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經(jīng)過約200多年的努力，化學(xué)進(jìn)入現(xiàn)代時(shí)期。總結(jié)起來說現(xiàn)代化學(xué)有五大特點(diǎn)和兩個(gè)發(fā)展方向。

五大特點(diǎn)是

（1）化學(xué)家對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)和研究，從宏觀向微觀深入。20世紀(jì)以來，化學(xué)家已用實(shí)驗(yàn)打開原子大門，深入地了解原子內(nèi)部的情況，并且用量子理論探討原子內(nèi)的電子排布、能量變化等。就是對(duì)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)來說，也可以測(cè)量反應(yīng)機(jī)理，了解反應(yīng)過渡態(tài)的情況以及分子、原子間能量的交換。

（2）從定性和半定量化向高度定量化深入。雖然近代化學(xué)也曾廣泛地使用各種定量化工具，但是還只能說停留在定性和半定量化水平。本世紀(jì)60年代后，電子計(jì)算機(jī)大規(guī)模地引進(jìn)化學(xué)領(lǐng)域，用它來計(jì)算分子結(jié)構(gòu)已取得巨大的成功。如今任何化學(xué)論文如無詳盡的定量數(shù)據(jù)就難以發(fā)表，發(fā)表了也難取得公認(rèn)。而且如今化學(xué)實(shí)驗(yàn)的精密度愈來愈高，幾乎所有儀器都是定量化的，有的還用電子計(jì)算機(jī)來控制。

（3）對(duì)物質(zhì)的研究從靜態(tài)向動(dòng)態(tài)伸展。近代化學(xué)對(duì)物質(zhì)的研究基本上停留在靜態(tài)的水平或從靜態(tài)出發(fā)，推出一些動(dòng)態(tài)情況。例如，從熱力學(xué)定律出發(fā)，通過狀態(tài)函數(shù)的變化，從始態(tài)及終態(tài)情況推斷反應(yīng)變化中一些可能情況?，F(xiàn)代化學(xué)已擺脫這種間接研究推理，而采用直接的方法去了解或描述動(dòng)態(tài)情況，特別是激光技術(shù)、同位素技術(shù)、微微秒技術(shù)、分子束技術(shù)在現(xiàn)代化學(xué)里的大規(guī)模應(yīng)用?；瘜W(xué)家目前已能了解皮秒內(nèi)微粒運(yùn)動(dòng)的情況，反應(yīng)中化學(xué)鍵的斷裂以及能量交換等情況。特別值得一提的是有關(guān)動(dòng)態(tài)薛定諤方程的研究，一旦成功它將會(huì)為動(dòng)態(tài)研究開辟光輝前景。

（4）由描述向推理或設(shè)計(jì)深化。近代化學(xué)幾乎全憑經(jīng)驗(yàn)，主要通過實(shí)驗(yàn)來了解和闡述物質(zhì)。雖然也有一些理論如溶液理論、結(jié)構(gòu)理論等可以指示研究方向，但總體來說近代化學(xué)基本上是描述性的。原來化學(xué)中四大學(xué)科（無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)）彼此存在很大獨(dú)立性。然而現(xiàn)代化學(xué)已打破傳統(tǒng)的界限，化學(xué)不僅自身各學(xué)科相互滲透，而且跟物理、生物、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科相互交融和滲透。特別是近年量子化學(xué)的發(fā)展，已滲透到各學(xué)科，使化學(xué)擺脫歷史傳統(tǒng)，可以預(yù)先預(yù)測(cè)和推理，然后用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證或合成。例如，當(dāng)今許多高難度的合成工作都事先根據(jù)理論設(shè)計(jì)，然后決定合成路線。著名的維生素B12的合成工作就是一個(gè)典范，它標(biāo)志著化學(xué)已從描述向設(shè)計(jì)飛躍。

（5）向研究分子群深入。近代化學(xué)對(duì)化學(xué)的研究通常只停留在一個(gè)或幾個(gè)分子間的作用。即所謂0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)反應(yīng)，對(duì)多分子的反應(yīng)是無能為力的。但是近代化學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要了，特別是研究生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，就要研究多個(gè)分子甚至一大群分子間的反應(yīng)了。例如，一個(gè)活細(xì)胞內(nèi)往往需要幾十種酶作催化劑，同時(shí)催化許多化學(xué)反應(yīng)。因此研究分子群關(guān)系，已成為現(xiàn)代化學(xué)的一個(gè)特點(diǎn)。

現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展方向，一是化學(xué)向分子設(shè)計(jì)方向前進(jìn)。分子設(shè)計(jì)就是說化學(xué)家像建筑師造房子那樣設(shè)計(jì)好再建造。由于電子計(jì)算機(jī)、各種能譜技術(shù)、微微秒技術(shù)、激光技術(shù)、同位素技術(shù)等在化學(xué)上的應(yīng)用，使分子設(shè)計(jì)逐漸趨向現(xiàn)實(shí)。上面說過的著名有機(jī)合成大師伍德沃德合成難度極大的維生素B12，就是按他創(chuàng)立的前沿軌道理論出發(fā)，計(jì)算后設(shè)計(jì)出最佳合成路線和原料配比，一舉成功并傳為佳話。目前全世界每年合成幾千種抗癌藥，大都是先設(shè)計(jì)好合成路線，而后進(jìn)入生產(chǎn)的。

現(xiàn)代化學(xué)第二個(gè)發(fā)展方向是向分子群研究進(jìn)軍。在自然界中生物的活動(dòng)常常同時(shí)發(fā)生幾十個(gè)甚至幾百個(gè)化學(xué)反應(yīng)，才能使生物體生命延續(xù)。就是完成一項(xiàng)簡(jiǎn)單工作也必須是多個(gè)分子同時(shí)工作才能實(shí)現(xiàn)。例如，根瘤菌體內(nèi)的固氮酶，就有兩種蛋白質(zhì)分子，一種是含鐵的，另一種是含鉬的，這兩種分子必須同時(shí)工作才能把氮?dú)夤潭ㄏ聛?。目前化學(xué)家已合成主要生命基礎(chǔ)物質(zhì)，并引進(jìn)酶技術(shù)、仿生技術(shù)、膜技術(shù)等，使研究分子群的情況成為可能。這也是為揭開生命秘密做好基礎(chǔ)工作。

總之，現(xiàn)代化學(xué)的特點(diǎn)決定現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展方向，反過來現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展方向也決定現(xiàn)代化學(xué)的五大特點(diǎn)，它們是相輔而成、相得益彰的。