20世紀(jì)化學(xué)工業(yè)的貢獻(xiàn)有哪些？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：20世紀(jì)化學(xué)的輝煌成就 20世紀(jì)人類(lèi)對(duì)物質(zhì)需求的日益增加以及科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大的推動(dòng)了化學(xué)學(xué)科自身的發(fā)展?；瘜W(xué)不僅形成了完整的理論體系，而且在理論的指導(dǎo)下，化學(xué)實(shí)踐為人類(lèi)創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)。從19世紀(jì)的經(jīng)典化學(xué)到20世紀(jì)的現(xiàn)代化學(xué)的飛躍，從本質(zhì)上說(shuō)是從19世紀(jì)的道爾頓原子論、門(mén)捷列夫元素周期表等在原子的層次上認(rèn)識(shí)和研究化學(xué)，進(jìn)步到20世紀(jì)在分子的層次上認(rèn)識(shí)和研究化學(xué)。如對(duì)組成分子的化學(xué)鍵的本質(zhì)、分子的強(qiáng)相互作用和弱相互作用、分子催化、分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的認(rèn)識(shí)，以至1900多萬(wàn)種化合物的發(fā)現(xiàn)與合成；對(duì)生物分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究促進(jìn)了生命科學(xué)的發(fā)展。另一方面，化學(xué)過(guò)程工業(yè)以及與化學(xué)相關(guān)的國(guó)計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域，如糧食、能源、材料、醫(yī)藥、交通、國(guó)防以及人類(lèi)的衣食住行用等，在這100年中發(fā)生的變化是有目共睹的。過(guò)去的100年間化學(xué)學(xué)科的重大突破性成果可從歷屆諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的重大貢獻(xiàn)中獲悉 歷屆諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)簡(jiǎn)況 獲獎(jiǎng)年份獲獎(jiǎng)?wù)邍?guó)籍獲獎(jiǎng)成就 1901J. H. van’t Hoff荷蘭溶劑中化學(xué)動(dòng)力學(xué)定律和滲透壓定律 1902E. Fisher德國(guó)糖類(lèi)和嘌啉化合物的合成 1903S. Arrhenius瑞典電離理論 1904W. Ramsay英國(guó)惰性氣體的發(fā)現(xiàn)及其在元素周期表中位置的確定 1905A. von Baeyer德國(guó)有機(jī)染料和氫化芳香化合物的研究 1906H. Moissan法國(guó)單質(zhì)氟的制備，高溫反射電爐的發(fā)明 1907E. Buchner德國(guó)發(fā)酵的生物化學(xué)研究 1908E. Rutherford英國(guó)元素嬗變和放射性物質(zhì)的化學(xué)研究 1909W. Ostwald德國(guó)催化、電化學(xué)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究 1910O.Wallach德國(guó)脂環(huán)族化合物的開(kāi)創(chuàng)性研究 1911M.Curie波蘭放射性元素釙和鐳的發(fā)現(xiàn) 1912V. Grignard P. Sabatier法國(guó) 法國(guó)格氏試劑的發(fā)現(xiàn) 有機(jī)化合物的催化加氫 1913A. Werner瑞士金屬絡(luò)合物的配位理論 1914Th. Richards美國(guó)精密測(cè)定了許多元素的原子量 1915R. Willstatter德國(guó)葉綠素和植物色素的研究 1916無(wú) 1917無(wú) 1918F.Haber德國(guó)氨的合成 1919無(wú) 1920W. Nernst德國(guó)熱化學(xué)研究 1921F. Soddy英國(guó)放射性化學(xué)物質(zhì)的研究及同位素起源和性質(zhì)的研究 1922F. W. Aston英國(guó)質(zhì)譜儀的發(fā)明，許多非放射性同位素及原子量的整數(shù)規(guī)則的發(fā)現(xiàn) 1923F. Pregl奧地利有機(jī)微量分析方法的創(chuàng)立 1924無(wú) 1925R. Zsigmondy德國(guó)膠體化學(xué)研究 1926T. Svedberg瑞士發(fā)明超速離心機(jī)并用于高分散膠體物質(zhì)研究 1927H. Wieland德國(guó)膽酸的發(fā)現(xiàn)及其結(jié)構(gòu)的測(cè)定 1928A. Windaus法國(guó)甾醇結(jié)構(gòu)測(cè)定，維生素D3的合成 1929A.Harden H. von Euler-Chelpin英國(guó) 法國(guó)糖的發(fā)酵以及酶在發(fā)酵中作用的研究 1930H. Fischer德國(guó)血紅素、葉綠素的結(jié)構(gòu)研究，高鐵血紅素的合成 