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求關於現代生活和化學的關系小論文壹篇,

淺談現代生活與化學的聯系 摘 要:21世紀人類的生活與化學有密切的關系,化學在信息與生命科學中有著及其重要的作用,化學學科 與這些學科交叉,會給人類的生活帶來深刻的變革。化學與國民經濟各個部門、各尖端科學技術領域以及人 民生活各個方面都有著密切聯系。21世紀人們越來越多 地享受和依賴化學帶給我們生活的方便和高質量。 關鍵詞:化學與生活;生物技術;信息技術 生活中處處有化學,日常生活以及材料、能 源、環境、生命科學等諸多問題,都體現了化學與 人類、社會發展的密切關系以及化學發展的最新 成果 。隨著生活水平的提高,人們越來越追求健康、高品位的生 活,化學與生活的聯系也日趨密切。只要妳留心觀察、用心思 考,就會發現生活中的化學知識到處可見。 化學是壹門自然科 學,有著豐富的實驗內容。化學本應是壹門生動的、貼近生活 的、探求自然奧秘的壹門學科。生活中充滿著化學的蹤影,化學 就在我們身邊,用化學知識可以解決生活中的實際問題。化學可 以服務於社會,服務於其它學科,服務於人類自身。 21世紀的生活對化學的要求和利用會日益 加大,人們對衣、食、住、行等各個方面新的需求都 與化學緊密相連。基因療法、轉基因食品、幹細胞 技術、生態環保型服裝、智能材料、生物質潔凈能 源、納米生物技術等,人們要用化學方法不斷創造 新的化學產品;創造新藥品戰勝癌癥、艾滋病、 SARS等病毒性疾病;戰勝老年性癡呆、心臟病與 中風等影響健康長壽的頑疾。 在21世紀,生物化學領域對於生物結構的研 究已經從靜態進入動態,從分子結構進入分子以 上甚至細胞層次的復雜結構研究,對生物功能分 子的結構、性質、功能三者關系的研究從單壹分子 進入多分子體系以至細胞體系的研究。現代技術 已經能夠分離和鑒定對制造特殊蛋白質有指令作 用的基因,然後把這些基因結合到生物體如酵母 菌中以制造人們所期望的蛋白質。例如對人類有 重要作用的胰島素或人體生長素,科學家可以通 過化學的方法來改變基因以修飾其序列,生成更 好性質的蛋白質。二十壹世紀有壹個特別受到關 註的領域,即人體基因組的序列化問題,人體中所 有重要蛋白質都是在基因的指導下制造出來的, 基因組指在細胞核中的遺傳性DNA 的全部物 質,它攜帶著成千上萬單獨的基因,每壹個都包含 有數百個或更多的DNA單元,起著密碼信的作 用;人體中有數以億計的這種單元,要找出人體這 種基因序列並對每種基因中的化學序列進行測 定。進壹步了解生命的化學本質和重要性以及對 健康的重要性是十分重要的。在二十壹世紀醫療 衛生領域內可能最令人感興趣的新領域之壹是基 因療法。人體有些疾病並不是由於某種微生物的 侵害而引起的,而是和我們自身的基因缺陷有關。 藥物化學家正在嘗試著發展壹種用向細胞釋放 DNA片段的方法,使其替代有缺損的部分;這是 在二十壹世紀充滿競爭的領域,未來的基因療法 將有助於目前尚不能解決的與健康有關的問題。 美國前總統克林頓曾向公眾展示了未來個性化醫 療的藍圖:如果妳到了醫院,經過醫生和系列化驗 診斷為某種疾病,醫生只給妳提供壹組治療信息 供選擇,妳只要將帶有自己遺傳檔案的軟盤插入 電腦,同時輸入疾病和治療相關信息,電腦就會提 示應該選擇什麽藥、最佳劑量和劑型、服用的效 果。這樣,人們將會獲得最佳的治療效果,藥物的 毒副作用避免到最小。 