第8章现代化学的研究进展 和《 Nanobiology》两种国际性专业期刊也在同年相继问世。这标志着纳米科 学技术的正式诞生。 纳米科技是21世纪科技产业革命的重要内容之一,它是包括物理、化学、 生物学、材料科学和电子学等多门学科的高度交叉的综合性学科。它不仅包 含以观测、分析和研究为主线的基础学科,同时还有以纳米工程与加工学为 主线的技术科学,所以纳米科技是一个融科学前沿和先进技术于一体的完整 体系 纳米科技的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品 因此研究单原子、分子的特性和相互作用以及揭示在纳米尺度上的新现象 新效应是纳米科技研究的重要前沿方向 纳米科技的研究范围主要包括纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学 纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等学科。这些学科为纳米 材料的发展提供了科学基础。其中每一门类都是跨学科的边缘科学,不是某 一学科的延伸或某一项工艺的革新,而是许多基础理论、专业工程理论与当 代尖端高新技术的结晶。并且主要以物理、化学等的微观研究理论为基础, 以现代高精密检测仪器和先进的分析技术为手段,是一个原理深奥、科技顶 尖和内容极广的多学科群。在纳米科技的这些门类中,纳米化学是很重要的 门,也可以说是其它各门纳米分支学科的基础。 从化学的的角度看,纳米结构是原子数目在103到10°之间的聚集体。化 学家们对小分子的合成已经积累了相当丰富的经验,而这个尺度的东西对化 学家来说,是个“庞然大物”,是一种新的挑战。 传统化学的研究对象通常包含着天文数字的原子或分子,例如,1g水包 含了约3.346×102个水分子。因此通常所测得的体系的各种物理化学性质都 是大量粒子的平均行为。实际上,热力学规律成立的前提条件就是由大量粒 子组成的体系。那么,当研究对象变成纳米尺度的物质,纳米尺度的微观世 界,变成一个原子或一个分子时,是否还会遵循我们从课本上学到的传统理 论和规律呢?而且,如何检测,如何评价这种纳米体系的化学性质呢?这是 化学家遇到的新问题 显而易见,纳米科技的发展给化学家提出了许多新的课题,同时也为化·298· 第 8 章 现代化学的研究进展 和《Nanobiology》两种国际性专业期刊也在同年相继问世。这标志着纳米科 学技术的正式诞生。 纳米科技是 21 世纪科技产业革命的重要内容之一，它是包括物理、化学、 生物学、材料科学和电子学等多门学科的高度交叉的综合性学科。它不仅包 含以观测、分析和研究为主线的基础学科，同时还有以纳米工程与加工学为 主线的技术科学，所以纳米科技是一个融科学前沿和先进技术于一体的完整 体系。 纳米科技的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品， 因此研究单原子、分子的特性和相互作用以及揭示在纳米尺度上的新现象、 新效应是纳米科技研究的重要前沿方向。 纳米科技的研究范围主要包括纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、 纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等学科。这些学科为纳米 材料的发展提供了科学基础。其中每一门类都是跨学科的边缘科学，不是某 一学科的延伸或某一项工艺的革新，而是许多基础理论、专业工程理论与当 代尖端高新技术的结晶。并且主要以物理、化学等的微观研究理论为基础， 以现代高精密检测仪器和先进的分析技术为手段，是一个原理深奥、科技顶 尖和内容极广的多学科群。在纳米科技的这些门类中，纳米化学是很重要的 一门，也可以说是其它各门纳米分支学科的基础。 从化学的的角度看，纳米结构是原子数目在 103到 109 之间的聚集体。化 学家们对小分子的合成已经积累了相当丰富的经验，而这个尺度的东西对化 学家来说，是个“庞然大物”，是一种新的挑战。 传统化学的研究对象通常包含着天文数字的原子或分子，例如，1g 水包 含了约 3.346×1022 个水分子。因此通常所测得的体系的各种物理化学性质都 是大量粒子的平均行为。实际上，热力学规律成立的前提条件就是由大量粒 子组成的体系。那么，当研究对象变成纳米尺度的物质，纳米尺度的微观世 界，变成一个原子或一个分子时，是否还会遵循我们从课本上学到的传统理 论和规律呢？而且，如何检测，如何评价这种纳米体系的化学性质呢？这是 化学家遇到的新问题。 显而易见，纳米科技的发展给化学家提出了许多新的课题，同时也为化