1931C.Bosch F. Bergius德國(guó) 德國(guó)化學(xué)高壓法 1932J. Langmuir美國(guó)表面化學(xué)研究 1933無(wú) 1934H. C. Urey美國(guó)重水和重氫同位素的發(fā)現(xiàn) 1935F. Joliot-Curie I. Joliot-Curie法國(guó) 法國(guó)新人工放射性元素的合成 1936P. Debye荷蘭提出了極性分子理論，確定了分子偶極矩的測(cè)定方法 1937W. N. Haworth P. Karrer英國(guó) 瑞士糖類(lèi)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，維生素A、C和B12、胡蘿卜素及核黃素的合成 1938R. Kuhn德國(guó)維生素和類(lèi)胡蘿卜素研究 1939A.F. J. Butenandt L. Ruzicka德國(guó) 瑞士性激素研究 聚亞甲基多碳原子大環(huán)和多萜烯研究 1940無(wú) 1941無(wú) 1942無(wú) 1943G. Heresy匈牙利利用同位素示蹤研究化學(xué)反應(yīng) 1944O. Hahn德國(guó)重核裂變的發(fā)現(xiàn) 1945A. J. Virtamen荷蘭發(fā)明了飼料貯存保鮮方法，對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)和營(yíng)養(yǎng)化學(xué)做出貢獻(xiàn) 1946J. B. Sumner J. H. Northrop W. M. Stanley美國(guó) 美國(guó) 美國(guó)發(fā)現(xiàn)酶的類(lèi)結(jié)晶法 分離得到純的酶和病毒蛋白 1947R. Robinson英國(guó)生物堿等生物活性植物成分研究 1948A. W. K. Tiselius瑞典電泳和吸附分析的研究，血清蛋白的發(fā)現(xiàn) 1949W. F. Giaugue美國(guó)化學(xué)熱力學(xué)特別是超低溫下物質(zhì)性質(zhì)的研究 1950O. Diels K. Alder德國(guó) 德國(guó)發(fā)現(xiàn)了雙烯合成反應(yīng)，即Diels-Alder反應(yīng) 1951E.M. Mcmillan G. Seaborg美國(guó) 美國(guó)超鈾元素的發(fā)現(xiàn) 1952A.J. P. Martin R. L. M. Synge英國(guó) 英國(guó)分配色譜分析法 1953H. Staudinger德國(guó)高分子化學(xué)方面的杰出貢獻(xiàn) 1954L. Pauling美國(guó)化學(xué)鍵本質(zhì)和復(fù)雜物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究 1955V. du. Vigneand美國(guó)生物化學(xué)中重要含硫化合物的研究，多肽激素的合成 1956C. N. Hinchelwood英國(guó) 蘇聯(lián)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的研究 1957A. Todd英國(guó)核苷酸及核苷酸輔酶的研究 1958F. Sanger英國(guó)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特別是胰島素結(jié)構(gòu)的測(cè)定 1959J. Heyrovsky捷克極譜分析法的發(fā)明 1960W. F. Libby美國(guó)14C測(cè)定地質(zhì)年代方法的發(fā)明 1961M. Calvin美國(guó)光合作用研究 1962M. F. Perutz J. C. Kendrew英國(guó) 英國(guó)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究 1963K. Ziegler G. Natta德國(guó) 意大利Ziegler-Natta催化劑的發(fā)明，定向有規(guī)高聚物的合成 1964D. C. Hodgkin英國(guó)重要生物大分子的結(jié)構(gòu)測(cè)定 1965R. B. Woodward美國(guó)天然有機(jī)化合物的合成 1966R. S. Mulliken美國(guó)分子軌道理論 1967M. Eigen R. G. W. Norrish G. Porter德國(guó) 英國(guó) 英國(guó)用馳豫法、閃光光解法研究快速化學(xué)反應(yīng) 1968L. Onsager美國(guó)不可逆過(guò)程熱力學(xué)研究 1969D.H. R. Barton O. Hassel英國(guó) 挪威發(fā)展了構(gòu)象分析概念及其在化學(xué)中的應(yīng)用 1970L. F. Leloir阿根廷從糖的生物合成中發(fā)現(xiàn)了糖核苷酸的作用 1971G. Herzberg加拿大分子光譜學(xué)和自由基電子結(jié)構(gòu) 1972C .B. Anfinsen S. Moore W. H. Stein美國(guó) 美國(guó) 美國(guó)核糖核酸酶分子結(jié)構(gòu)和催化反應(yīng)活性中心的研究 1973G.Wilkinson E. O. Fischer英國(guó) 德國(guó)二茂鐵結(jié)構(gòu)研究，發(fā)展了金屬有機(jī)化學(xué)和配合物化學(xué) 1974P. J. Flory美國(guó)高分子物理化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)研究 1975J. W. Cornforth V. Prelog英國(guó) 瑞士酶催化反應(yīng)的立體化學(xué)研究 有機(jī)分子和反應(yīng)的立體化學(xué)研究 1976W. N. Lipscomb, Jr.