化學(xué)的發(fā)展對(duì)人類的大的影響

【專家解說】：全文從四個(gè)方面著重闡述了化學(xué)在人類社會(huì)的整個(gè)發(fā)展過程中所起的重大作用。指出人類社會(huì)的發(fā)展離不開化學(xué)的發(fā)展，化學(xué)在創(chuàng)造物質(zhì)生活方面的貢獻(xiàn)、化學(xué)對(duì)人類生存環(huán)境的影響、化學(xué)在調(diào)節(jié)生命和提高人體素質(zhì)方面所起的作用、化學(xué)對(duì)社會(huì)文化發(fā)展的作用等不容忽視。 化學(xué)既是關(guān)于自然的科學(xué)，又是關(guān)于人的科學(xué)。在當(dāng)代科學(xué)的發(fā)展中，它們正在走向統(tǒng)一。因此，現(xiàn)代化學(xué)不僅是認(rèn)識(shí)生命過程進(jìn)化的手段，也是人類生存的手段和獲得解放的手段。它的各個(gè)研究領(lǐng)域都直接或間接地關(guān)系到人類社會(huì)的發(fā)展問題。隨著社會(huì)的發(fā)展化學(xué)已成為一門滿足社會(huì)需要的中心科學(xué)，創(chuàng)造著現(xiàn)代物質(zhì)文明和精神文明，不斷地影響著人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。 一、化學(xué)對(duì)人類創(chuàng)造物質(zhì)生活的貢獻(xiàn) 1、提供糧食和控制人口 全世界現(xiàn)在人口近62億，全球糧食總量近18.78億噸，其中約30－50％是由化肥得到的收益。每年有6000萬人需要糧食援助，有8.62億人營(yíng)養(yǎng)不良。預(yù)計(jì)在2050年世界人口將達(dá)到93億，面對(duì)著迅猛增長(zhǎng)的人口，相應(yīng)的糧食產(chǎn)量必須快速增加，以滿足人的生活需求。所以在注重發(fā)展生物技術(shù)的同時(shí)，也得靠發(fā)展化肥和農(nóng)藥給予保證。每年被害蟲和老鼠吃掉的糧食就很多，化學(xué)殺蟲劑和滅鼠劑起了很大的作用。 提高植物光合作用的效率，充分利用太陽能，可為人類提供更多的糧食和資源?；瘜W(xué)家和生物學(xué)家相互配合，利用現(xiàn)代激光光譜等先進(jìn)技術(shù)可以有效地揭示光合作用的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制。這不僅有利于農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，而且可實(shí)現(xiàn)人工模擬光合作用，用于水分解和合氨氣中。 生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是在很低劑量下就能調(diào)節(jié)動(dòng)植物生理活動(dòng)的一類化合物。它們具有促進(jìn)植物生根、成長(zhǎng)和提前開花結(jié)果以及培養(yǎng)無籽果實(shí)等多種調(diào)節(jié)功能，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)意義很大?；瘜W(xué)家已經(jīng)提取了數(shù)百種這樣的天然化合物，發(fā)現(xiàn)它們具有很高的生物活性。 此外，化學(xué)也為糧食儲(chǔ)藏和食品加工提供豐富多樣的保護(hù)劑、防腐劑、呈味劑、助味劑、著色劑以及各種補(bǔ)增營(yíng)養(yǎng)的添加劑。天然有機(jī)物化學(xué)、味道化學(xué)、食品化學(xué)等正在發(fā)揮著越來越大的作用。 采用化學(xué)手段增產(chǎn)糧食，提供化學(xué)營(yíng)養(yǎng)品，僅是解決人類生活和生存問題的一個(gè)方面，控制人口增長(zhǎng)也是十分重要的另一方面，因?yàn)榈厍蚴怯邢薜?，而且農(nóng)田更是有限的。 雖然目前世界上已有不少國(guó)家和地區(qū)實(shí)行計(jì)劃生育，但是世界人口增長(zhǎng)速度仍是驚人的，人口爆炸危機(jī)依然存在。農(nóng)田急劇減少，能源和資源過渡消耗，化肥、農(nóng)藥等化工產(chǎn)品污染環(huán)境，生態(tài)環(huán)境能承受得了嗎？