构和性能的关系。(8)各种维数的空腔结构和复杂分子体系的构筑原理和规律。(9)如何设计合成具有人们期望的某种性能的材料?(10)如何使宏观材料达到微观化学键的强度?例如“金属胡须”的抗拉强度比通常的金属丝大一个量级,但还远未达到金属-金属键的强度,所以增加金属材料强度的潜力是很大的。以上各方面是化学的第二根本问题,其迫切性可能比第一问题更大,因为它是解决分子设计和实用问题的关键。

  如何揭示生命现象的化学机理?

  充分认识和彻底了解人类和生物的生命运动的化学机理,无疑是21世纪化学亟待解决的重大难题之一。

  例如:(1)研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理,这是药物设计的基础。(2)化学遗传学为哈佛大学化学教授Schreiber所创建。他的小组合成某些小分子,使之与蛋白质结合,并改变蛋白质的功能,例如使某些蛋白酶的功能关闭。这些方法使得研究者们不通过改变产生某一蛋白质的基因密码就可以研究它们的功能,为开创化学蛋白质组学,化学基因组学(与生物学家以改变基因密码来研究的方法不同)奠定基础。(3)搞清楚光合作用、生物固氮作用,以及牛、羊等食草动物胃内酶分子如何把植物纤维分解为小分子的反应机理,为充分利用自然界丰富的植物纤维资源打下基础。(4)人类的大脑是用“泛分子”组装成的最精巧的计算机。如何彻底了解大脑的结构和功能将是21世纪的脑科学、生物学、化学、物理学、信息和认知科学等交叉学科共同来解决的难题。(5)了解活体内信息分子的运动规律和生理调控的化学机理。(6)了解从化学进化到手性和生命起源的飞跃过程。(7)如何实现从生物分子(biomolecules)到分子生命(molecular life)的飞跃?如何制造活的分子(Make life),跨越从化学进化到生物进化的鸿沟。(8)研究复杂、开放、非平衡的生命系统的热力学,耗散和混沌状态,分形现象等非线形科学问题。如何揭示纳米尺度的基本规律

  纳米分子和材料的结构与性能关系的基本规律是21世纪的化学和物理需要解决的重大难题之一。

  现在中美日等国都把纳米科学技术定为优先发展的国家目标。钱学森先生说,继信息科学之后,纳米科学技术可能引起新一轮的产业革命。在复杂性科学和物质多样性研究中,尺度效应至关重要。尺度的不同,常常引起主要相互作用力的不同,导致物质性能及其运动规律和原理的质的区别。

  纳米尺度体系的热力学性质,包括相变和“集体现象”如铁磁性,铁电性,超导性和熔点等与粒子尺度有重要的关系。当尺度在十分之几到10纳米的量级,正处于量子尺度和经典尺度的模糊边界中,此时热运动的涨落和布朗运动将起重要的作用。例如金的熔点为1063℃,纳米金(5-10nm)的融化温度却降至330℃。银的熔点为960.3℃,而纳米银(5-10nm)为100℃。

  四大难题破解后的美好前景

  经过50-100年的努力,如果解决了我这里提出的化学四大难题,不难设想我们美好的远景:

  (1)在解决第一和第三难题,充分了解光合作用、固氮作用机理和催化理论的基础上,我们可以期望实现农业的工业化,在工厂中生产粮食和蛋白质,大大缩减宝贵的耕地面积,使地球能养活人口的数目成倍增加。

  (2)在解决第二和第四难题的基础上,我们可以期望得到比现在性能最好的合金钢材强度大十倍,但重量轻几倍的合成材料,使城市建筑和桥梁建设的面貌完全更新。

  (3)在充分了解结构与性能关系的基础上,我们能合成出高效、稳定、廉价的太阳能光电转化材料,组装成器件。太阳投射到地球上的能量,是当前全世界能耗的一万倍。如果光电转化效率为10%,我们只要利用0.1%的太阳能,就能满足当前全世界能源的需要。

