纳米材料在化工生产中的应用-李馥星

关于化学 前沿的哲学思考

系 别： 化学系 专 业： 化 学 班 级： 101 班 姓 名： 李馥星 学 号： 2010121143

时 间：二〇一一年十二月二十日

关于化学前沿的哲学思考

The forefront of philosophical reflection on chemical

李馥星

（山西太原师范学院化学系，山西 太原 030031）

【摘要】本文主要讲述了在化学中的一些科学前沿，并从中感悟的哲学道理，进一步对化学前沿深入思考。这不但有助于大学生辩证唯物主义哲学思想的提高，而且对于他们掌握化学知识，树立正确的世界观和方法论有更大的帮助。有机化合物之间相互转化所遵循的理论和规律的一门科学，蕴涵着极为丰富的辨证思想。

【关键词】化学前沿；哲学思考；辩证唯物主义；有机化学

哲学是关于自然界、社会和人类思维共同的、普遍的规律和原则，是自然科学和社会科学的概括和总结，是系统化、理论化的世界观，同时又是观察分析解决各种问题的方法。

【1】

化学是自然科学的一大分支，它是研究物质运动的学科，它的基本概念、理论及其内在机理等，蕴含着丰富的辩证唯物主义思想。

【2】

因此，化学教学过程中，在传授科学知识的同时，

加强对大学生哲学思想的培养，不仅有助于他们学习和掌握所学的化学知识，而且有助于他们树立正确的世界观和方法论。 1.绿色化学三大重点研究领域。

今天，“绿色化学”已被公认为是21世纪最重要的科学领域之一，是实现污染预防最基本的科学手段。尽管现在还很难对其未来发展趋势做出准确而全面的预测，但根据现在的研究进展可以断定，绿色化学在一些具体研究领域既具有科学研究价值，又将产生重要的社会和经济效益。 1.1绿色氧化剂提高氧化反应选择性。 近年来，氧化化学取得了很大的进展，但也带来了许多问题。一方面氧化化学是最重要的化学分支之一，另一方面，氧化化学也是环境污染最严重的技术之一，目前已开

发的许多氧化剂和催化剂都含有毒性物质。为了解决这个问题，研究人员正致力于开发既具有高选择性、高效率又对环境无害的绿色化工技术。

1.1.1采用无毒、无害溶剂或不使用溶剂。 与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且和生产过程中使用的溶剂也有关系。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物，会造成较大的环境污染，采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。 在无毒无害溶剂的研究中，最活跃的研究项目是开发超临界流体，特别是超临界二

氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点以上的二氧化碳流体。它既有常规液态溶剂的溶解度，在相同条件下。又具有气体的粘度，因而具有很高的传质速度。由于具有很大的可压缩性，流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价格低廉。

在国家自然科学基金的支持下，科学基金重点项目—“有机氟化学中若干前沿领域研究”针对有机氟化学前沿领域若干问题进行了深入系统的研究，实现了部分含氟杂环化合物的合成，并基于氨基酸设计、合成了系列新的有机催化剂，推动着绿色有机氟化学向前发展。 2.活跃的有机氟化学。

有机氟化学是有机化学的一个分支，随着有机化学的发展而得到蓬勃发展。近10年来，有机氟化学的研究十分活跃，10年前由美国化学会（ACS）登录的新化合物中含氟化合物已占了6.5%以上。由于含氟化合物具有独特的物理化学性质，它在人们日常生活和工农业生产方面得到了广泛应用。有机氟化学越来越广泛地应用在染料、感光材料、航天等尖端技术、聚合材料以及农药和医药等方面。随着有机氟化学基础理论的深入，新含氟农药、医药及高分子材料相继问世，显示了氟化学研究和发展的巨大潜力。 有机氟化学在20世纪被广泛应用于人类生产和生活的各个方面。这些应用技术的

取得无不来源于化学家对有机氟化学基础研究所取得的成果。现代有机氟化学在可控与选择性的氟化反应方面取得了较大的进展。另一方面，含氟材料和含氟功能材料的研究是氟化学研究中的一个重要领域。如全氟离子磺酸膜应用在纯碱工业消灭过去汞法生产引起的严重的环境污染，这一新技术引起了纯碱工业一次革命性的发展。这一成果的取得是和氟化学基础研究的发展分不开的。

