前言
当今世界,随着社会分工的精细化,人们认知兴趣的多元化,人们在文化科学的学习内容、所从事的工作领域的差异越来越大,隔行如隔山。但是,科学技术的发展及各领域的相互渗透、交叉愈来愈广泛和深入,人们在学习、工作和生活中,既要掌握专业的知识、技能,也要有广博的通识。此外,各门科学技术的发展和运用,对人们生活的影响愈来愈大。因此,更多地了解自己所学习和从事的专业外的学科技术,成为人们更有成效地学习和工作的必需,成为每个人提高生活质量的需要。
对于化学科学而言,情况更是如此。当今世界,生产、生活领域中运用的各种不可或缺的材料、制品,或是利用化学科学技术加工自然资源所制造的,或是运用化学科学技术合成、创造的新物质。人们生产、生活中遇到的许多社会热点问题,都涉及化学科学技术,需要人们运用化学科学的基本观念、思想和思维方式做分析和处理,需要化学科学技术来研究和解决。化学科学已经不知不觉渗透到各个社会生活领域中,影响着每个人的生活。人们能否运用化学科学知识正确看待、科学处理遇到的各种与化学相关的问题,更合理、科学地选择、利用自然资源和各种化学品,已经成为每个人应具备的基本能力之一。
正是基于这种认识,《化学热点漫话》选择了和化学科学密切相关的16个热点问题,应用化学科学的基础知识、基本观点和基本方法,作通俗的讲解,希望有助于读者更深入地了解、认识化学科学,辩证地看待和处理与化学科学密切相关的问题,更幸福地生活。
《化学热点漫话》介绍了可燃冰的发现和开发,新型化学电源的研发,二氧化碳合成汽油的进展,导电塑料、纳米材料、石墨烯、气凝胶的发明和研制,金属、非金属、陶瓷材料的变迁和创新,微生物在物质转化方面的研究,汽车尾气处理、塑料降解的研究等内容。以此说明化学科学在能源、新材料研发和应用、环境保护事业等领域的理论研究和生产实践等方面作出的巨大成就,在促进社会可持续发展、改善和提高人们的生活质量等方面作出的巨大贡献。
本书以我国陶瓷器烧制、冶金技术与造纸术的发明和发展,南海可燃冰的勘察、发现和试开采,919大型飞机制造中高新材料的应用等事例,弘扬我国古代化学科学技术的成就,赞颂我国现代化学科学研究的飞速发展。
本书通俗地讲述化学科学在超分子化学、纳米科学技术、超临界液体等领域的研究进展,说明化学科学的观念、研究方法和技术是随着社会的发展不断地发展、创新的。学科的最基本概念和基本认识也不是一成不变的,它们是认识提升、发展,形成新概念、新认识的基础。例如,超分子化学的创立、研究,颠覆了传统的分子概念;纳米技术和纳米材料的研究、分子机器的创造让人们意识到可以从原子、分子出发制造新的物质和材料。诸多新材料的研发、新物质的发现和创造,冲击、更新了我们对物质结构与性能的原有认识,拓展了人们对化学能和电能、光能之间相互转化的认识;对物质的组成结构的研究与修饰,为新材料、新物质的创造奠定了基础。
《化学热点漫话》以二氧化碳利用、汽车尾气和垃圾处理、白色污染防治、农药化肥残留污染处理、可降解塑料、微生物农药、微生物化肥的研究为例,介绍化学家如何运用化学科学解决或缓解环境问题;说明要辩证地看待化学品,在化学品运用上合理取舍,合理、科学地利用自然界提供的宝贵资源。
《化学热点漫话》选用了许多化学家、化学化工技术专家的研究成果、观点和看法,在此表示衷心的感谢!本书的编写还得到清华大学宋心琦教授的悉心指导。老一辈科学家的治学精神,以及对后辈的帮助和提携,令人尊敬。在此,对宋心琦先生表示崇高的敬意和诚挚的感谢!
《化学热点漫话》涉及化学科学技术的内容较多,还涉及一些生物学、物理学知识。由于编者的学识水平、编写水平有限,希望读者和专家们批评、指正。
王云生
2017.12