因此，積極開發(fā)醫(yī)藥化學(xué)和生物化學(xué)技術(shù)，提供有效而副作用小的避孕藥和絕育手術(shù)，嚴(yán)格控制人口增長(zhǎng)，甚至待人口達(dá)到一定高峰值之后出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，是一種比較有效的長(zhǎng)期對(duì)策。 2、提供現(xiàn)代化的材料和新能源 現(xiàn)代化學(xué)對(duì)不斷提高生活質(zhì)量和擴(kuò)展消費(fèi)生活方式提供著各種各樣的新材料。當(dāng)今世界棉花產(chǎn)量不十分充足，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們衣著的需要?；瘜W(xué)纖維工業(yè)每年已能提供1000多萬噸產(chǎn)品。 塑料不僅成為家具的結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料，而且在建筑材料、通訊材料、包裝材料等方面也有廣泛用途。目前世界塑料年產(chǎn)量已達(dá)6000多萬噸。 先進(jìn)的交通工具為日益頻繁的社會(huì)交往和運(yùn)輸創(chuàng)造了方便條件?；瘜W(xué)既能為其制造提供性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料，又為其運(yùn)行提供高質(zhì)量的燃料和潤(rùn)滑油。僅交通工具所需要的合成橡膠，世界年產(chǎn)量已達(dá)到800多萬噸。 現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其定向合成催化劑的開發(fā)、分子剪裁剪技術(shù)的采用，有可能制成各種得心應(yīng)手的材料。 信息在人們的生活中占的地位越來越重要?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，大大改變了人們的時(shí)空觀。可是信息技術(shù)不只是電子學(xué)的任務(wù)，而且與化學(xué)的關(guān)系也相當(dāng)密切。如大集成電路的超精細(xì)加工、光導(dǎo)通訊等新的信息技術(shù)都有賴于化學(xué)功能材料的發(fā)展。 煤的氣化和液化離不開化學(xué)，太陽能的開發(fā)利用需要化學(xué)，核能的開發(fā)利用也必須有化學(xué)工作者參加。氫能已被人們認(rèn)為是最理想的能源，可是氫的制取方法盡管已有很多，但在經(jīng)濟(jì)性上都不夠理想，所以仍有難度很大的化學(xué)問題等待人們?nèi)ソ鉀Q?；瘜W(xué)儲(chǔ)存能對(duì)氫的儲(chǔ)存和太陽能的儲(chǔ)存都有重大意義，是保證持續(xù)而有效地利用能源的重要手段。消除能源工業(yè)污染、提供燃料利用率和節(jié)能系作為解決能源問題的重要內(nèi)容，化學(xué)的貢獻(xiàn)也很大，因此化學(xué)工業(yè)本身就是產(chǎn)能和用能的重要部門。 水對(duì)于人類的意義，并不亞于信息和能源。生活用水，農(nóng)業(yè)用水，工業(yè)、電力運(yùn)輸都需要用水。沒有水，就根本不會(huì)有人類。可是地球上的淡水只占0.6％。目前解決水的辦法，基本上都與化學(xué)有關(guān)，保護(hù)天然的淡水不受污染關(guān)系到化學(xué)廢物的排放問題；人工降雨用的干冰也是化學(xué)物質(zhì)；海水淡化越來越引起人們的注意，所采用的淡化技林，如離子交換技術(shù)、薄膜滲透技術(shù)、閃蒸技術(shù)等，都與化工技術(shù)密切相關(guān)；減少農(nóng)作物和水庫的水分蒸發(fā)也要采用化學(xué)技術(shù)，如在水庫表面加化學(xué)“皮”。 二、化學(xué)對(duì)人類生存環(huán)境的影響 現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展，除了造福于人類一面之外，還有由于控制化工生產(chǎn)過程的能力低、管理不善及不負(fù)責(zé)應(yīng)用而造成危及人類生存的另一面。 地球的資源儲(chǔ)量是有限的，尤其石油、天然氫和煤。它們既是當(dāng)世界的主要能源，又是主要的化工原料。目前世界年總開采量已高達(dá)100億噸以上，隨著人口的不斷增加，而能源卻在不斷地減少，粗略估算，現(xiàn)已查明的石油儲(chǔ)量只能再開采40年左右。雖然煤的儲(chǔ)量多些，可供開采200年左右，但待石油枯竭之后，煤的開發(fā)速度還會(huì)加快。 