转动化学

张如范

有人说，化学家是仅次于上帝的精灵。自然界中的物质分子大概有10⁷种，而化学家通过化学合成的方式可以制造的物质分子种类则高达10³⁰～10²⁰⁰种，远远超过了自然界中物质分子种类的数量。

化學促进了人类社会的发展。回顾整个人类社会的发展史，在某种意义上也是一部化学材料的发展史。从原始社会的石器时代，到奴隶社会的青铜器时代，再到封建社会的铁器时代，而后又到了近代社会的钢铁时代，我们现代社会则是一个硅时代，展望未来社会，将会是一个碳时代。核心材料的每一次更新换代，都极大地促进了人类社会的发展。

化学支撑了现代文明。我们当下的时代，是化学产品支撑起了整个现代文明，人类社会的吃穿住用行等各个方面都离不开多种多样的化学品。此外，化学和化学品工业更是现代高端科技的关键支撑。比如，先进制造业的发展需要各种高性能材料。无论是对高强度、高耐热、高耐寒、高耐磨、高气密封、高耐腐蚀、高催化活性、高纯度、高磁性等性能，还是对超导性、超合能、超结构、自组装和智能化等材料性能的巨大需求，无一不是靠化学与化学品工业来发明和创造的。此外，人类社会面临的能源短缺、环境污染、资源有限等许多重大问题的解决，也有赖于化学和化学工业来提供重要的技术和产品支撑。

化学是美丽的。谈到化学和化学工业，很多人的第一反应是枯燥、污染、爆炸等负面印象。但事实上，化学世界有绚丽多彩的化学反应，种类繁多的化学材料，功能各异的材料性能……无一不展示着化学世界的美妙。

化学使人类的生活更美好。神奇的纳米碳材料拥有超高的强度;智能药物可以根据需要自动在人体内释放有效成分;分子机器可以在分子水平上发挥独特功能;有机发光二极管材料让我们的生活充满更多瑰丽的色彩;智能材料使我们的衣食住行更加智能化;生物炼制让我们拥有更加可持续的能源;纳米技术的发展则让我们的环境更加绿色无污染。

本期特别策划，我们将一起走进绚丽多彩而又无处不在的化学世界，一起转动化学的万花筒，去了解各类神奇的化学现象、化学反应和化学材料。紫杉醇作为世界上非常优秀的植物抗癌药究竟有哪些“神奇魔法”？黄粉虫的幼虫可降解聚苯乙烯这类塑料，为我们解决目前的塑料、微塑料危害带来了哪些曙光？那些让古建筑屹立不倒的“添加剂”究竟有哪些？会引起爆炸的硝酸铵究竟是天使还是魔鬼？未来可期的负热膨胀材料将为我们的生产生活提供怎样的便利？就让我们跟随化学领域的科研工作者，一起去领略化学的无限魅力吧！