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我有点搞不清化学了

2001-05-07 来源:光明日报  我有话说

徐光宪


徐光宪1920年生于浙江绍兴,1951年获美国哥伦比亚大学博士学位,回国后在北大任教。现任北京大学教授,稀土化学研究中心名誉主任,《中国化学》、《科学通报》副主编。他与合作者在量子化学领域中,提出了原子价的新概念n x cπ结构规则和分子的周期律、同系线性规律的量子化学基础和稀土化合物的电子结构特征,获国家自然科学二等奖。

我的专业是化学,从学化学、教化学到研究化学也有几十年了,但现在我却有点搞不清化学了。究其原因是当此世纪之交的时代,化学的内涵有了很大的变化。于是我想到一件事,那就是科学家应当随时密切关注本门学科的定位。

一门学科的内涵和定义至少有三个属性。

一是整体和局部性。科学是一个复杂的知识体系,好比一块蛋糕。为了便于研究,要把它切成大、中、小块。首先切成自然科学、技术科学和社会科学三大块。在自然科学中,又可切成物质科学、生命科学、地球科学、信息科学、材料科学、生态科学等等,化学是从科学整体中分割开来的一个局部,它和其他学科有着千丝万缕的联系。

二是发展性。在19世纪,恩格斯认为化学是原子的科学。到了20世纪,人们认为化学是研究分子的科学。1900年时分子的种类是55万种,到1999年底是2340万种。到21世纪,化学的研究对象扩充了,研究内容拓宽了,方法也深化了。化学的定义和内涵随着时代前进在变化。

三是定义的多维性。一门科学的定义,按照从简单到详细的程度分为:

一维定义或X—定义,X是指研究对象。例如化学是研究泛分子的科学。

二维定义或XY—定义。Y是指研究内容。例如化学是研究X对象的Y内容的科学。具体地说,就是:化学是研究原子、分子片、结构单元、分子、高分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过度态、吸附态、超分子、生物大分子、分子和原子的各种不同维数、不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态,直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应,制备、剪裁和组装,分离和分析,结构和构象,粒度和形貌,物理和化学性能,生理和生物活性及其输运和调控的作用机制,以及上述各方面的规律,相互关系和应用的自然科学。

三维定义或XYZ—定义。Z是指研究方法。

四维定义或WXYZ定义,W是指研究的目的。化学的目的是认识世界,改造世界和保护世界。21世纪的化工企业和信念应该是五个“为了”和五个“关心”:为了社会而关心环保,为了职工而关心安全、健康和福利,为了顾客而关心质量、声誉和商标,为了发展而关心创新,为了股东而关心效益。

最后还有一个多维定义或全息定义。一门科学的全息定义还要说明它的发展趋势、与其他门类科学的交叉、世纪难题和突破口等等。这样才能对这门科学有全面的了解。

我谈了这么多关于化学的问题,最终的目的是想讲:学科间的渗透、交叉,将是21世纪科学发展的主流,单一学科的发展更多地是适应科学发展的初级阶段。科学越发展,学科分得越细,交叉和融合的趋势越显现。因此,作为经历了20世纪到21世纪跨越的科学家,应该认识到时代赋予我们的责任,对于自己学科的定位时刻保持应有的清醒。

 

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