能源和資源的大量開采和使用，不僅面臨著枯竭危機(jī)，而且由于世界每年約有數(shù)億噸化工產(chǎn)品傾銷于社會(huì)，上百億噸廢物傾入地殼、江河、海洋和大氣中，造成環(huán)境嚴(yán)重惡化，既會(huì)直接危害人類，又會(huì)擴(kuò)散破壞生物圈，長(zhǎng)期地影響著人類的生存。 污染物的直接危害，可引發(fā)各種各樣的疾病，如職業(yè)病、癌癥、皮膚病、過敏癥、心臟病、血液病等。間接的危害有臭氧層破壞、酸雨、溫室效應(yīng)、土地酸化或堿化、森林毀壞、生態(tài)失衡等。 人們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界和改造世界的實(shí)踐中越來越認(rèn)識(shí)到，人類得到滿足的程度愈高，所要付出的代價(jià)也愈大。人類要想長(zhǎng)久存在下去，需抉擇是只利用自然界甚至野蠻地征服自然界，還是重視保護(hù)自然界、使自然界和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展。 化學(xué)在保護(hù)生態(tài)環(huán)境中處于不可替代的地位，起著獨(dú)特的作用。大氣中允許污染物（尤其劇毒物質(zhì)）存在的限量很低，為ppb（10－9）級(jí)，甚至有的為ppb（10－12）級(jí)?，F(xiàn)代物理化學(xué)測(cè)試技術(shù)已提供了這種可能性，如色譜－質(zhì)譜聯(lián)用方法能分離測(cè)出四氯二口惡英的22種導(dǎo)構(gòu)體，而且每種測(cè)量限度都可達(dá)到ppb級(jí)。對(duì)那些高活性的化學(xué)物質(zhì)形態(tài)，因無法采樣送入實(shí)驗(yàn)室分析，或因跟蹤探測(cè)污染物在大氣中遷移變化而需要就地檢測(cè)時(shí)，物理化學(xué)方法與遙感技術(shù)相結(jié)合，便提供了有效的檢測(cè)分析技術(shù)。 要解決化學(xué)工業(yè)造成的環(huán)境污染問題，還得靠化學(xué)自身的進(jìn)步。當(dāng)前要加強(qiáng)化工生產(chǎn)過程的改造，走發(fā)展化學(xué)高技術(shù)之路，開發(fā)“全消化”生產(chǎn)工藝，把原料全部“吃掉”，使廢物減少到最低程度。其次是加強(qiáng)廢物處理和監(jiān)督，或開發(fā)廢物再利用新的技術(shù)，化害為利，變廢為寶，充分發(fā)揮化學(xué)“化”的能力作用。 三、化學(xué)是調(diào)節(jié)生命過程和提高人體素質(zhì)的重要手段 生命活動(dòng)是最復(fù)雜的現(xiàn)象。在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中，人體已經(jīng)形成一個(gè)高度自我調(diào)節(jié)的開放系統(tǒng)?；瘜W(xué)物質(zhì)通過人體吸收和排泄而處于大循環(huán)中，影響著人體的結(jié)構(gòu)與功能，并反映在人體的各種素質(zhì)上?；瘜W(xué)物質(zhì)進(jìn)入人體后，不僅起營(yíng)養(yǎng)作用，還起調(diào)節(jié)、控制作用。人的生病和治病、衰老和疲勞以及腦活動(dòng)與神經(jīng)傳導(dǎo)等，無不與化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。缺少維生素會(huì)加速老化，乳酸在肌肉內(nèi)積累就會(huì)感到疲勞，鈣離子水平調(diào)節(jié)視覺變化等。在人體內(nèi)既有生物大分子，又有金屬離子。它們可使一些生命物質(zhì)激活或抑制，形成連鎖式的化學(xué)反應(yīng)和相應(yīng)的生命過程，從而表現(xiàn)出各種各樣的功能。 蛋白質(zhì)是一類很典型的生命大分子。生命體內(nèi)幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是酶蛋白催化的；肌肉的收縮運(yùn)動(dòng)依賴于蛋白質(zhì)分子相互作用而協(xié)調(diào)動(dòng)作；蛋白質(zhì)還具有作為氧載體和保護(hù)人體不受外界入侵的作用；神經(jīng)系統(tǒng)的功能也依賴于蛋白質(zhì)對(duì)外界刺激的鑒別、傳遞和擴(kuò)大的作用；激素蛋白質(zhì)綜合地控制著各種細(xì)胞的生長(zhǎng)活動(dòng)。此外，還有肽與受體蛋白質(zhì)如何相互作用而導(dǎo)致人體發(fā)生生理變化的？