  (4)未来的化工企业将是绿色的,零排放的,原子经济的,物质在内部循环的企业。

  (5)在合成了廉价的可再生的储氢材料和能转换材料的基础上,街上行走的汽车将全部是零排放的电动汽车。我们穿的将是空调衣服。

  (6)海水淡化将成为重要工业,从而解决人类生存最严重的挑战----淡水资源紧缺问题。

理论化学的问题基本没啥是解决的,只是提出某个理论,这个理论对事实的解释比较合理就沿用这个理论,然而是真是假,没人知道,或许在10几年后,又发现了这个理论的局限性或者错误性等,然后又被推翻。
如果你感兴趣的话,可以看下大学书,一大堆的东西是说或许 而且有局限性,比如最基础的杂化轨道理论也有未解决的问题(关于能级交错的问题的一些特例的解释 Cu等)配合物18电子理论的 配合物理论也有牵强的地方(如何解释配合物稳定性) 以及一些有机反应的反应机理也尚未发现

我曾经看过一本书,里面说过现在尚未解决的10个问题
我只记得一个了— —+ 如何解释叶绿体把键能大的CO2转变为有机物的机理 还有....自己找吧

化学界没解决的问题有哪些~

苯环结构已解决 未解决的太多给你个链接你看看 http://www.ngedu.net/info/4450.htm 到了21世纪,数学界、物理学界和生物学界都相继提出了各自领域的重大难题或奋斗目标.但在化学界,一直没有人明确提出哪些是化学要解决的世纪难题.