2.1破坏臭氧层的不是氟。

化学的迅速发展在为人类生活带来便利的同时，给人类也带来了许多问题。由于科学探索的不确定性，化学家在研究过程中不可避免地会合成未知性质的化合物，只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质，这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。用哲学的观点看，也就是说事物都存在着偶然性和必然性。必然性决定事物发展的根本趋势，只有通过大量的偶然性才能表现出来，偶然性是必然性的表现形式和补充，偶然性的背后总是隐藏着必然性，必然性是偶然性的支配力量。

【3】

有机氟的应用同样存在着偶然性和必然性的辨证关系。氟利昂的研制、应用和逐渐被取代就是这方面的一个实例。 氟利昂是美国研制的一种制冷剂。20世纪70年代，科学家们发现氟利昂会破坏地球臭氧层，危及人类健康，破坏生态平衡。1985年联合国环境规划署制定了《保护臭氧

层维也纳公约》，提出控制氟利昂的使用，各国科学家开始寻找氟利昂的代用品。 “无氟冰箱”一度成为社会关注度极高的词汇。然而，上世纪90年代初领衔我国氟利昂代用品研制重任的陈庆云解释说：无氟冰箱的说法是缺乏科学依据的，破坏地球臭氧层的罪魁祸首不是氟利昂中的氟，而是其中的氯。氟利昂升到同温层被强烈的紫外线照射后分解出氯，氯发生复杂的化合反应，“吃”掉了臭氧。氟利昂的代用品中不是氟少了，而是氟多了，只是不含氯元素。 2.2联结学科前沿与应用基础的研究。

该项目在研究国际有机化学特别是有机氟化学发展趋势的同时，结合我们的研究基础，对当今有机氟化学前沿研究领域若干问题进行研究。进行有机氟化学中含氟功能材料合成及性质研究，包括含氟烷基化卟啉的合成、金属化反应并它们的物理和化学性质进行研究；研究含氟的卤代物如碘化物或溴化物和含杂原子分子如氮、氧及硫原子的分子间氢键、卤键等弱相互作用关系，从而揭示分子间弱相互作用的一些本质问题；利用廉价的含氟砌块转化合成一些在特定位置带有含氟基团的有机氟化合物，特别是含氟杂环化合物和具有生理活性的含氟天然产物类似物；不对称催化在有机氟化学中的应用，以达到反应的高立体选择性和区域选择性合成含氟的手性化合物。

该项目通过高化学选择性或区域选择性的碳—氯、碳—氟键的选择性地活化，设

计、合成了一系列新化合物，并对它们的化学和物理性质进行了研究。

研究人员利用廉价的含氟砌块高选择性地进行化学转化，合成含氟杂环化合物。项目还在不对称有机催化在有机氟化学中的应用，高立体选择性和区域选择性合成含氟的手性化合物，具有生理活性含氟类的天然产物的合成研究方面取得了重要成果。 2.3有机化学教学中的哲学思考。

世界观是对整个世界的总的根本观点或看法，人们运用这种观点去分析和解决问题，它就成为方法论。哲学是世界观和方法论的统一[4]。哲学从整体上把握、揭示包括自然界、人类社会和思维在内的整个世界的共同本质和一般规律，哲学来源于又高于一切人类知识（包括自然科学、社会科学和思维科学等具体科学知识），能为具体科学的进步与发展提供理论依据和方法论的指导。

有机化学作为研究有机化合物的结构、理化性质、合成方法、应用以及有机化合物之间相互转化所遵循的理论和规律的一门科学，蕴涵着极为丰富的唯物辨证思想。在有机化学教学过程中，将哲学观点渗透、融合到日常的教学内容中去，加强对大学生哲学素质的培养，不仅有助于他们学习和掌握所学的有机化学知识，而且有助于他们树立正确的世界观和方法论。