肽又是怎樣與細(xì)胞表面蛋白質(zhì)相結(jié)合而導(dǎo)致人的情緒和知覺發(fā)生變化的？等等。這都是人們?yōu)殛U明復(fù)雜的大腦功能和人體控制機(jī)制必須解決的化學(xué)問題。 人的生命素質(zhì)與社會(huì)素質(zhì)是相通的，生命素質(zhì)轉(zhuǎn)化成社會(huì)素質(zhì)后才能顯示出更大的意義。在這種轉(zhuǎn)化中化學(xué)因素的作用是不可忽視的，有些新的激素類化合物就能治療起因于心理紊亂的精神病、性病、生殖病等疾病。健康的身體和飽滿的情緒往往聯(lián)系在一起。 化學(xué)和生物學(xué)相結(jié)合，研究人體生命化學(xué)機(jī)制，促進(jìn)了醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展，提高了控制病理的能力。藥物化學(xué)探討藥物療效與作用機(jī)制之間的關(guān)系，用藥物成功地矯正了疾病狀態(tài)出現(xiàn)的代謝不平衡現(xiàn)象，達(dá)到治病目的。 人工合成抗菌劑、抗病毒劑等抗生素藥物，大大地降低了人的死亡率。藥物化學(xué)也為治療癌癥、精神病、糖尿病等難治之癥提供了比較有效的藥物。最近發(fā)現(xiàn)多巴胺就是一種與精神分裂癥有關(guān)的物質(zhì)。多巴胺的發(fā)現(xiàn)有利于查明精神病發(fā)生的原因和機(jī)制，為研究效率高而副作用少的新藥物提供新思路。 人體的物質(zhì)素質(zhì)和精神素質(zhì)是相互影響的，人體內(nèi)存在著許多相互反饋的化學(xué)作用機(jī)制，起著控制和調(diào)節(jié)局部乃至全身的作用。所以，研究人體生命過程的化學(xué)機(jī)制與控制，具有重大的理論意義和實(shí)際意義。 四、化學(xué)對(duì)社會(huì)文化發(fā)展的作用 化學(xué)文化雖然是科學(xué)文化的一種亞文化，但它卻是人類文化的重要組成部分。不論從文化的物質(zhì)方面看，還是從文化的精神方面看，化學(xué)文化對(duì)人類全面發(fā)展的作用及影響，都是廣泛而深刻的?；瘜W(xué)文化和人文文化是相互推進(jìn)的，人類就在它們相互結(jié)合和互動(dòng)得到全面發(fā)展。 1、化學(xué)對(duì)人類起源的認(rèn)識(shí) 關(guān)于生命起源和人類起源的認(rèn)識(shí)，既屬于人文文化的內(nèi)容，又屬于化學(xué)文化的內(nèi)容。也就是說不僅從發(fā)展史的角度去認(rèn)識(shí)，也需要從化學(xué)的角度去認(rèn)識(shí)。 現(xiàn)代化學(xué)關(guān)于脫氧核糖核酸（DNA）的結(jié)構(gòu)與合成的研究，揭示了遺傳信息與DNA分子結(jié)構(gòu)的排列編碼有關(guān)。這方面的研究還揭示了核酸和蛋白質(zhì)的關(guān)系，即核酸決定蛋白質(zhì)的性質(zhì)，蛋白質(zhì)控制核酸的代謝，它們的相互作用構(gòu)成一個(gè)自組織系統(tǒng)，從而導(dǎo)致生命活動(dòng)出現(xiàn)。當(dāng)然生命系統(tǒng)并非這樣簡(jiǎn)單，而是由多種生命大分子和許多無機(jī)金屬離子所構(gòu)成的復(fù)雜的自組織系統(tǒng)。當(dāng)前人們正集中研究和揭示細(xì)胞生命活動(dòng)的奧秘。細(xì)胞是生命體的基本單元，它具有生命體的一切特征，用一個(gè)細(xì)胞就可培育出一個(gè)完整的生命體?？墒羌?xì)胞內(nèi)的一切生命活動(dòng)都關(guān)系到一系列的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程，并由各種各樣的確良酶（蛋白質(zhì)）調(diào)節(jié)、控制這些化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和新陳代謝，適應(yīng)著環(huán)境，完善著自身。所以揭示生命和人類形成的全過程，仍然是生命化學(xué)的偉大使命，也是人類文化中具有明顯意義的內(nèi)容。 2、化學(xué)文化的真理性及作用 化學(xué)文化是化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)精神相統(tǒng)一的高級(jí)文化。在任何化學(xué)活動(dòng)中，如果不能實(shí)現(xiàn)這種統(tǒng)一，就不可能創(chuàng)造出文明的化學(xué)文化。 