科技: Ensemble for Chemistry TM 软件 – 一套应用程序,可以通过工具和内容改善规划和记录实验的效率,创建关于化合物、反应和数据的结构化搜索数据库,直接在工作流中查找、共享和传播他们的成果。 ChemDraw 软件 – 全球化学专业人士使用的业界领先的分子式编辑器。 ChemBioOffice 桌面 – 软件套件,继承了ChemBioDraw, ChemBio3D, ChemFinder, BioViz,ChemACX以及全球首屈一指的桌面套件中的个人版Inventory(库存)和E-Notebook(电子笔记本),专为化学家和生物学家设计。 E-Notebook with Bioassay –PerkinElmer的标志性电子实验室记录本 (ELN) ,为生物活性相关的研究提供了令人激动的可用性更新以及具有特别可行性的应用。 Structure Genius TM 软件 – 该工具利用最新的光学结构识别 (OSR)技术扫描Microsoft Word , PowerPoint ,和Excel , 以及PDF文件格式,从制图程序中寻找化学结构图并粘贴出来。 Method Genius 软件 – 该应用程序用于消除分析方法开发中的测试和错误,连接存储在不同平台上的方法、结构和参数,“学习”最有效的可用流程,并建议科学家进行尝试。 ChemACX 数据库 , 可用化学品交换 – 该数据库为全球超过550个供应商的500,000种不同的化学品提供统一和最新的结构化搜索源。 食品安全 食品安全,是2012年百姓最关注的话题之一。从饮食健康的角度考虑,饮食健康会直接影响身体健康。2012与化学有关的食品安全事件,有太多的案例。下文具体介绍了2012与化学有关的食品安全事件有哪些? 1、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?报道最近有调查发现, 美国的麦乐鸡竟然含有橡胶化学成分“聚二甲基 硅氧烷”。美国麦当劳发言人称,在麦乐鸡中加入聚二甲基硅氧烷,是基于安全理由,用以 防止炸鸡块的食油起泡。据世界卫生组织的动物测验显示,这种物质对人体无害。 (麦当劳 “麦乐鸡”) 2、中央电视台《每周质量报告》节目曝光:售价上千元、用于养生保 健的“天然紫砂煲”竟然是由普通泥土与化学物质混合而成。然而,历经近一月的在社会上引 起轩然大波的“紫砂门”事件,权威部门终于做出结论:专家认定紫砂安全无毒。(伪紫砂: 利益驱使“变身”要价) 3、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?调查负责人武汉工业学院教授何东平召开新闻发布会,建议政府 相关部门加紧规范废弃油脂收集工作,再次引起了人们对食品安全的担忧。据报道,目前我 国每年返回餐桌的地沟油有 200 至 300 万吨。医学研究称地沟油中的黄曲霉素强烈致癌, 毒过砒霜 100 倍。(地沟油“打而复生”、禁而不绝) 4、武汉市农业局在抽检中发现来自海南省英洲镇和崖城镇的 5 个豇豆样品 水胺硫磷农药残留超标。水胺硫磷是一种高毒性农药,它能经由食道、皮肤和呼吸道引起人 体中毒。(毒豇豆:农药残留严重超标) 5、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?农夫山泉和统一企业被海口市工商局推向消费者的关注中——两家公 司生产的部分批次果汁饮品近日被该工商局检测出“含砒霜”。不过耐人寻味的是,海南省工 商局最后宣称, 确认检测机构初检结果有误, 海口市工商局在工作过程中存在程序不当的地 方。(农夫山泉“含砒霜”) 6、男子马赛在北京西单大悦城豆捞坊餐厅喝了一罐雪碧,口吐大量 汞珠。警方调查发现,马赛情人刘晓静与保安员高星原合谋,多次向马赛投毒,试图将其杀 害,而马赛在明知被人投毒后,仍向可口可乐公司索赔,此事件被称为“雪碧汞毒门”。(“雪 碧汞毒门”) 7、2009 年 5 月 11 日,卫生部就之前杭州市民状告“王老吉”召开新闻发布会,声明该饮料 中含有的夏枯草不在卫生部公布的允许食用的 87 种中药材名单中, 这意味着流传了 170 多 年的凉茶涉嫌违法添加非食用物质,造成了该产品的销量下降。(王老吉 夏枯草) 8、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?沈阳警方端掉一黑豆芽加工点,经检验,该加工点在生产豆芽过程 中添加了 4 种以上违法添加剂。老板称这种豆芽“旺季每天可售出 2000 斤”。此外,在该黑 加工点内,警方还发现尿素、恩诺沙星、6-苄氨基腺嘌呤、无根剂等违法添加剂。权威部门 对豆芽菜进行检验证实,其中尿素用量超标 27 倍。毒豆芽是一种对人体有害的豆芽,它外 表看似新鲜,但是至少含 4 种违法添加剂 ,尿素超标 27 倍。(沈阳“毒豆芽”) 9、湖北省宜昌市查获两个使用硫磺熏制“毒生姜”的窝点,现场查获“毒生 姜”近 1000 公斤。“毒生姜” 使用有毒化工原料硫磺对生姜进行熏制,使正常情况下视觉不够 美观的生姜变得娇黄嫩脆。(毒生姜) 10、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?据英国《星期日电讯报》的最新报道称,瑞典研究人员发表论文称, 包括雀巢在内的 9 种欧洲知名品牌的婴儿食品含有毒重金属砷、铅与镉,其含量虽未达世 界卫生组织(WHO)规范的上限,但婴儿长期食用,仍会导致智力受损,甚至出现行为异常。 