辩证唯物主义认识论认为，人的认知活动是一个从实践到认识和从认识到实践的多次反复、无限循环的辨证发展的过程。认

识和实践是相互作用的，人们在实践的基础上产生认识和发展认识，而不断发展的认识又反过来指导实践不断进步。要想正确的反映一个具体事物的本质和规律，必须经过从实践到认识、从认识到实践的多次反复才能完成[5]。有机化学学科的发展集中体现和印证了这一点。

2.3.1内因和外因的相互关系。

内因是事物发展变化的根据，决定着事物发展的方向和速度以及外因作用效果大小。外因是事物发展变化的条件，它影响事物的方向、速度和具体过程。但外因必须通过内因才能发挥作用。运用这一原理来分析有机化学反应中的反应物、条件、产物之间的关系，就是很好的例证。为何不同结构的化合物有着不同的化学性质，而同一化合物在不同的条件下，会有不同的反应取向。结构决定有机化合物的性质。结构是内因，而具体的反应条件如温度、压力、溶剂、时间等是外因。化学反应的最终产物是内因与外因的统一。

2.3.2用联系、发展、全面的观点来看世界。 唯物辩证法关于世界普遍联系、发展的观点告诉我们，世界是普遍联系和永恒发展着的。培养大学生用联系、发展和全面的观点去观察、认识世界，是对其进行哲学教育的重要任务之一。

随着一系列边缘交叉学科和综合学科的建立、现代分门别类的学科界限被打破，而某一门学科的知识只涉及世界的某一方

面甚至是很小的一个方面，如果不将其置于世界整体方面学习，就会很难深刻认识和牢固掌握。在有机化学的教学中，应贯穿这一观点，既要讲授有机化学特有的专门知识，也要强调有机化学与分析化学、生物化学、中药化学、药物化学、药物合成及其它学科的相互渗透，培养大学生从总体上认识、把握世界的能力，培养他们用联系、全面、发展的观点学习有机化学，为后续学科的学习打下坚实的基础。

实践是检验真理的唯一标准。认识来源于实践，所以一种认识是否正确必须经过实践的检验，实践是检验真理的唯一标准。19世纪著名化学家柏齐里乌斯发现了元素铈、硒、钍，对化学基本定律进行了精确证明，提出电化“二元学说”。实践证明，只有正确的、合乎逻辑的理论才是真理。实践是基础，它决定和支配着认识的全过程，从实践中形成的认识，又不是被动的，而是一个能动的发展过程，它不仅从感性认识飞跃到理性认识，而且从理论认识又飞跃到实践，在实践中起着重大的指导作用。

综上所述, 有机化学中的哲学思想内涵丰富, 博大精深, 在探索发展的历史长河中绽放出奇异的光彩。教学中渗透这些思想, 不仅有利于学生掌握知识, 训练思维, 而且对于学生进行研究性学习, 强化自身的综合素质, 提高分析问题, 解决问题的能力大有帮助。综观21 世纪, 有机化学的发展必将进一步丰富哲学的内容, 同时, 哲学也必然

为有机化学的腾飞增添无穷活力。 3.“人造太阳”创造完美能源。

在人口爆炸性地增长，能源、资源危机步步逼近地今天，专家预计，地球上可供使用的煤、石油、天然气等矿物能源将仅能继续维持200多年的开采，太阳能、风能等可再生能源的开发目前还无法形成规模，远远不能满足未来的需求。那么百年之后，人类将何以为继?因此，开发新一代更为清洁而高效的能源成为燃眉之急。科学家的“日不落梦想”给人们带来了希望:打造一个“人造太阳”，实现可控制的核聚变反应，以“人造太阳”终结能源危机，一劳永逸地解决人类存在的能源短缺问题。最终使人类社会从“石油文明”走向“核能文明”。“人造太阳”是指人类能够实现可控核聚变反应。太阳之所以能够释放出能量，是因为在太阳上不断进行着核聚变反应。在地球上，人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的，但氢弹爆炸所产生的能量是不可控制的，会产生毁灭性的后果。现今人类可利用的最大、最具商业价值的能源无疑是核能。核电站利用核能的原理是核裂变，即在高温高压状态，把铀或钚等重原子分裂成轻原子，导致其释放大量能量的核反应方式。但是国家点火装置利用核能的方式则反其道而行之，不是核裂变，而是核聚变。核聚变是指由质量轻的原子，主要是指氘或氚，在高温高压下，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形

