21世纪分子科学的前沿(二)


章宗穰
 
  化学科学正在迅速地从对涉及原子、分子和纯物质的化学反应规律进行归纳、演绎的传统研究路线转向在理论模型和新技术基础上对各种分子系统进行预先设定的定向重组的全新策略。化学家正将其视角迅速转向分子科学的前沿,活跃于生物学、物理学的共同界面。这一革命性变化和飞跃发展提示了化学科学进入21世纪后的发展策略。遵循着上述发展新策略,化学家和化学工程师正与生物学家、物理学家、电子工程师及其他领域的科学家和工程师进行着前所未有的多层面合作和相互渗透,追寻更加神奇和美妙的研究成果。例如:可用于临床医学的人工器官的商品化;基于化合物自组装的全新思路和工艺制造的计算机芯片,逐渐超越和取代在硅片上进行加工的传统计算机芯片:对生物活性分子的不同链段进行调节和改造,并将其用于临床治疗中的基因修补;开发可与活体组织进行相互作用的新材料等等。进入21世纪后,人类将逐渐征服疾病,遏制恐怖活动,缓解能源短缺,清洁被污染了的环境,也将相当程度地改善贫穷和不平等的社会现状。在实现上述梦想的过程中,化学将显示其重要的核心作用。

  面对进入21世纪后的经济和社会的需求,各国化学家都在审视化学科学的成就和潜能,力图拟定化学科学的新发展战略,深化与其他学科和技术的合作、渗透。

  徐光宪先生等论述了化学在20世纪的辉煌成就和前途;唐有祺先生撰文回顾和展望化学科学;中国科学院化学部和国家自然科学基金会化学部也十分关注化学在新世纪中的发展战略。与此同时,中国化学家也密切关注着国际化学界的发展策略和动向,期望参与国际范围的深入而有效的合作。人类基因组及蛋白质组研究项目卓有成效的国际协作为化学科学发展策略的探讨及实施过程中的国际合作努力提供了有益的借鉴。

  《分子科学前沿》研究报告的架构和内容

  在《分子科学前沿》研究报告之前,BCST先后发表了三份类似的研究报告。发表于1965年的《化学:机遇和需求》是其中的第一份报告,20年后的1985年,BCST公布了题目为《化学的机遇》的第二份研究报告,1988年又发表了《化学工程的前沿:需求与机遇》。上述三份报告通常按课题领导人的姓而被称为韦斯特海默(Westheimer)报告,皮门塔尔(Pimental)报告及阿蒙森(Amundson)报告。今年公布的《分子科学前沿》研究主报告与以前三份报告的最大不同之处在于将历来分别论述的化学和化学工程领域的发展战略在新的认识基础上揉合在一起,提出了包容基础科学和工程科学在内的化学科学(Chemical Science)的发展策略。
 
《科学》2003/5