少量砷亦会增加患癌风险,镉则可导致神经及肾脏受损。(雀巢“砷含量”超标) 11、安徽工商部门查获一种名为牛肉膏的添加剂,可让猪肉变“牛肉”。这种 牛肉膏不仅在小肉松作坊中使用,在一些小吃店,也是公开的秘密。随后记者发现,福州、 广州、南京等多地“牛肉膏”疯卖。牛肉膏有牛肉自然香味,易溶于水,水溶液呈淡黄色。一些 熟食店、 面馆为牟利而用牛肉膏将猪肉“变”牛肉。 专家指出, 过量食用牛肉膏或会致癌。 (“牛 肉膏” 事件) 12、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?消费主张》节目指出,在上海市浦东区的一些华联超市和联华超市 的主食专柜都在销售同一个公司生产的三种馒头,高庄馒头、玉米馒头和黑米馒头。这些染 色馒头的生产日期随便更改,食用过多会对人体造成伤害。而后,温州等地也发现类似染色 馒头。染色馒头是通过回收馒头再加上着色剂而做出来的。(染色馒头) 13、重庆市工商局执法局突击检查了市内几家血旺加工厂,在九龙坡区 白市驿一家没有任何手续的加工厂内,查获 2.5 吨用福尔马林浸泡的血旺。 由于福尔马林 被世卫组织定性为让人致癌和致畸形的物质。 因此, 这种方式制作的血旺也被称为“毒血旺”。 据悉,这些“毒血旺”主要销往重庆主城区各大农贸市场。(“毒血旺”事件) 14、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?据央视报道《每周质量报告》的 3?15 节目《“健美猪”真相》报道, 河南孟州等地养猪场采用违禁动物药品“瘦肉精”饲养,有毒猪肉部分流向河南双汇集团下属 分公司济源双汇食品有限公司。“十八道检验、十八个放心”的字样随处可见,但却不包括“瘦 肉精”检测。“瘦肉精”属于肾上腺类神经兴奋剂 “瘦肉精”肉可致人患瘤。(“瘦肉精”事件) 15、来自河南媒体的一条消息称:记者调查时发现,郑州有一些经营者 在使用化工添加剂, 一些粮油店也销售这些添加剂。 不法商贩在面条中添加化工产品如食用 胶、柠檬黄、蓬灰、复合磷酸盐等,以增强面条的筋度和弹性,有的加入明矾使面条白亮光 洁。买回的湿面条能点着燃烧!面条里掺进食用胶已经是公开的秘密。且据业内人士说,卖 面条的都加有这种东西,米线里也掺有食用胶,煮过火了也不会烂,吃起来很筋道——商家 在面条米线里面加上这些东西,其目的一目了然,就是为了好卖。(“胶面条”、可燃面条) 16、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?一则“内地‘皮革奶粉’死灰复燃长期食用可致癌”的新闻迅速登上 各大商业门户网站的首页,引起了网友们的广泛关注。该报道称,疑有不良商人将皮革废料 或动物毛发等物质加以水解成皮革水解蛋白, 再将其掺入奶粉中, 意图提高奶类的蛋白质含 量蒙混过关。随后,农业部称尚未发现含有该物质的生鲜乳制品,媒体报道的“皮革奶”死灰 复燃是失实报道。(“皮革奶死灰复燃”) 17、一位读者爆料称,现在的火锅多是“化学锅”。“不仅很多涮品用了添 加剂,火锅底里更是包含了多种化学添加剂。”化学锅,又称化学火锅。主要由火锅飘香剂、 辣椒精和火锅红等化学添加剂勾兑而成火锅底料。(化学火锅) 18、山东媒体爆出,“只需一滴,清水就能变高汤”的食品添加剂“一滴 香”是通过化工合成的有毒物质,食用后会损伤肝脏,还能致癌。市面上打着“一滴香”字号的 食品调料非常多,“一滴香”麻油、“一滴香”白酒、“一滴香”芝麻酱等随处可见。媒体曝光后, 带有“一滴香”字样的调料不可避免地出现了滞销。(一滴香事件) 19、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?一则“圣元奶粉疑致女婴性早熟”的报道引起消费者的广泛关注。8 月 8 日圣元营养食品有限公司发布“致媒体的公开信”表示,圣元公司生产销售的产品不存在添加 任何‘激素’等违规物质的行为。11 日,湖北卫生厅组织专家组对圣元“早熟门”3 女婴进行集 体会诊,诊断认为“雌激素水平正常”,属于假性性早熟。“圣元奶粉被疑致女婴性早熟”事件 终于有了官方结论——15 日,卫生部举行专题发布会称,“湖北 3 例婴幼儿单纯性****早发 育与食用圣元优博婴幼儿乳粉没有关联, 目前市场上抽检的圣元乳粉和其他婴幼儿乳粉激素 含量没有异常”。(圣元奶粉“早熟门”) 20、三聚氰胺超标奶粉事件“卷土重来”:在青海省一家乳制品厂,检测出三 聚氰胺超标达 500 余倍,而原料来自河北等地。事件发生后,有关部门要求严肃查处,杜 绝问题奶粉流入市场, 彻底查清其来源与销路, 坚决予以销毁, 并依法追究当事人责任。 (毒 奶粉:三聚氰胺卷土重来) 21、2012与化学有关的食品安全事件有哪些?北京小学生张皓通过科学实验对食用菌进行了荧光增白剂检测。 11 月底,“小学生调查蘑菇九成被漂白”等报道见报,成为社会热点事件。 12 月 1 日,北京市食 品安全办公室通报对北京市场销售食用菌荧光增白物质专项监测情况, 称样品监测合格率为 97.73%。小学生与政府部门调查结果的巨大反差引发公众质疑。(漂白蘑菇:小学生考验 大政府) 2012与化学有关的食品安全事件有哪些?以上就是2012与化学有关的食品安全事件。2012有很多食品都被曝出有各种各样的饮食安全问题。饮食安全一直是一个老生常谈的话题,但是,食品安全事件却是每天都在上演!究竟,我们的饮食安全出了什么问题?

