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《我们需要化学》第6集——《走向未来》(2)

2017-07-21 字号:[ ] 编辑:56hx 来源:网络 浏览:

能源争夺、大气污染、环境问题,需求越来越大,问题也越来越多,站在十字路口的人类,开始了思索。

丁奎岭“当今化学发展的大环境下,当然化学的进步极大地丰富了我们的物质生活,改善了我们的生活水平,但是在有些方面也因为化学,比如说对环境的影响,滥用一些化学品,这是不好的,当然我们未来化学追求的,一定是一种更加绿色、环保、健康,能够很好的服务人类,改善我们生活水平的这样一种全新的化学。”
回溯世界物质的起源,实际上正是在亿万年以前,太阳照射地球,很多的森林和树木经过变迁,然后埋到地下,变成了今日人类所使用的煤、石油和天然气。

但当有限的能源面临枯竭的瓶颈,过往的手段面临环境的考验,科学技术自身的发展就将更加重要。

一个孩子正在搭积木,他要用自己的双手构建出脑海里某样物品的模样。
而在化学实验室里,这种结构拆装的方式,正在一种名为“碳氢键”的活化研究过程中,引领着未来化学发展的重要方向。
游书力研究员 中国科学院上海有机化学研究所)
游书力:“在传统的转化当中,需要把这样一个简单的原料,像我们搭积木,你要把它打磨成很平,四方块,然后才能搭起来。
而我们新的如果能够发展高效的碳氢键转化反应的话,也就是不需要这么精细的积木,你可能随便拿到不是那么规则的积木,你也可以很好的很快速的搭建成非常漂亮的,非常好看的,我们所要的不管是房间或者是建筑或者是汽车,这样的用积木搭起来的玩具。”

在过去,化学家们对于自然物质转化的研究孜孜不倦,而在现在,分子结构改造的神奇,让化学拥有更加巨大的能量,并且对于现实来说意义巨大。

聚乙烯,世界上年产量最大的塑料产品,却又是最惰性和稳定的高分子之一,因此在过去很长时间内它的处理极为困难,而在当下,高分子化学,让它的降解成为了可能。

黄正研究员 中国科学院上海有机化学研究所)
黄正:“我们现在想做的一个事情,把聚乙烯这个塑料,把它降解下来,我们是否能够把它生成,理想的是从分子量一百到两三百之间的,分子量区域里面的化合物。
那么为什么我们想这个化合物呢?这些化合物,如果它结构是可控的话,我们可以把它用来做柴油的。”

如果和你说放在桌面上的仪器是一个工厂,你可能会大吃一惊,但如今从分子水平进行的改造,让化学家颠覆了传统研究里“由上至下”的思路。
现在,看上去并不起眼的设备里,纳米级微尺度上进行操作的分子机器,在微观世界大展宏图,已经不是梦想。
沿着这样的思路,人类甚至已经开始了对微生物进行分子层面的改造,用以造福人类。

刘文研究员 中国科学院上海有机化学研究所)
刘文:“像红霉素它在微生物体内,这个细胞不断可以去组织生产它所需要的各种原料,而且各个酶还可以像我们的规模化生产的装配线一样的,分工协作,组成一条生产线,那么可以把这个分子从最初的原料逐渐的聚集,组合组装,甚至成熟,成为最后的一个分子,就像一条机器的生产线一样。
如果我们把这样一个体系,通过规模化的生产来制备,那就把细胞发展成为类似于我们的工厂一样,来制备这样一个化学品,它基本上代表这样一种概念。
这也可以解决目前很多环境的问题和资源短缺的问题。”
从渺渺青烟的炼制到分子世界的旖旎,化学一直伴随着我们的发展,不曾倦怠,当化学家们持之以恒地不断投入,人类富有创造力的辉煌画卷得以不断前行,并被不断加速。

丁奎岭“毫无疑问我们需要化学,合成可以创造价值,分子可以影响改变世界,我们人类离开了化学,是没办法生存的。”

戴立信院士 中国科学院上海有机化学研究所)
戴立信“化学是一个和生活紧密相连的一件事情,由于我们生活在物质世界里头,化学的使命也是长久的。”

未来,正在到来,在浩瀚琼宇的无限广阔中,我们走过了曾经的岁月,也正在经历不断的求索。

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