现代生活与化学

浅析有机化学在社会发展中的作用浅析有机化学在社会发展中的作用 摘要摘要：有机化学是研究有机化合物的分离、结构、制备、 性能、应用以及有关理论和方法的一门科学 1 。有机化学尤 其是现代有机合成化学，在手性药物的发现与合成、新型化肥 农药的设计与开发、新的合成 材料的应用与普及和环境保护方 面发挥愈来愈大的作用。大大的解除病人的痛苦 ,延长人们的 寿命，使日常生活更加便利、丰富多彩，为人类社会的发展进 步做出了巨大贡献。本文主要围绕“人类健康、粮食安全、日 常生活和环境保护”四个方面对有机化学在社会发展中的作用 做了简单的探讨。 关键词：有机化学关键词：有机化学 人类健康人类健康 粮食安全粮食安全 科学不仅要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学就 是关于创造以前不存在的新物质的科学，这些新物质涵盖了从 塑料到各种农药，药物，对人们的日常生活有着极大的影响。 要不是通过化学知识来合成，很多现代化的产品都不会存在。 如今我们生活的日趋丰富多彩和生存质量的提高，很大意义上 更是得益于有机化学的快速发展。 一、有机化学对人类健康的影响一、有机化学对人类健康的影响 1、青霉素的发现使无数人的生命得以延续 青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。 上个世纪四十年代以前，人类一直没能掌握一种能高效治疗细 菌性感染且副作用小的药物。当时若有人患了肺结核，那么就 意味着此人不久就会离开人世。Fleming 由于一次幸运的过失 而发现了青霉素2。通过一段时间的紧张实验， Florey、Chain 终于用冷冻干燥法提取了青霉素晶体。到了 1943 年，制药公司已经发现了批量生产青霉素的方法。当时英 国和美国正在和纳粹德国交战。这种新的药物对控制伤口感染 非常有效。到 1944 年，药物的供应已经足够治疗第二次世界大 战期间所有参战的盟军士兵。1945 年， Fleming、Florey、Chain “发现青霉素及其临床效用”而共同 荣获了诺贝尔生理学或医学奖。青霉素的研制成功大大增强了 人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生。它的 出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。通过数十年的完善， 青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、 心内膜炎、白喉、炭疽等病。继青霉素之后，链霉素、氯霉素、 土霉素、四环素等抗生素不断产生，增强了人类治疗传染性疾 病的能力。 2、紫杉醇的发现为人类战胜癌症开辟了新的途径 紫杉醇是从红豆杉属植物中分离纯化得到的天然抗肿瘤药 物 ，是 20 世纪 90 年代国际上抗癌药三大成就之一。它的化学 结构新颖，抗癌作用机理独特，其适应症为转移性卵巢癌和乳 腺癌，对食道癌和肺癌等也有一定疗效，并且不会导致外周神 经病恶化，远期骨髓毒性以及其他远期不良反应。1992 年 12 月美国 FDA 正式批准紫杉醇用于治疗转移性卵巢癌，后又批准 用于转移性乳腺癌。100 公斤紫杉醇大约能治疗 5 万多个肿瘤 病人，现在国际市场上 1 公斤紫杉醇的最低价格是 26.5 万美元。 紫杉又名红豆杉、赤柏松，是世界珍稀濒危物种，国家一级保 护植物。因其药用价值巨大，世界各国将其列为“国宝” ，素有 “植物黄金”之称。在我国资源并不丰富。1994 年，中国医学 科学院药物研究所有关专家会同中国科学院的专家，在一次保 护野生红豆杉资源专题会议上向林业部建议我国亦应颁布保护 这种野生资源的法令。1995 年野生红豆杉被列为国家一级保护 植物，相当于“植物中的大熊猫” ，严禁砍伐。 因此，通过化 学的方法获得紫杉醇显得尤为重要。紫杉醇分子结构复杂,具有 特殊的三环6+8+6碳架和桥 3 头双键以及众多的含氧取代基。 其全合成引起国内外许多有机化学家的兴趣3。