学术界对于论文灌水问题有何看法?
答:此外,还有一些学者主张通过改革学术评价体系来解决论文灌水问题。他们认为,应该更加重视研究的质量和影响力,而不是单纯的数量。同时,也需要加强对学术不端行为的监管和惩罚。总的来说,学术界对于论文灌水问题的看法是批判和反思的。他们认识到这个问题的存在,但如何解决这一问题仍存在争议。这需要学术界...

你知道吗?这些困扰了你很多年的问题,终于有答案了
答:答:你的脑海里想到了哪些,胳膊肘?脸皮?这些都不是,其实就是你的大脑。 这是因为人的大脑没有疼痛接收器官,所有它不会有任何感觉。 所以医生给病人做开颅手术,病人能保持清醒的原因,而且由于脑部手术风险大,医生必须不时与病者对话以确认他的身体机能是否仍然正常。 你瞧,边做手术边拉小提琴都没问题。 但为什么...

如何解决大学生就业难这个问题?
答:大学生就业问题更加严峻.随着高校扩招后的首届学生毕业,今年的形势更不容乐观,供求总量失衡、结构矛盾突出,据估计,今年社会用人需求并没有增加,总体上只与往年基本持平,但高校毕业生却比去年增加47万人。其中,专科毕业生超过70万人,与去年相比增幅大。有关专家指出,高校毕业生就业的主渠道将是基层和中小企业,建议他们...

陕北油田案的学界质疑
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媒体评知网千万的订购费,知识垄断问题该怎样合理解决?
答:只要学术水平较高,哪怕没有上传到知网,也不能否定该学生的学术成绩和其他一些优秀的方面,从而来杜绝知识垄断的现象。最后一个办法是相关的法律法规,一定要完善知识版权保护,坚决杜绝知识垄断问题,这一层面主要解决的是学术资源本身是学术界大家共有的资源,收费本无可厚非,但是通过他人的知识产权来为...

大学毕业应该如何解决就业问题?
答:面对日益严峻的就业形势,提升大学生就业能力是一项艰巨而主要的任务,对经济社会发展有着十分深远的影响。从金融危机到今日,大学生就业难一直是被社会所关注的,应该要如何去解决和控制大学生就业难的问题呢?是要从多方面去整顿的。大学生面临的就业形势或就业问题,按其性质划分,大致表现为三种类型,即一般性就业问题、...

爱因斯坦是如何解决牛顿疑问的?
答:但是,我们能否就说牛顿的万有引力定律是错的呢?在大多数情况下,牛顿的引力定律是还是很准确的,而且是非常实用的。只是在小的问题上遇到了瓶颈,比如无法解释水星近日点的进动问题,还有与狭义相对论的不兼容问题,这些问题都由广义相对论完美的解决了。 可以这样说,广义相对论和万有引力定律都是对的。相比于万有引力...

公共经济学角度,如何解决失业问题?
答:在搜集整理资料的过程中,作者发现西方学界对失业进行微观分析的工作虽然已经开始,但远没有完成。作者希望能够将已有关于失业微观分析的各种理论进行整理、补充,力图使之完整。更重要的是作者希望能够从中发现一般规律,从中提取对解决中国失业问题有借鉴意义的东西。 那么,失业的微观分析具体包括哪些内容呢?本书强调微观...

心理问题有哪些
答:发展性心理问题所谓发展性心理问题,主要是指个体自身不能树立正确的自我认知,特别是对自我能力,自我素质方面的认知,其心理素质及心理潜能没有得到有效、全面的发展。是管理心理学、教育心理学、学习心理学、教育心理学、特别是现代积极心理学等心理学科研究的范畴。发展性心理问题的解决重在帮助个体提高心理素质,健全人格...

为何频现论文造假现象?该如何从源头上解决这一问题?
答:如果你是学生,发的是学术论文,那么大概率也不会有人去查,除非你的论文太火,被很多人引,不然的话,没人嫌着蛋疼去查的。哪怕是学生作为参考,发现你的数据有问题,他第一时间怀疑的必定是自己有没有看懂你的论文,即使他聪明的知道你的数据确实造假了,一般正常人的做法绝不是举报,而是另换...