美國(guó)有機(jī)硼化合物的結(jié)構(gòu)研究，發(fā)展了分子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)和有機(jī)硼化學(xué) 1977I. Prigogine比利時(shí)研究非平衡的不可逆過(guò)程熱力學(xué) 1978P. Mitchell英國(guó)用化學(xué)滲透理論研究生物能的轉(zhuǎn)換 1979H.C. Brown G. Wittig美國(guó) 德國(guó)發(fā)展了有機(jī)硼和有機(jī)磷試劑及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用 1980P. Berg F. Sanger W. Gilbert美國(guó) 英國(guó) 美國(guó)DNA分裂和重組研究，DNA測(cè)序，開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代基因工程學(xué) 1981Kenich Fukui R. Hoffmann日本 美國(guó)提出前線軌道理論 提出分子軌道對(duì)稱(chēng)守恒原理 1982A. Klug英國(guó)發(fā)明了“象重組”技術(shù)，利用X-射線衍射法測(cè)定了染色體的結(jié)構(gòu) 1983H. Taube美國(guó)金屬配位化合物電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)機(jī)理研究 1984R. B. Merrifield美國(guó)固相多肽合成方法的發(fā)明 1985H. A. Hauptman J. Karle美國(guó) 美國(guó)發(fā)明了X-射線衍射確定晶體結(jié)構(gòu)的直接計(jì)算方法 1986李遠(yuǎn)哲 D. R. Herschbach J. Polanyi美國(guó) 美國(guó) 加拿大發(fā)展了交叉分子束技術(shù)、紅外線化學(xué)發(fā)光方法，對(duì)微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究作出重要貢獻(xiàn) 1987C. J. Pedersen D. J. Cram J-M. Lehn美國(guó) 美國(guó) 法國(guó)開(kāi)創(chuàng)主-客體化學(xué)、超分子化學(xué)、冠醚化學(xué)等新領(lǐng)域 1988J. Deisenhoger H. Michel R. Huber德國(guó) 德國(guó) 德國(guó)生物體中光能和電子轉(zhuǎn)移研究，光合成反應(yīng)中心研究 1989T. Cech S. Altman美國(guó) 美國(guó)Ribozyme的發(fā)現(xiàn) 1990E. J. Corey美國(guó)有機(jī)合成特別是發(fā)展了逆合成分析法 1991R. R. Ernst瑞士二維核磁共振 1992R. A. Marcus 美國(guó)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)理論 1993M. Smith K. B. Mullis加拿大 美國(guó)寡聚核苷酸定點(diǎn)誘變技術(shù) 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù) 1994G. A. Olah美國(guó)碳正離子化學(xué) 1995M. Molina S. Rowland P. Crutzen墨西哥 美國(guó) 荷蘭研究大氣環(huán)境化學(xué)，在臭氧的形成和分解研究方面作出重要貢獻(xiàn) 1996R. F. Curl R. E. Smalley H. W. Kroto美國(guó) 美國(guó) 英國(guó)發(fā)現(xiàn)C60 1997J. Skou P. Boyer J. Walker丹麥 美國(guó) 英國(guó)發(fā)現(xiàn)了維持細(xì)胞中鈉離子和鉀離子濃度平衡的酶，并闡明其作用機(jī)理 發(fā)現(xiàn)了能量分子三磷酸腺苷的形成過(guò)程 1998W. Kohn J. A. Pople美國(guó)發(fā)展了電子密度泛函理論 發(fā)展了量子化學(xué)計(jì)算方法 1999A. H. Zewail美國(guó)飛秒技術(shù)研究超快化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和過(guò)渡態(tài) 1）放射性和鈾裂變的重大發(fā)現(xiàn) 20世紀(jì)在能源利用方面一個(gè)重大突破是核能的釋放和可控利用。僅此領(lǐng)域就產(chǎn)生了6項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)。