進入21世紀,我們正在經歷著壹場新的技術 革命,其核心和主流是信息科學技術革命,它必將 對我們的生活產生巨大的影響。在信息科學和信 息技術中比較典型的是傳感技術、通信技術和計 算機技術。它們大體相當於人的感覺器官、神經 系統和思維器官。將傳感、通信和計算機技術連 接成網,融為壹體,標誌著信息化社會的到來。 傳感技術的任務是要精確、高效、可靠地采集 各種形式的信息。因此,需要努力發展遙感、遙測 及各種高性能的傳感器、換能器和顯示器,如衛星 遙感技術,紅外遙感技術,次聲和超聲檢測技術, 各種熱敏、聲敏、味敏、嗅敏及智能傳感系統。 信息技術的發展正日益改變著人們的生活水 平。信息技術與化學的緊密聯系集中表現在通過 各種化學合成手段,制造出功能各異的信息材料, 主要包括電子材料和光電子材料。各種電學、磁 學和光學性能不斷改進的新材料推動著電子學的 發展。計算機的功能和速度將來會變成什麽樣 子,是否真的有壹天能夠達到和人腦相比擬,甚至 於超過人腦的水平?這恐怕要取決於是否能夠把 計算機電路的微型化繼續做下去,同時不斷提高 芯片的集成度。以半導體矽為基礎的微電子技 術,遵循著壹個非常著名的定律:摩爾定律,即每 經過18至24個月,電路的運算速度大約翻壹番, 歷經40年的變化後,固態微電子學已經發展到在 面積小到幾個平方厘米的矽片上,可以做出幾百 萬個尺寸為0.18(微米)的晶體管的水平。但是 如果和分子器件相比,它仍然是太大了。假設現 在的晶體管相當於布滿文字的壹頁紙,分子器件 大約只相當於其中的壹個句點,即使像現在技術 界提出的,12年內矽晶體管的尺度可能縮小到 12Ohm(納米)的水平,但是矽芯片和分子器件相 比,仍然要大60o00倍!再者,沒有人認為傳統的 矽基微電子學會繼續按照摩爾定律發展下去,這 和芯片制造專家認為繼續做下去經濟上不再合算 有關。當把更多的晶體管做在壹張芯片上時,雜 散信號、因為器件過於密集而帶來的芯片散熱問 題以及制造器件本身的困難等等,都將影響到這 項技術的進展。事實上,制造有效的超小型矽晶 體管以及它們之間的連接等技術的革新,已經是 越來越困難了。不少專家認為,當晶體管達到0.1 微米的水平時,挑戰將變得更加激烈,因為集成電 路加工技術所遇到的困難是隨著晶體管密度的增 加呈指數增長的,但是它的經濟效益卻不壹定能 夠達到同樣的增長速度。不少專家認為在2015 年左右,芯片的產值將達到2000億美元,此時它 的不斷小型化的勢頭也將停滯,因為這時用來提 高芯片能力的成本實在太高了。近年來在分子計 算機研究方面的巨大進步,為解決這個問題提供 了另壹個可能的方向。雖然目前預言它的成功還 為時過早,但是近年來在這個領域內取得的許多 成果所展示的前景卻是極其鼓舞人心的。 總之,在21世紀,化學與國民經濟各個部門、 尖端科學技術各個領域以及人民生活各個方面都 有著密切聯系。它是壹門重要的基礎科學,它在 整個自然科學中的關系和地位,正如[美]Pi— mentel GC在《化學中的機會——今天和明天》壹 書中指出的“化學是壹門中心科學,它與社會發展 各方面的需要都有密切關系。”化學與其他學科的 交叉將是21世紀科學發展的必然趨勢,生命科 學、材料科學、環境化學、綠色化學、能源化學、藥 物化學、計算化學、納米化學等眾多新興的交叉領 域將大大地改變傳統的化學科學的範疇與意義, 並已經改變且將更大程度上改變社會和個人的生 存、發展及生活方式。

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