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2011年02月10日10:43 | 中國發展門戶網 www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

□國家自然科學基金委員會副主任 中國化學會理事長 中國科學院院士 姚建年

改革開放30年來，與國內各行各業一樣，我國的化學科學研究獲得了全方位發展，步入了高速發展時期，無論在基礎、應用基礎研究還是成果轉化、實現產業化方面都取得了驕人的成績。不僅如此，這一領域還涌現出了許多完全自主知識產權的創新成果，發表的學術論文數量和質量都有明顯增加和提高，在國際上的影響進一步擴大，國際學術地位得到進一步提升，我國已成為國際化學社會中一支彰顯巨大影響的重要力量。

2010年已經過去，盤點我國化學科研事業在這一年中所取得的突出進展，我們可以看到具有科研成果豐碩、基礎研究更加扎實深入、原始創新不斷涌現的明顯特點。

科研工作取得豐碩成果

科研成果的數量與質量是衡量科研水平的重要指標之一。2010年，一批化學成果獲得了國家科技獎勵。繼閔恩澤和徐光憲兩位老科學家先后獲得國家科學技術最高獎之后，在2009年度國家科學技術獎勵大會上，化學工作者共獲國家自然科學獎、國家技術發明獎和國家科技進步獎40項，占全部獲獎項目總數的13.8％。

數據表明，2010年的化學延續了其在國家科技獎勵方面的良好勢頭，充分展示了我國化學科學的發展和取得的成就，有力證明了化學無論在基礎研究還是技術和應用創新研究方面，都對科學、國民經濟和社會發展作出了十分重要的貢獻。

發表學術論文是科學家進行學術交流的主要工具，其數量和質量也是檢驗基礎研究水平的重要信標。在2010年，化學學科學術論文的質量與數量齊增長。僅據美國信息科學研究所（ISI）知識網公布的截至2010年6月底的過去10年半的資料統計，由我國科學工作者在被“期刊引文報告”數據庫所收錄的期刊（即所說的SCI收錄期刊）上發表的化學論文總數已經超過日本，居世界第2位。

2010年，這種勢頭得到了延續，截至12月20日，Web Science數據庫統計的我國發表的化學論文達到16385篇。這些論文中，有許多原創性新成果在國際學術界產生了很大的影響，被包括美國《科學》、英國《自然》、美國《國家科學院院刊》、《美國化學會志》、德國《應用化學》、英國《化學通訊》等在內的國際最著名期刊所評述。

基礎研究更加深入原始創新不斷涌現

2010年發表的學術論文表明，我國的傳統化學學科不斷創新，在新方法新技術的開發、新概念新理論的提出等方面取得了一大批新成果；新興學科發展迅速，在同一起跑線上參與了國際競爭，部分學科與項目已經嶄露頭角，該領域在國際上頗具影響力。

2010年化學學科研究的新方法、新技術不斷涌現。光譜分析研究人員提出并建立的殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜（SHINERS）方法，首次在電化學條件下獲得了鉑、銠等各種原子級平滑單晶上的表面拉曼光譜，成功檢測到半導體硅表面的成鍵物種、活細胞壁的組分乃至橘子皮的殘留微量農藥。該突破使得表面增強拉曼光譜技術得以檢測各類材料的最表層化學組分和應用于任何形貌的基底，作為一種新型超高靈敏度的普適檢測技術，將在食品安全、環境保護、醫學診斷、材料表面分析、公安等領域具有廣闊應用前景。同時，該方法不僅使表面拉曼光譜技術發展得更通用和實用，還有望拓展至表面紅外光譜、和頻振動光譜和熒光光譜等其他譜學技術。

化學學科還發展了一種利用水溶性陽離子型共軛聚合物作為熒光探針實現DNA甲基化水平探測的新方法，其靈敏度高、成本低、引物無需熒光標記，而且檢測在均相溶液中進行，無需分離、純化手段，可以方便地用于腫瘤特異性基因標志物的篩選研究；了解相關抑癌基因啟動子區CpG島的甲基化狀態，對于及時發現和治療癌癥非常重要，在臨床腫瘤早期診斷上具有潛在應用價值。