首先是居里夫婦從19世紀(jì)末到20世紀(jì)初先后發(fā)現(xiàn)了放射性比鈾強(qiáng)400倍的釙，以及放射性比鈾強(qiáng)200多萬(wàn)倍的鐳，這項(xiàng)艱巨的化學(xué)研究打開(kāi)了20世紀(jì)原子物理學(xué)的大門(mén)，居里夫婦為此而獲得了1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1906年居里不幸遇車(chē)禍身亡，居里夫人繼續(xù)專(zhuān)心于鐳的研究與應(yīng)用，測(cè)定了鐳的原子量，建立了鐳的放射性標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)制備了20克鐳存放于巴黎國(guó)際度量衡中心作為標(biāo)準(zhǔn)，并積極提倡把鐳用于醫(yī)療，使放射治療得到了廣泛應(yīng)用，造福人類(lèi)。為表彰居里夫人在發(fā)現(xiàn)釙和鐳、開(kāi)拓放射化學(xué)新領(lǐng)域以及發(fā)展放射性元素的應(yīng)用方面的貢獻(xiàn)，1911年被授予了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。20世紀(jì)初，盧瑟福從事關(guān)于元素衰變和放射性物質(zhì)的研究,提出了原子的有核結(jié)構(gòu)模型和放射性元素的衰變理論,研究了人工核反應(yīng)，因此而獲得了1908年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。居里夫人的女兒和女婿約里奧-居里夫婦用釙的射線轟擊硼、呂、鎂時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了帶有放射性的原子核，這是第一次用人工方法創(chuàng)造出放射性元素，為此約里奧-居里夫婦榮獲了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在約里奧-居里夫婦的基礎(chǔ)上，費(fèi)米用曼中子轟擊各種元素獲得了60種新的放射性元素，并發(fā)現(xiàn)中子轟擊原子核后，就被原子核捕獲得到一個(gè)新原子核，且不穩(wěn)定，核中的一個(gè)中子將放出一次衰變，生成原子序數(shù)增加1的元素。這一原理和方法的發(fā)現(xiàn)，使人工放射性元素的研究迅速成為當(dāng)時(shí)的熱點(diǎn)。物理學(xué)介入化學(xué)，用物理方法在元素周期表上增加新元素成為可能。費(fèi)米的這一成就使他獲得了1938年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1939年哈恩發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象，震撼了當(dāng)時(shí)的科學(xué)界，成為原子能利用的基礎(chǔ)，為此，哈恩獲得了1944年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 1939年費(fèi)里施在裂變現(xiàn)象中觀察到伴隨著碎片有巨大的能量，同時(shí)約里奧-居里夫婦和費(fèi)米都測(cè)定了鈾裂變時(shí)還放出中子，這使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)成為可能。至此釋放原子能的前期基礎(chǔ)研究已經(jīng)完成。從放射性的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始，然后發(fā)現(xiàn)了人工放射性，再后又發(fā)現(xiàn)了鈾裂變伴隨能量和中子的釋放，以至核裂變的可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。于是，1942年費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)下成功的建造了第一座原子反應(yīng)堆，1945年美國(guó)在日本投下了原子彈。核裂變和原子能的利用是20世紀(jì)初至中葉化學(xué)和物理界具有里程碑意義的重大突破。 （2）化學(xué)鍵和現(xiàn)代量子化學(xué)理論 在分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵理論方面，鮑林（L.Pauling, 1901-1994）的貢獻(xiàn)最大。他長(zhǎng)期從事X-射線晶體結(jié)構(gòu)研究，尋求分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息，把量子力學(xué)應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)，把原子價(jià)理論擴(kuò)展到金屬和金屬間化合物，提出了電負(fù)性概念和計(jì)算方法，創(chuàng)立了價(jià)鍵學(xué)說(shuō)和雜化軌道理論。1954年由于他在化學(xué)鍵本質(zhì)研究和用化學(xué)鍵理論闡明物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的重大貢獻(xiàn)而榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。