式。太阳发光发热就是利用核聚变产生的能量。与核裂变相比，核聚变不仅安全，而且相对环保。利弗莫尔国家点火装置曾对媒体说：“太阳产生的光和热抵达地球，不会产生任何放射性的副产品，而且能长期高效的生产。如果把太阳换成我们正在研究的核聚变反应堆，就等于在地球上建造了一个提供清洁能源的小太阳。” 3.1缘何称为“人造太阳”。

据专家介绍，“人造太阳”以探索无限而清洁的核聚变能源为目标。由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称为“人造太阳”。而所谓的“人造太阳”的原理，就是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚，通过类似变压器的原理使其产生等离子体，然后提高其密度、温度使其发生聚变反应，反应过程中会产生巨大的能量。1升海水提取的氘，在完全的聚变反应中释放的能量，相当于燃烧300升汽油释放的热能。因此一旦这种技术成熟，建立了电站，就相当于建立了一个“人造太阳”。

3.2“人造太阳”的用途。

“人造太阳”可以通过核聚变的方式产生强大的能量用来发电。运用此技术，可以建设聚变反应电站，以海水为原料进行发电。如果能建成一座1000兆瓦的核聚变电站，每年只需要从海水中提取304公斤的氘就可以产生1000兆瓦的电量。照此计算，地球上仅在海水中就含有的45万亿吨氘，

足够人类使用上百亿年，比太阳的寿命还要长。

3.3力尽艰辛攻克多道难关-EAST试验装置遇到的难关。

该实验科研团队的专家解释说，难关有很多，但是其中一个最重要也是整个实验装置最核心的制冷系统，因为此实验制冷需要达到的温度是零下269℃，目前装置使用的系统是由EAST科研团队自行研制并调试成功的。当时世界上共有两家企业生产此类制冷系统，但是由于科研团的经费有限，该团的科研人员便自行研制开发此类系统。经过方方面面的努力，并克服中存在的种种困难，最终攻克难关。该制冷系统是目前国内最大的2千瓦液氦低温制冷系统。 放电实验的成功已经证实，与国际上同类实验装置相比，我国的EAST是使用资金最少，建设速度最快，投入运行最早，投入运行后最快获得首次等离子体的先进超导托卡马克核聚变实验装置。正如发布会上专家解释的托卡马克的含义就是“试验的、先进的、超导的”。“人造太阳”放电实验的成功受到全世界聚变界的高度重视。ITER作为国际热核聚变实验推，在规模上比EAST要大很多，两者都是全超导非圆截面托卡马克，并且两者的等离子体位行及主要的工程技术基础是相似的，但是ITER目前尚未开工，这意味着，“人造太阳”将比ITER早投入实验运行10至15年。

4.纳米科技是大跨度多领域的前沿科学。

纳米科学技术是当前全球都在谈论的前沿科学。在由中国科学院理化技术研究所和力学所主办的“纳米力学和纳米复合材料国际研讨会(ISNN)”上，众多来自物理、化学、力学、高分子、材料科学、生命科学等领域的专家就纳米力学和纳米复合材料的研究进展与动态、纳米力学的应用、纳米复合材料的制备工艺、性能及其工业应用展望等相关主题进行讨论，内容涉及与纳米技术相关的固体力学、量子力学、分子动力学、表面效应、尺寸效应以及包括纳米发电机、纳米传感器、碳纳米管、纳米纤维、聚合物基纳米复合材料、金属基纳米复合材料、生物和医学纳米材料、智能仿生纳米材料等在内的纳米复合材料相关的研究。这充分展现了纳米技术是渗透现代科学各个领域的大跨度科学，发展前景十分广阔。 4.1纳米材料在化工生产中的应用。

纳米材料（又称超细微粒、超细粉未）是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统，其结构既不同于体块材料，也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等，拥有一系列新颖的物理和化学特性，在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。

纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予

极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。 4.1.1在催化方面的应用。

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。

例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的

变革。

4.1.2在涂料方面的应用。

纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。

4.1.3在其它精细化工方面的应用。 精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填

料的橡胶。

4.1.4在医药方面的应用。

21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。

4.2纳米材料是纳米技术研究的热点。 纳米颗粒、纳米管、纳米线以及纳米复合材料等都是纳米材料。纳米复合材料就是将纳米颗粒或者其他纳米材料添加到传统基体材料中，从而使整个材料产生不同寻常的性能或者性能上得到很大的改善。 4.2.1固体碳的新形态—碳纳米管。 随着C60及富勒烯化合物的合成，寻找碳可能存在的同素异形体业已成为人们关注的焦点，1991年，日本科学家饭岛（Iijima）发现了一种针状的管形碳单质——碳纳米

管。1992年Ebbesn等提出了实验室规模合成碳纳米管的方法。宏观量碳纳米管的合成和提纯，给碳纳米管化学性质的研究提供了可能性。此后，许多国家的科学家投入大量的精力对碳纳米管的制备、性质、应用进行了一系列的研究，并取得了可喜的成果。 4.2.2从植物提取黄金，美科学家纳米研究新发现。

小麦或玉米里含有黄金或者说作物的秆可以变成黄金?这可不是玩笑。眼下美国得克萨斯大学的两位研究人员就在从事从植物里提取黄金的研究和开发工作。可喜的是，这种“淘金”法还能帮助人们清除环境污染。美国得克萨斯大学的米盖尔·亚卡曼博士和乔治·加尔迪·托里斯德博士，经过潜心研究，找到了从小麦、紫花苜蓿特别是从燕麦里提取黄金的方法。他们说，只用一种简单的溶剂就能够把家庭栽培的作物变成获得宝贵金属的来源。用这种方法“开采”获得的黄金，其数量还非常微小，而且这种黄金既不是我们所能看到的金锭也不是金块，而是一种黄金粒子，其直径只有数十亿分之一米。

这是研究人员第一次报道活的植物能够形成这种微型金块，从而为制造纳米粒子开辟了一条“新的令人鼓舞的途径”。事实上科学家们早就知道植物能够从土壤里吸收金属。植物能够吸收各种有毒化合物的这一性能，还使得人们把植物当做一种生物吸尘器，用来清除受到砷、TNT和锌以及具有放

射性的铯等污染的场地。据估计,这种方法有可能在三年之内形成为一种产业，其产值可达到2.14亿美元到3.70亿美元的规模。 4.3纳米技术的前景与挑战。

纳米研究今后必定会越来越活跃、越来越受到人们的关注，应用领域也将越来越广泛。据专家介绍，纳米技术今后潜在的应用包括：在传统制造业方面，家电、纺织和建材等产业使用纳米材料，产品更坚固、更持久耐用并且成本更低；微电子和计算机技术方面，将会产生功能更优越但体积更小的纳米结构的微处理器、存储器和传感器；在生物技术和医学上，纳米技术可用于癌细胞探测、基因诊断和治疗、新药的制造和药物靶向技术、生物仿生化学药品、人工组织和器官以及生物可降解材料的制造；能源与环境方面，纳米技术可用于产生氢、有效利用太阳能等绿色能源以及降解有机物、处理尾气、治理污水等；在航空与航天上，抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料以及包括化学探测、生物探测、单分子探测在内的新型探测方法，都是纳米技术和纳米材料可能的应用方向。

4.4浅谈纳米技术中运用的辩证思维方法。

纳米技术的产生和发展遵循人类普遍的认识规律, 人们对纳米技术应用的认识, 无不是从实践的基础上产生和深化的。从感性认识到理性认识, 从现象到本质, 不断达到主观和客观、认识和实践的具体的、历史的统一。纳米技术的发展历史就是人们不断

追求真理, 认识真理的历史, 是主观和客观、认识和实践的矛盾的发展过程。

感性认识是关于事物的现象、某一部分和外部联系的认识, 理性认识是事物的本质、全体和内部联系的认识, 二者相互依存, 相互渗透。对立统一规律是唯物辩证法的实质和核心，指客观事物之间或事物内部存在的既相互排斥、相互否定，又相互依存、相互渗透的关系。任何事物内部都有肯定和否定两方面，肯定方面是维持事物存在的方面，否定方面是促使事物灭亡的方面，事物总是通过否定而向前发展的，这种发展不会有止境，在其发展过程中人们对事物、对自然的认识逐步深入。化学发展史说明了这个规律，如古代“炼金术企”图用传统的化学方法由硫、汞、铅等物质炼出真金