此外，我國科學家還提出了包括高溫裂解商品化SiC顆粒實現規模化制備高品質無支撐石墨烯材料的方法、模板剝離制備超平滑表面金屬納米結構的方法；實現細胞圖案化以及快速高靈敏度高通量檢測分析細胞培養、藥物刺激與細胞代謝物的微流控分析方法；在純水溶劑體系中，對氟離子進行快速檢測的氟離子檢測試紙和對氟乙酰胺等含氟毒物的快速電化學檢測的方法；利用苯—氟苯相互作用調控晶體堆積實現單體自組織輔助的無催化劑點擊聚合方法，以室溫本體聚合所得到的生物相容性好且可降解的類磷脂超支化聚合物為載體，通過連接結合配體或抗體的策略，將不同種類的抗腫瘤藥物（如氮芥、阿霉素、紫杉醇等）輸送到腫瘤細胞內部來達到抗腫瘤的目的；以聚烯烴或回收聚烯烴為碳源材料制備碳納米管材料的方法；沒有金屬參與的、溫和條件下合成芳香硼酸酯的方法，以及含氮雜環化合物的不對稱氫化策略；膠體和界面化學的“自模板法”和氣液界面單層膠體晶體模板新方法；利用同步輻射裝置，建立了把同步真空紫外光解離質譜技術與普通的實驗室手段相結合用于燃燒化學研究不同方面的方法……

這些研究對于推動和促進材料制備、有機合成、納米科學和生命科學的發展顯示了重要的科學意義和作用。

2010年化學基礎研究新理論、新概念不斷取得突破。科學家通過設計一個世界上最高分辨率的交叉分子束散射實驗，首次成功觀測到了理論預測的轉動量子態為12、13和14的反應共振態分波所引起的3個振蕩峰，并且發現理論預測的共振態能量完全達到了光譜精度，又一次實現了反應共振態研究方向上的新突破。

科學家還利用限域效應機理，在鉑表面構建了具有配位不飽和的亞鐵納米結構催化劑，不僅成功實現了在質子交換膜燃料電池真實操作條件下氫氣中微量一氧化碳的完全脫除，而且發展出了“界面限域催化”的概念。

除此之外，科學家還采用蒙特卡羅方法獲得了對ABA兩親性三嵌段共聚物在選擇性溶劑中自組裝形成囊泡狀膠束的動力學過程的模擬結果，對囊泡這一特殊結構的形成機理賦予了新的解釋，還對嵌段共聚物在選擇性溶劑中的自組裝動力學過程有了更深層次的認識。

新材料不斷被發現，并得到研制：新的碳同素異形體——大面積石墨炔薄膜（graphdiyne）；潛在的深紫外非線性光學晶體材料——具有無心空間群的新型堿金屬硼鈹酸鹽類；通過控制所施加的電信號就可以實現可控電驅動的碳納米管/殼聚糖復合物薄膜；利用掃描隧道顯微術構筑的存在手性的二維籠目網格結構；可直接釋放抗癌藥喜樹堿且能增加載藥量而大大降低了初始暴釋，并可同時釋放兩種藥物起到協同治療效果的生物高分子材料；對丁二烯和異戊二烯聚合有非常高的催化活性并突破了順1，4-選擇性97%極限的催化體系；可以使超過90%的大腸桿菌被抑制且對哺乳動物細胞產生的細胞毒性很小的紙片樣宏觀石墨烯膜；可以在溶液中的納米級“中國地圖”表面，實現DNA雜交反應并實現可尋址的高靈敏基因檢測，以及通過原子力顯微鏡技術實現對單堿基變異性的高特異性分辨的液態DNA芯片；還有中國古代建筑用糯米灰漿成分之謎的破解等，都是具有重要理論和應用價值的進展。

我國一直處于國際先進水平的有機/聚合物白光電致發光器件，2010年又取得一系列的新進展，僅據前9個月的統計，“期刊引文報告”數據庫收錄的有關該領域的961篇論文中有374篇是我國作者發表的，占38.9%，足見我國在該領域的學術地位與影響。

有機反應是化學和材料科學的基礎。2010年新反應與新化合物的分離、表征亦取得較大突破。

金屬催化的碳碳鍵形成反應是有機化學中最為重要的一類反應，鈀催化的交叉偶聯反應正是由于其在形成碳碳鍵方面的重要作用而被授予了2010年的諾貝爾化學獎。

我國化學家在這方面也取得了很有意義的進展，特別是采用廉價的銅、鐵及其鹽為催化劑的炔基化反應、三氟甲基化反應、氧化酰胺化/雙酮化反應、不活潑芳烴與鹵代芳烴的直接偶聯反應、3組分生成1，3-二取代聯烯的反應等。在鈀催化的交叉偶聯反應的應用范圍拓展至多氟芳烴方面，也取得了突破。

還有，多種環肽類生物活性物質的全合成以及50余種（其中不少具有抗癌、抗腫瘤、抗菌、抗細胞毒和抑制微生物等生物活性）的新生物堿、萜類等化合物和骨架的分離和結構確定等，也都是有機化學領域的重要進展。

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