先后共有 30 多个研究组参与研究,实属罕见。经 20 多年的努力,于 1994 年 才由美国的 R.A.Holton 与 K.C.Nicolaou 两个研究组同时完成 紫杉醇的全合成。后来,S.T.Danishefsky(1996 年)、 P.A.Wen-der(1997 年)、T.Mukaiyama(1998 年)和 I.Kuwaji- ma(1998 年)4 个研究组也完成这一工作。6 条合成路线虽然各 异,但都具有优异的合成战略,把天然有机合成化学提高到一个 新水平。紫杉醇的全合成的成功，拓展了其来源途径，大大降 低了价格，为更多的癌症病人使用这种药提供了可能性，这是 有机化学对人类健康的又一大贡献。 化学合成药物的发展， 使得许多不治之症得以治愈，人类寿命延长了将近 1 倍，大大 改善了人类的生存质量。 二、有机化学与粮食安全二、有机化学与粮食安全 粮食安全是一个很严峻的问题。世界上仍有 5 亿人口（占 世界人口的 8以上）受到饥饿威胁，36 个国家面临严重粮食 短缺，每年几百万人死于饥荒。而且，世界的可耕作土地越来 越少，今后世界粮食供求矛盾仍将是令人关注的大问题。 世 界农业发展的实践证明，施肥，尤其是化肥，不论是发达国家 还是发展中国家，都是最快、最有效、最重要的增产措施。 1961 年到 2001 年的 49 年间4，世界化肥用量从 0.31 亿吨增 长到 1.38 亿吨，同期粮食总产从 8.77 亿吨增产道 21.06 亿吨， 单位面积产量从 1.35t/hm2 增加到 3.11t/hm2。根据联合国粮 农组织的资料，在发展中国家，在第一次“绿色革命”做出卓 越贡献并获得诺贝尔奖金的 Borlaug N E 在全面分析了 20 世纪 农业生产发展的各相关因素之后得出结论：20 世纪全世界所增 加的作物产量中的一半是来自化肥的施用。美国科学家 Hoeft R G 认为，如果停止使用氮肥，全世界农作物将会减产 40%59%。当今世界上有 1/3 的粮食产量直接来源于施用化学肥 料所导致的增产。这意味着，如果没有化肥工业，在 20 世纪， 全世界有 20 亿人会因饥饿而丧生！以化学农药为主要防治手段 的植物保护也为粮食安全做出了重大贡献，20 世纪 30 年代瑞 士人缪勒发明了 DDT，推动了世界农业植物保护方式的革命， 以化学农药为主的防治模式取代“二战”以前的农业措施为主 的传统模式。在之后的 30 年里，化学农药使用范围随着合成农 药的发展和第一次“绿色革命”的兴起，风靡全球，为农业的 增产做出了重大贡献。自 1960 年以来，在没有增加耕地面积的 情况下，世界农业生产产量提高了 3 倍，因此得以养活激增了 80%的世界人口，这主要是依靠了农作物新品种及化肥和农药的 使用所做出的贡献。在可以预见的将来，合成农药仍将保持其 在世界有害生物防治中的重要地位。 三、个人见解三、个人见解 随着社会的进步，人类对物质的需求品质在不断提高，而 有机化学在这里充当了一个很重要的角色，因此，人类生活更 离不开有机化学。随着有机化学的发展，它的成果正不断渗透 到我们生活的各个领域，在各个角落里发光发热。在今天的物 质生活中，有机化合物无处不在。在能源、材料、人类健康、 环境、国防等领域里，在推动科技发展，社会进步，提高人类 生活，改善人类生存环境的过程中，有机化学已经展现出它的 高度开创性和解决重大问题的巨大能力。随着有机化学的发展， 人们将揭示生物学和生命科学的许多奥秘，以对环境友好的方 式生产出更多的食品。在我看来，虽然目前有机化学对于大多 数人来说是一个模糊的词、模糊的概念，但这并不能阻止有机 化学普及的脚步，它在飞速地遍布这个世界的每个角落。随着 有机化学在人们生活中起到的作用越来越大，有机化学将逐渐 为广大群众所认知、所熟悉，且在未来的生活中，有机化学会 成为世界中不可分割的一部分，它会慢慢融入生活中的方方面 面，为世界人民做出不可估量的贡献。在此，也希望有关部门 做好普及有机化学的有关知识与概念的工作，加快人们对有机 化学的了解与认识，并加大有关这方面研究的支持力度，让其 可以更