【6】

，实践

证明这种方法在科学上是不可实现的，但到了二十世纪人们用人工核反应实现了汞变成金的“梦想”，这是对过去认定的“点石成金”不可实现的否定。这种否定之否定不是简单的重复，而是化学科学向更高阶段的发展，是人类认识层次的提高。

从1959年费曼的幻想点燃了纳米科技之火，历经半个世纪的发展，幻想已逐步走向了现实。现在人们从电视广播、书刊报章、互联网络等渠道一点点认识了“纳米”，同时“纳米”也悄悄改变着我们。传统化学研究对象通常包含天文数字的原子/分子，例如1克水包含了约3.346×1022个水分子。从化学角度看，纳米结构是原子数目在几十个到

上百万个之间的聚集体，研究对象变成了纳米尺度的物质，或在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子。因此，纳米科技为化学研究开辟了一个新的层次，纳米科技使化学在结构基元、结构层次、合成与组装方法、体系的功能等方面皆拓宽了视野，注入了新的活力。同时，化学也为纳米科技创造了丰富的研究对象，如前所述，化学的研究对象丰富多彩，是制造物质新品种最多的一级学科，如已知的上千万种分子和化合物，有很大一部分是人工合成的新品种；而构造复杂的纳米结构系统也需要对分子的自组织进一步深入理解。化学家随心所欲地构造出各种形状并具有不同性质的纳米结构，不仅为纳米材料、纳米器件、纳米药物的研究提供最重要的基础，也不断丰富纳米科技的研究内容。最后，化学与纳米将

成为融科学前沿和先进技术于一体的完整体系，为知识进步和经济发展做出更重要的贡献。 参考文献：

[1]王革，武育香，郑庆林.马克思主义哲学[M].北京:高等教育出版社,1990:2.

[2]刘知新，化学教学论[M].高等教育出版社, 北京，990:110.

[3]肖前,李秀林,汪永祥.辩证唯物主义原理[M].北京:人民出版社,1981:269.

[4] 胡良贵，马克思主义哲学原理[M].四川民族出版社，成都，2004，5.

[5] 郭保章，化学史简明教程[M].北京师范大学出版社，北京，1985，6.

[6]张胜义，化学与社会发展[M].安徽科学技术出版社，合肥，2001，9.

上百万个之间的聚集体，研究对象变成了纳米尺度的物质，或在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子。因此，纳米科技为化学研究开辟了一个新的层次，纳米科技使化学在结构基元、结构层次、合成与组装方法、体系的功能等方面皆拓宽了视野，注入了新的活力。同时，化学也为纳米科技创造了丰富的研究对象，如前所述，化学的研究对象丰富多彩，是制造物质新品种最多的一级学科，如已知的上千万种分子和化合物，有很大一部分是人工合成的新品种；而构造复杂的纳米结构系统也需要对分子的自组织进一步深入理解。化学家随心所欲地构造出各种形状并具有不同性质的纳米结构，不仅为纳米材料、纳米器件、纳米药物的研究提供最重要的基础，也不断丰富纳米科技的研究内容。最后，化学与纳米将

成为融科学前沿和先进技术于一体的完整体系，为知识进步和经济发展做出更重要的贡献。 参考文献：

[1]王革，武育香，郑庆林.马克思主义哲学[M].北京:高等教育出版社,1990:2.

[2]刘知新，化学教学论[M].高等教育出版社, 北京，990:110.

[3]肖前,李秀林,汪永祥.辩证唯物主义原理[M].北京:人民出版社,1981:269.

[4] 胡良贵，马克思主义哲学原理[M].四川民族出版社，成都，2004，5.

[5] 郭保章，化学史简明教程[M].北京师范大学出版社，北京，1985，6.

[6]张胜义，化学与社会发展[M].安徽科学技术出版社，合肥，2001，9.

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