中国化学的发展与展望 主讲；梁华定 2023/7/16 1
2023/7/16 1 中国化学的发展与展望 主讲；梁华定
一、50年来我国化学学科的发展历程 中国近代化学在明末清初由欧洲传入，明显的 发展则开始于20世纪20年代，特别是中国化学 会1932年成立以后。中国现代化学的迅速发展 则是建国以后。其发展历程可以分四个阶段： ·第一阶段(1949一1955年) 1949年中科院的21个研究所中，有上海物理化 学研究所和上海有机化学研究所，至1956年发 展为4个：有机所、大化所、应化所、和化学 所，当时高校也有一支研究力量。 0 有机化学：利用我国生物资源开展天然产物化 学（尤其中草药）的研究，合成了抗生素类药 物和甾体激素；物理化学：开展了量子化学、 2需体化学、热化学、胶体化学等方面研究；
2023/7/16 2 一、50年来我国化学学科的发展历程 • 中国近代化学在明末清初由欧洲传入，明显的 发展则开始于20世纪20年代，特别是中国化学 会1932年成立以后。中国现代化学的迅速发展 则是建国以后。其发展历程可以分四个阶段： • 第一阶段（1949－1955年） • 1949年中科院的21个研究所中，有上海物理化 学研究所和上海有机化学研究所，至1956年发 展为4 个：有机所、大化所、应化所、和化学 所，当时高校也有一支研究力量。 • 有机化学：利用我国生物资源开展天然产物化 学（尤其中草药）的研究，合成了抗生素类药 物和甾体激素；物理化学：开展了量子化学、 晶体化学、热化学、胶体化学等方面研究；
·无机化学：以工业生产为先导，1953年对侯氏 制碱法进行了生产规模设计，1964年开始推广； 生产品种400余种；分析化学：开始发展仪器 分析 1952年国家交给有机所两项任务：聚甲基丙烯 酸甲酯（有机玻璃）与聚己内酰胺（卡普纶） 的试制与工业化数据； 元素有机化学主要三方面工作：一是结合消灭 血吸虫病的任务，制备锑有机化合物，治疗76 万人治愈率90%，应用葡萄糖酸锑钠治疗黑热 病60万人，治愈率97、4%；二是研究有机磷 农药，1950年北农大合成了1605,1951年进行 生产；三是有机硅新单体及聚合物合成的研究。 2023/7/16 3
2023/7/16 3 • 无机化学：以工业生产为先导，1953年对侯氏 制碱法进行了生产规模设计，1964年开始推广； 生产品种400余种；分析化学：开始发展仪器 分析 • 1952年国家交给有机所两项任务：聚甲基丙烯 酸甲酯（有机玻璃）与聚已内酰胺（卡普纶） 的试制与工业化数据； • 元素有机化学主要三方面工作：一是结合消灭 血吸虫病的任务，制备锑有机化合物，治疗76 万人治愈率90％，应用葡萄糖酸锑钠治疗黑热 病60万人，治愈率97、4％；二是研究有机磷 农药，1950年北农大合成了1605，1951年进行 生产；三是有机硅新单体及聚合物合成的研究
第二阶段(1956一1966年) ·1956年国务院编制了《1956年至1967年科学技 术发展远景规划》，科学院又分别在广州、成 都、兰州、新疆、青海、北京、上海、山西、 福建等地新建了9个新的化学类研究所。重视 基础研究与完成急需的重大应用任务相结合是 这一时期的重要特点。 ·12年规划提出了加强高分子学科的建设，1958 年中国科大率先建立了高分子科学系，1960年 化学所组建了高分子物理研究室，应化所以合 成橡胶结构表征.粘弹性和加工为目标开展研究。 ·有机化学研究的主要内容是对天然产物的提取、 分离与分析，以结晶牛胰岛素的全合成为代表。 0 无机化学转入较系统的定量的和基础理论研究 如窄无机合成配位化学和稀有元素三方面取得很大进展
2023/7/16 4 第二阶段（1956－1966年） • 1956年国务院编制了《1956年至1967年科学技 术发展远景规划》，科学院又分别在广州、成 都、兰州、新疆、青海、北京、上海、山西、 福建等地新建了9个新的化学类研究所。重视 基础研究与完成急需的重大应用任务相结合是 这一时期的重要特点。 • 12年规划提出了加强高分子学科的建设，1958 年中国科大率先建立了高分子科学系，1960年 化学所组建了高分子物理研究室，应化所以合 成橡胶结构表征、粘弹性和加工为目标开展研究。 • 有机化学研究的主要内容是对天然产物的提取、 分离与分析，以结晶牛胰岛素的全合成为代表。 • 无机化学转入较系统的定量的和基础理论研究。 在无机合成、配位化学和稀有元素三方面取得很大进展