化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)品僅是化學(xué)文化的一種顯在形式，各種物產(chǎn)品中都蘊(yùn)含著化學(xué)家的思想智慧，具有豐富的化學(xué)知識(shí)內(nèi)容，是化學(xué)精神的結(jié)晶。 化學(xué)文化是由化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)變化、化學(xué)組織、化學(xué)活動(dòng)、化學(xué)方法、化學(xué)語言、化學(xué)知識(shí)、化學(xué)理論以及化學(xué)思想等要素共同構(gòu)成的科學(xué)文化。這種文化的價(jià)值主要在于它的科學(xué)精神和應(yīng)用的合理性。 3、化學(xué)對(duì)倫理學(xué)的影響 化學(xué)是一門理論性和應(yīng)用性辯證結(jié)合的科學(xué)。正由于其應(yīng)用性，才使化學(xué)與倫理學(xué)發(fā)生必然的聯(lián)系。 化學(xué)對(duì)人類發(fā)展的作用，有好壞之分。這并不是因?yàn)榛瘜W(xué)科學(xué)本身的問題，而且由應(yīng)用它的人所造成的?；瘜W(xué)的應(yīng)用必對(duì)人的行為準(zhǔn)則和人與人之間的關(guān)系提出了新的要求，增加了新的內(nèi)容。社會(huì)主義的道德觀是以有利于人類發(fā)展的根本利益為準(zhǔn)，搞實(shí)用主義和利已主義，都是違背社會(huì)主義道德原則的。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的條件下，化學(xué)在應(yīng)用中的有害作用是可以消除的，起碼可以減至最低程度。有的化學(xué)企業(yè)，尤其鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的管理者，只顧自身的經(jīng)濟(jì)利益，無視社會(huì)的根本利益，不講道德，任意污染環(huán)境，應(yīng)受到全社會(huì)的譴責(zé)。 當(dāng)前，化學(xué)面臨著許多世界性問題，如人口爆炸、糧食危機(jī)、能源短缺、資源耗竭、環(huán)境污染、生態(tài)失去平衡等。由于化學(xué)在解決這些問題中能發(fā)揮積極而有效的作用，因而化學(xué)便具有全人類價(jià)值。如打破國(guó)界，以全人類的利益為準(zhǔn)則，就是當(dāng)前人們議論的一條倫理學(xué)原則。人們?cè)谶\(yùn)用化學(xué)解決實(shí)際問題時(shí)，應(yīng)該看到世界各國(guó)聯(lián)合行動(dòng)的必要性，生態(tài)環(huán)境已把全人類的命運(yùn)連接在一起。人的價(jià)值是人類發(fā)展的重要標(biāo)志，化學(xué)在為全人類謀福利中，將有助于大大提高人的價(jià)值。 4、化學(xué)對(duì)美學(xué)的影響 化學(xué)文化具有微觀和宏觀相統(tǒng)一的美，微觀分子的結(jié)構(gòu)美可以以美的宏觀形式表現(xiàn)出來，如水晶體的美?；瘜W(xué)文化又具有物質(zhì)和思想相統(tǒng)一的美，如用化學(xué)材料做成的裝飾品，把科學(xué)思想和藝術(shù)思想通過物質(zhì)形式表現(xiàn)出來?；瘜W(xué)文化還具有無生命物質(zhì)和有生命物質(zhì)相統(tǒng)一的美，通過化學(xué)變化，把無生命物質(zhì)轉(zhuǎn)化成有生命的物質(zhì)，如人的飲食和生成。當(dāng)然，對(duì)人體來說，還具有生命物質(zhì)和精神統(tǒng)一的美。因此，化學(xué)文化既能影響人的心靈美，又能為人類創(chuàng)造環(huán)境美，還能幫助人有健康的身體。總之，化學(xué)文化能為人類創(chuàng)造一個(gè)充滿著美的世界，使人們生活得美好和愉快，熱情洋溢地走向全世面發(fā)展的未來。 正如前面提及過的，化學(xué)科學(xué)知識(shí)本是美的塑造品，但是當(dāng)不合理應(yīng)用或單純?yōu)樗嚼脮r(shí)，就會(huì)造成丑惡的后果。因此，人們?cè)诨瘜W(xué)實(shí)踐中，必須把副作用降低到最低的水平或限制在最小的范圍內(nèi)，才更有利于創(chuàng)造完美的化學(xué)文化。