此后，莫利肯運(yùn)用量子力學(xué)方法，創(chuàng)立了原子軌道線性組合分子軌道的理論，闡明了分子的共價(jià)鍵本質(zhì)和電子結(jié)構(gòu)，1966年榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。另外，1952年福井謙一提出了前線軌道理論，用于研究分子動(dòng)態(tài)化學(xué)反應(yīng)。1965年R.B.Woodward,和R.Hoffman提出了分子軌道對(duì)稱(chēng)守恒原理，用于解釋和預(yù)測(cè)一系列反應(yīng)的難易程度和產(chǎn)物的立體構(gòu)型。這些理論被認(rèn)為是認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑，為此，福井謙一和Hoffman共獲1981年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1998年科恩因發(fā)展了電子密度泛函理論，以及波普爾因發(fā)展了量子化學(xué)計(jì)算方法而共獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 化學(xué)鍵和量子化學(xué)理論的發(fā)展足足花了半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，讓化學(xué)家由淺入深，認(rèn)識(shí)分子的本質(zhì)及其相互作用的基本原理，從而讓人們進(jìn)入分子的理性設(shè)計(jì)的高層次領(lǐng)域，創(chuàng)造新的功能分子，如藥物設(shè)計(jì)、新材料設(shè)計(jì)等，這也是20世紀(jì)化學(xué)的一個(gè)重大突破。 （3）合成化學(xué)的發(fā)展 創(chuàng)造新物質(zhì)是化學(xué)家的首要任務(wù)。100年來(lái)合成化學(xué)發(fā)展迅速，許多新技術(shù)被用于無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物的合成，例如，超低溫合成、高溫合成、高壓合成、電解合成、光合成、聲合成、微波合成、等離子體合成、固相合成、仿生合成等等；發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的新反應(yīng)、新合成方法數(shù)不勝數(shù)?，F(xiàn)在，幾乎所有的已知天然化合物以及化學(xué)家感興趣的具有特定功能的非天然化合物都能夠通過(guò)化學(xué)合成的方法來(lái)獲得。在人類(lèi)已擁有的1900多萬(wàn)種化合物中，絕大多數(shù)是化學(xué)家合成的，幾乎又創(chuàng)造出了一個(gè)新的自然界。合成化學(xué)為滿足人類(lèi)對(duì)物質(zhì)的需求作出了極為重要的貢獻(xiàn)?？v觀20世紀(jì)，合成化學(xué)領(lǐng)域共獲得10項(xiàng)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 1912年格林亞德因發(fā)明格氏試劑，開(kāi)創(chuàng)了有機(jī)金屬在各種官能團(tuán)反應(yīng)中的新領(lǐng)域而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1928年狄爾斯和阿爾德因發(fā)現(xiàn)雙烯合成反應(yīng)而獲得1950年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1953年齊格勒和納塔發(fā)現(xiàn)了有機(jī)金屬催化烯烴定向聚合，實(shí)現(xiàn)了乙烯的常壓聚合而榮獲1963年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。人工合成生物分子一直是有機(jī)合成化學(xué)的研究重點(diǎn)。從最早的甾體（A.Windaus，1928年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）、抗壞血酸（W.N.Haworth, 1937年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）、生物堿（R.Robinson,1947年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）到多肽（V.du.Vigneand,1955年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）逐漸深入。到1965年有機(jī)合成大師Woodward由于其有機(jī)合成的獨(dú)創(chuàng)思維和高超技藝，先后合成了奎寧、膽固醇、可的松、葉綠素和利血平等一系列復(fù)雜有機(jī)化合物而榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)后他又提出了分子軌道對(duì)稱(chēng)守恒原理，并合成了維生素B12等。 