第三阶段(1966一1976年) 0 1966年开始了“文化大革命”，至1975年基础 理论研究几乎全部停止。 ·卢嘉锡、蔡启瑞一直在做生物固氮模型；酵母 丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成；70年代初 丁烯氧化脱氢制丁二烯以及与之配套的顺丁橡 胶生产工艺，是我国独立进行化工过程开发应 用的一个典范。 2023/7/16 5
2023/7/16 5 第三阶段（1966－1976年） • 1966年开始了“文化大革命”，至1975年基础 理论研究几乎全部停止。 • 卢嘉锡、蔡启瑞一直在做生物固氮模型；酵母 丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成；70年代初 丁烯氧化脱氢制丁二烯以及与之配套的顺丁橡 胶生产工艺，是我国独立进行化工过程开发应 用的一个典范
第四阶段(1976年以后) ·1983年国家编制了《1986年至2000年中国科学 技术发展长远规划》，其中的五项任务之一是 抓好一批重点基础研究项目，如开展了金属有 机化学、物理有机化学、络合物化学、静态与 动态结构化学、分子反应动力学、表面化学 (特别是固体表面化学)、光化学（包括非线 性激光化学)、与发展各种新材料有关的高分 子化学与物理、以及无机固体化学的基础研究 工作，以填补过去的空白。 经过调整与发展，我国的化学学科已比较完善， 研究方向已比较明确。其中二级学科有7个 (见附)、60多个三级基础学科：高校有250 多个化学院系，各类化学研究机构近千个，重 m实验室58个（见附）；期刊超过30种
2023/7/16 6 第四阶段（1976年以后） • 1983年国家编制了《1986年至2000年中国科学 技术发展长远规划》，其中的五项任务之一是 抓好一批重点基础研究项目，如开展了金属有 机化学、物理有机化学、络合物化学、静态与 动态结构化学、分子反应动力学、表面化学 （特别是固体表面化学）、光化学（包括非线 性激光化学）、与发展各种新材料有关的高分 子化学与物理、以及无机固体化学的基础研究 工作，以填补过去的空白。 • 经过调整与发展，我国的化学学科已比较完善， 研究方向已比较明确。其中二级学科有7个 （见附）、60多个三级基础学科；高校有250 多个化学院系，各类化学研究机构近千个，重 点实验室58个（见附）；期刊超过30种
二、50年来我国化学学科的发展成就 ·1、50年来化学学科在基础研究方面不断 取得重大成果 ·到1997年，化学在国家自然科学奖中共获奖84 项，其中一等奖4项，二等奖29项，三等奖36 项，四等奖15项。占总数的13、9%。 (1)人工合成牛胰岛素研究 1965年9月17日， 上海生化所的钮经义、龚岳亭、邹承鲁、村雨 苍，北大的季爱雪、邢其毅，上海有机所的汪 献、徐杰诚等经6年多不懈的努力，获得了人 工全合成的牛胰岛素结晶。经鉴定，和天然的 牛胰岛素完全一样，数据完整可靠，可以重复。 2m该成果1982年获国家自然科学奖一等奖 7
2023/7/16 7 二、50年来我国化学学科的发展成就 • 1、50年来化学学科在基础研究方面不断 取得重大成果 • 到1997年，化学在国家自然科学奖中共获奖84 项，其中一等奖4项，二等奖29项，三等奖36 项，四等奖15项。占总数的13、9％。 • （1）人工合成牛胰岛素研究 1965年9月17日， 上海生化所的钮经义、龚岳亭、邹承鲁、村雨 苍，北大的季爱雪、邢其毅，上海有机所的汪 猷、徐杰诚等经6年多不懈的努力，获得了人 工全合成的牛胰岛素结晶。经鉴定，和天然的 牛胰岛素完全一样，数据完整可靠，可以重复。 该成果1982年获国家自然科学奖一等奖
