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問題是，面對公眾、面對年輕一代的是一線教師和一線科研人員，甚至就是正在專業成長中的研究生，這個群體的學科認識水平和學科態度更能影響社會對化學的認識、對化學的理解。因此，為了人類、為了社會、為了對學科負責，當今的一線化學工作者有責任了解化學學科的過去、化學學科的發展、化學學科的走向，從而增強學科責任感，增加學科自信心，以自身的感受和言行影響社會、影響公眾。

 

稍懂一點科學史的人都知道，作為一門獨立學科，化學誕生于17世紀后半葉。經過幾百年的發展，化學逐漸走向成熟。化學研究的對象不斷拓寬，化學研究的內容日益豐富，化學能夠動用的研究手段日漸多樣。與之相應，化學的概念也在不斷演變。概括來講，20世紀以前，化學被定義為“研究物質本性及物質轉化的科學”。

 

不過，應當注意，那個時候人們對物質結構和物質本性的理解還是非常膚淺、非常低幼的，并不包含今天我們所了解的許多內容。例如，直到20世紀初原子結構模型提出和放射性發現之后，人們才認識到物質結構和性質的復雜性。至此，化學家才將自己研究的內容開始局限在核外電子運動層面，而且要求這種運動的外部條件不能遠離標準態。這樣，化學就獲得了一個幾乎延續到今天的定義，即：化學是一門研究物質的組成、結構和性質，以及物質間相互轉化的科學。不過還要強調的是，這里所說的物質僅僅是指由原子、分子所組成的狹義的物質，而不包括核內物質和等離子體等物質和物質形態。

 

當然，今天的情況又發生了變化，化學的研究內容已經遠遠超越了上述狹義的物質范疇，等離子體化學、天體化學、核化學已經成為現代化學的重要組成部分。

 

由此可見，化學學科自誕生之日起就一直處在不斷發展變化之中，以至于在美國化學會第215屆年會上，與會人員提出以M打頭的6個單詞或短語來定義化學：Molecules，Materials，and Matter；Make it，Measure it，and Model it。很顯然，前3個單詞是講化學研究的對象，即化學不但研究分子和一般概念上的材料，還要研究無所不包的物質；后3個詞組是指制備、測量和模擬。

 

在此，需要特別注意的是，之所以用“Make”而不用化學工作者常見的“Synthesis”，主要原因是化學學科發展到今天，合成只是化學工作者創造新物質的一種途徑，借助超分子化學原理，通過組裝單元之間的非化學鍵作用形成有序聚集體和結構構成了化學工作者創造新物質的另一條途徑。因此，當今化學學科創造新物質以“合成+組裝”為特征，而不僅僅局限于合成。同樣，定義中使用了“Measure”而不是常見的“Analysis”，原因同樣是“分析”的內容大大拓展了，不再局限于原來的定性、定量、波譜和衍射分析了，依靠各種觀察手段進行的形貌分析變得愈來愈重要了。“Model it”是化學工作者借助數學和計算機科學與技術發展成就而發展起來的一套新的化學研究手段，即模擬和仿真研究。

 

不難看出，這一定義盡管不怎么符合常規概念敘述辦法，但確實比較完整地反映了化學學科發展的現狀。

 

事實上，針對化學學科的發展，還有人將化學定義為“研究生命和非生命物質結構與結構轉化的科學”，也有將化學定義為“研究信息的分子儲存和超分子加工的科學”。盡管這些定義還遠未被科學界接受，但確實不無道理。最近，諾貝爾獎獲得者、超分子化學之父Lehn在對化學學科歷史發展和化學進化現象深入分析的基礎上，又提出了動態建構化學（Constitutional Dynamic Chemistry）和適應性化學（Adaptive Chemistry）概念，以期強調化學學科內容的動態性和化學學科對客觀世界認識的不斷窮盡特點。可以說，化學概念的不斷發展部分反映了化學學科的發展活力。

 

今年是百年一遇的國際化學年，化學工作者應該像《自然》雜志編輯所建議的那樣，承擔起學科的公共責任，借此機會宣傳學科，宣傳化學對其他眾多學科的支撐作用，讓公眾了解“化學就是未來，沒有化學就沒有未來”、“化學不能代替一切，但沒有化學肯定沒有一切”這些基本的道理。

 

人類社會發展到今天，正面臨資源日漸枯竭、能源供應日漸不足、環境品質日漸蛻變等前所未有的困難，在解決人類社會發展面臨的這些根本性問題過程中，任何學科都無法替代化學學科的作用。我們有充分理由相信，化學的明天一定會更加美好。

 

（作者 房喻 系陜西師范大學校長、材料與科學學院教授）