維生素B12 此外，Wilkinson和Fischer合成了過(guò)渡金屬二茂夾心式化合物，確定了這種特殊結(jié)構(gòu)，對(duì)金屬有機(jī)化學(xué)和配位化學(xué)的發(fā)展起了重大推動(dòng)作用，榮獲1973年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1979年Brown和Wittig因分別發(fā)展了有機(jī)硼和Wittig反應(yīng)而共獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1984年Merrifield因發(fā)明了固相多肽合成法對(duì)有機(jī)合成方法學(xué)和生命化學(xué)起了巨大推動(dòng)作用而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1990年Corey在大量天然產(chǎn)物的全合成工作中總結(jié)并提出了“逆合成分析法”，極大的促進(jìn)了有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展，因此而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 現(xiàn)代合成化學(xué)是經(jīng)歷了近百年的努力研究、探索和積累才發(fā)展到今天可以合成像?？舅剡@樣復(fù)雜的分子（分子式為C129H223N3O54, 分子量為2689道爾頓，有64個(gè)不對(duì)稱(chēng)碳和7個(gè)骨架內(nèi)雙鍵, 異構(gòu)體數(shù)目多達(dá)271個(gè)）。 海葵毒素 （4）高分子科學(xué)和材料 20世紀(jì)人類(lèi)文明的標(biāo)志之一是合成材料的出現(xiàn)。合成橡膠、合成塑料和合成纖維這三大合成高分子材料化學(xué)中具有突破性的成就，也是化學(xué)工業(yè)的驕傲。在此領(lǐng)域曾有3項(xiàng)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1920年H.Staudinger提出了高分子這個(gè)概念，創(chuàng)立了高分子鏈型學(xué)說(shuō)，以后又建立了高分子粘度與分子量之間的定量關(guān)系，為此而獲得了1953年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1953年Ziegler成功地在常溫下用（C2H5）3AlTiCl4作催化劑將乙烯聚合成聚乙烯，從而發(fā)現(xiàn)了配位聚合反應(yīng)。1955年Natta將Ziegler催化劑改進(jìn)為-TiCl3和烷基鋁體系，實(shí)現(xiàn)了丙烯的定向聚合，得到了高產(chǎn)率、高結(jié)晶度的全同構(gòu)型的聚丙烯，使合成方法-聚合物結(jié)構(gòu)-性能三者聯(lián)系起來(lái)，成為高分子化學(xué)發(fā)展史中一項(xiàng)里程碑。為此，Ziegler和Natta共獲了1963年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1974年Flory因在高分子性質(zhì)方面的成就也獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 （5）化學(xué)動(dòng)力學(xué)與分子反應(yīng)動(dòng)態(tài)學(xué) 研究化學(xué)反應(yīng)是如何進(jìn)行的，揭示化學(xué)反應(yīng)的歷程和研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其反應(yīng)能力之間的關(guān)系，是控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的需要。在這一領(lǐng)域相繼獲得過(guò)3次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1956年Semenov和Hinchelwood在化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)速度和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)方面的開(kāi)創(chuàng)性研究獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。另外，Eigen提出了研究發(fā)生在千分之一秒內(nèi)的快速化學(xué)反應(yīng)的方法和技術(shù)，Porter和Norrish提出和發(fā)展了閃光光解法技術(shù)用于研究發(fā)生在十億分之一秒內(nèi)的快速化學(xué)反應(yīng)，對(duì)快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究作出了重大貢獻(xiàn)，他們?nèi)斯搏@了1967年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 分子反應(yīng)動(dòng)態(tài)學(xué)，亦稱(chēng)態(tài)-態(tài)化學(xué)，從微觀層次出發(fā)，深入到原子、分子的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部運(yùn)動(dòng)、分子間相互作用和碰撞過(guò)程來(lái)研究化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理。