·胰岛素分子量6000，由A、B两条链组成， A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸， 两条链通过两个二硫键连在一起，具有 空间结构。 。 这项工作开始于1958年，先链拆开，再 重新连接；随后半合成（人工合成A、B 链与天然B、A链连接)；最后全合成。 2023/7/16 8
2023/7/16 8 • 胰岛素分子量6000，由A、B两条链组成， A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸， 两条链通过两个二硫键连在一起，具有 空间结构。 • 这项工作开始于1958年，先链拆开，再 重新连接；随后半合成（人工合成A、B 链与天然B、A链连接）；最后全合成
(2)配位场理论研究 ·配位场理论与分子轨道理论、价键理论构成了 研究分子结构的理论基础。这一理论30年代国 际上已开始研究，在60年代，我国吉林大学唐 敖庆等人用了近20年针对配位场理论的发展需 要克服了不少概念上和数学上的困难，使配位 场理论系统化、标准化和更便于广泛地实际应 用，对配位场理论研究作出了显著的贡献。该 成果1982年获国家自然科学奖一等奖。 ·(3)分子轨道图形理论方法及其应用 从1975年起10多年里，我国吉林大学唐敖庆与 江元生经系统的研究，提出和发展了一系列新 的数学技巧和模型方法，使这一量子化学形式 22褓系，不论就计算结果或有关实验现象解释上
2023/7/16 9 （2）配位场理论研究 • 配位场理论与分子轨道理论、价键理论构成了 研究分子结构的理论基础。这一理论30年代国 际上已开始研究，在60年代，我国吉林大学唐 敖庆等人用了近20年针对配位场理论的发展需 要克服了不少概念上和数学上的困难，使配位 场理论系统化、标准化和更便于广泛地实际应 用，对配位场理论研究作出了显著的贡献。该 成果1982年获国家自然科学奖一等奖。 • (3)分子轨道图形理论方法及其应用 • 从1975年起10多年里，我国吉林大学唐 敖庆与 江元生经系统的研究，提出和发展了一系列新 的数学技巧和模型方法，使这一量子化学形式 体系，不论就计算结果或有关实验现象解释上
均可表述为分子图形的推理形式，概括性高，含 义直观，简单易行，深化了化学拓朴规律的认识 该成果1987年获国家自然科学奖一等奖 配位场理论可用来系统分析无机络合物和金属有 机化合物的光、电、磁等性质的实验数据及结构 和性质间的规律，可进一步揭示络合催化本质和 激光物质的工作原理，特别是可以用来研究我国 丰产的稀土元素及其化合物的结构和性能，为发 展稀土化合物的应用，提出了理论依据 分子轨道图形理论是以分子的近邻拓朴作用为 基点，借助数学图论中的不变量概念，寻求分子 的整体与局部关系的理论体系，总结碳氢化合物 性质和结构变化规律。70年代初国际上研究盛行 该成果为化学家提供一种理论模式，根据分子图形作简单代数运 算携得分子性质与结构的关系，总结和预测共轭分子的稳定性 和发应活性，探讨饱和分子和物理性质等方面的规律，并有着广
2023/7/16 10 均可表述为分子图形的推理形式，概括性高，含 义直观，简单易行，深化了化学拓朴规律的认识。 该成果1987年获国家自然科学奖一等奖。 • 配位场理论可用来系统分析无机络合物和金属有 机化合物的光、电、磁等性质的实验数据及结构 和性质间的规律，可进一步揭示络合催化本质和 激光物质的工作原理，特别是可以用来研究我国 丰产的稀土元素及其化合物的结构和性能，为发 展稀土化合物的应用，提出了理论依据。 • 分子轨道图形理论是以分子的近邻拓朴作用为 基点，借助数学图论中的不变量概念，寻求分子 的整体与局部关系的理论体系，总结碳氢化合物 性质和结构变化规律。70年代初国际上研究盛行。 该成果为化学家提供一种理论模式，根据分子图形作简单代数运 算，推得分子性质与结构的关系，总结和预测共轭分子的稳定性 和反应活性，探讨饱和分子和物理性质等方面的规律，并有着广 阔的应用前景