李遠(yuǎn)哲和Herschbach首先發(fā)明了獲得各種態(tài)信息的交叉分子束技術(shù)，并利用該技術(shù)F+H2的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的基本原理作出了重要貢獻(xiàn)，被稱(chēng)為分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)發(fā)展中的里程碑，為此李遠(yuǎn)哲、Herschbach和Polany共獲了1986年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1999年Zewail因利用飛秒光譜技術(shù)研究過(guò)渡態(tài)的成就獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 （6）對(duì)現(xiàn)代生命科學(xué)和生物技術(shù)的重大貢獻(xiàn) 研究生命現(xiàn)象和生命過(guò)程、揭示生命的起源和本質(zhì)是當(dāng)代自然科學(xué)的重大研究課題。20世紀(jì)生命化學(xué)的崛起給古老的生物學(xué)注入了新的活力，人們?cè)诜肿铀缴舷蛏膴W秘打開(kāi)了一個(gè)又一個(gè)通道。蛋白質(zhì)、核酸、糖等生物大分子和激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞因子等生物小分子是構(gòu)成生命的基本物質(zhì)。從20世紀(jì)初開(kāi)始生物小分子（如糖、血紅素、葉綠素、維生素等）的化學(xué)結(jié)構(gòu)與合成研究就多次獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，這是化學(xué)向生命科學(xué)進(jìn)軍的第一步。1955年Vigneand因首次合成多肽激素催產(chǎn)素和加壓素而榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1958年Sanger因?qū)Φ鞍踪|(zhì)特別是牛胰島素分子結(jié)構(gòu)測(cè)定的貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1953年J.D.Watson和H.C.Crick提出了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，這項(xiàng)重大成果對(duì)于生命科學(xué)具有劃時(shí)代的貢獻(xiàn)，它為分子生物學(xué)和生物工程的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，為整個(gè)生命科學(xué)帶來(lái)了一場(chǎng)深刻的革命。Watson和Crick因此而榮獲了1962年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1960年J.C.Kendrew和M.F.Perutz利用X-射線衍射成功地測(cè)定了鯨肌紅蛋白和馬血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)，揭示了蛋白質(zhì)分子的肽鏈螺旋區(qū)和非螺旋區(qū)之間還存在三維空間的不同排布方式，闡明了二硫鍵在形成這種三維排布方式中所起的作用，為此，他們二人共獲了1962年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1965年我國(guó)化學(xué)家人工合成結(jié)晶牛胰島素獲得成功，標(biāo)志著人類(lèi)在揭示生命奧秘的歷程中邁進(jìn)了一大步。此外,1980年P(guān).Berg、F.Sanger和W.Gilbert因在DNA分裂和重組、DNA測(cè)序以及現(xiàn)代基因工程學(xué)方面的杰出貢獻(xiàn)而共獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1982年A.Klug因發(fā)明“象重組“技術(shù)和揭示病毒和細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1984年R.B.Merrifield因發(fā)明多肽固相合成技術(shù)而榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1989年T.Cech和S.Altman因發(fā)現(xiàn)核酶（Ribozyme）而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1993年M.Smith因發(fā)明寡核苷酸定點(diǎn)誘變法以及K.B.Mullis因發(fā)明多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)對(duì)基因工程的貢獻(xiàn)而共獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1997年J.Skou因發(fā)現(xiàn)了維持細(xì)胞中Na離子和K離子濃度平衡的酶及有關(guān)機(jī)理、P.Boyer和J.Walker因揭示能量分子ATP的形成過(guò)程而共獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 20世紀(jì)化學(xué)與生命科學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了一系列在分子層次上研究生命問(wèn)題的新學(xué)科，如生物化學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、生物有機(jī)化學(xué)、生物無(wú)機(jī)化學(xué)、生物分析化學(xué)等。在研究生命現(xiàn)象的領(lǐng)域里，化學(xué)不僅提供了技術(shù)和方法，而且還提供了理論。 （7）對(duì)人類(lèi)健康的貢獻(xiàn) 利用藥物治療疾病是人類(lèi)文明的重要標(biāo)志之一。20世紀(jì)初，由于對(duì)分子結(jié)構(gòu)和藥理作用的深入研究，藥物化學(xué)迅速發(fā)展，并成為化學(xué)學(xué)科一個(gè)重要領(lǐng)域。1909年德國(guó)化學(xué)家艾里希合成出了治療梅毒的特效藥物胂凡納明。20世紀(jì)30年代以來(lái)化學(xué)家從染料出發(fā)，創(chuàng)造出了一系列磺胺藥，使許多細(xì)菌性傳染病特別是肺炎、流行性腦炎、細(xì)菌性痢疾等長(zhǎng)期危害人類(lèi)健康和生命的疾病得到控制。青霉素、鏈霉素、金霉素、氯霉素、頭孢菌素等類(lèi)型抗生素的發(fā)明，為人類(lèi)的健康做出了巨大貢獻(xiàn)。具不完全統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)化學(xué)家通過(guò)合成、半合成或從動(dòng)植物、微生物中提取而得到的臨床有效的化學(xué)藥物超過(guò)2萬(wàn)種，常用的就有1000余種，而且這個(gè)數(shù)目還在快速增加。 （8）對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人類(lèi)日常生活的貢獻(xiàn) 化學(xué)在改善人類(lèi)生活方面是最有成效、最實(shí)用的學(xué)科之一。利用化學(xué)反應(yīng)和過(guò)程來(lái)制造產(chǎn)品的化學(xué)過(guò)程工業(yè)（包括化學(xué)工業(yè)、精細(xì)化工、石油化工、制藥工業(yè)、日用化工、橡膠工業(yè)、造紙工業(yè)、玻璃和建材工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、紡織工業(yè)、皮革工業(yè)、飲食工業(yè)等）在發(fā)達(dá)國(guó)家中占有最大的份額。這個(gè)數(shù)字在美國(guó)超過(guò)30%，而且還不包括諸如電子、汽車(chē)、農(nóng)業(yè)等要用到化工產(chǎn)品的相關(guān)工業(yè)的產(chǎn)值。發(fā)達(dá)國(guó)家從事研究與開(kāi)發(fā)的科技人員中，化學(xué)、化工專(zhuān)家占一半左右。世界專(zhuān)利發(fā)明中有20%與化學(xué)有關(guān)。 人類(lèi)之衣、食、住、行、用無(wú)不與化學(xué)所掌管之成百化學(xué)元素及其所組成之萬(wàn)千化合物和無(wú)數(shù)的制劑、材料有關(guān)。房子是用水泥、玻璃、油漆等化學(xué)產(chǎn)品建造的，肥皂和牙膏是日用化學(xué)品，衣服是合成纖維制成并由合成染料上色的。飲用水必須經(jīng)過(guò)化學(xué)檢驗(yàn)以保證質(zhì)量，食品則是由用化肥和農(nóng)藥生產(chǎn)的糧食制成的。維生素和藥物也是由化學(xué)家合成的。交通工具更離不開(kāi)化學(xué)。車(chē)輛的金屬部件和油漆顯然是化學(xué)品，車(chē)廂內(nèi)的裝潢通常是特種塑料或經(jīng)化學(xué)制劑處理過(guò)的皮革制品，汽車(chē)的輪胎是由合成橡膠制成的，燃油和潤(rùn)滑油是含化學(xué)添加劑的石油化學(xué)產(chǎn)品，蓄電池是化學(xué)電源，尾氣排放系統(tǒng)中用來(lái)降低污染的催化轉(zhuǎn)化器裝有用鉑、銠和其他一些物質(zhì)組成的催化劑，它可將汽車(chē)尾氣中的氧化氮、一氧化碳和未燃盡的碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化成低毒害的物質(zhì)。飛機(jī)則需要用質(zhì)強(qiáng)量輕的鋁合金來(lái)制造，還需要特種塑料和特種燃油。書(shū)刊、報(bào)紙是用化學(xué)家所發(fā)明的油墨和經(jīng)化學(xué)方法生產(chǎn)出的紙張印制而成的。攝影膠片是涂有感光化學(xué)品的塑料片，它們能被光所敏化，所以在暴光時(shí)和在用顯影藥劑沖洗時(shí)，它們就會(huì)發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)。彩電和電腦顯示器的顯象管是由玻璃和熒光材料制成的，這些材料在電子束轟擊時(shí)可發(fā)出不同顏色的光。VCD光盤(pán)是由特殊的信息存儲(chǔ)材料制成的。甚至參加體育活動(dòng)時(shí)穿的跑步鞋、溜冰鞋、運(yùn)動(dòng)服、乒乓球、羽毛球排等也都離不開(kāi)現(xiàn)代合成材料和涂料。