当代化学的一个重要前沿_绿色化学.doc

当代化学的一个重要前沿一一绿色化学 梁文平唐晋(国家自然科学基金委员会化学科学部北京100083)Green Chemistry一一One of the Important Frontiers in Chemistry Liang lenping (National Natural Science Foundation中图分类号:X13; 069文献标识码:DT ang ,dinof China, Beijing 100083, China)文章编号:1005 281X( 2000) 02-0228-03 根据国家自然科学基金委员会优先资助领域战略研究工作的部署，第16次九华科学论坛于1999年12月21- 23日在北京九华山庄举行。会议按照优先资助领域要而向21世纪，有所为，有所不为”的方钊一和“基础性、前瞻性、战略性”的遴选原则，从科学发展和国家长远需求的战略高度，对绿色化学的基本科学问题进行了充分的研讨和论证。 绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿。1990年美国颁布污染防治法案，并确立其为国策，推动了绿色化学在美国的迅速兴起和发展。1996年，美国政府设立的“总统绿色化学挑战奖”，奖励在利用化学原理从根本上减少化学污染方而的成就。所设奖项包括:(1)变更合成路线奖; 2)改变溶剂/反应条件奖;(3)设计更安全化学品奖;( 4)小企业奖和(5)学术史。这比较典型地说明了绿色化学研究的鼓励方向。1997年由美国国家实验室、大学和企业j合成立了绿色化学院;美国化学会成立了“绿色化学研究所”。日本制定了以环境无害制造吱术等绿色化学为内容的“新阳光计划”。欧洲、拉美地区也纷纷制定了绿色化学与技术的科讲计划。绿色化学与技术已经成为世界各国政府关注的最重要的问题与任务之一。政府直妾参与，产学研密切合作已成为国际上绿色化学研究与开发的显著特点。此外，有关绿色化学的国际学术会议不断增加，展小了有关绿色化学的最新研究成果，受到学术界的高度重观。如美国每年有以绿色化学为主题的G ordon Conferenceo 1999年的绿色化学的Gordonconference在英国牛津召开，在欧洲掀起了绿色化学的浪潮;在英国出版了“绿色化学:理论与应用”专著。1999年开始还创办了绿色化学(Green Chemistry)英文国际杂志。总之，绿色叱学与技术研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与发展方向。 在我国，绿色化学的提出已有5年的历史。1995年中国科学院化学部确定了绿色化学与技术一一推进化工生产可持续发展的途径的院士咨询课题，并“建议国家科技部组织调讲，将绿色化学与技术研究工作列入九五基础研究规划”;1997年国家自然科学基金委员会与中国石油化工集团公司联合资助了“九五”重大基础研究项目“环境友好石油化工催化叱学与化学反应工程”;中国科技大学绿色科技与开发中心在该校举行了专题讨论会，并出扳了“当前绿色科技中的一些重大问题”论文集;香山科学会议以“可持续发展问题对科学的沈战一一绿色化学”为主题召开了第72次学术讨论会。1998年，在合肥举办了第一届国际录色化学高级研讨会;化学进展杂志出版了“绿色化学与技术”专辑;四川联合大学也成立了绿色化学与技术研究中心;1999年国家自然科学基金委设立了“用金属有机化学研究绿色化学中的基本问题”的重点项目;1999年5月在成都举办了第二届国际绿色化学高级研讨会，绿色化学与技术专著即将出版。上述活动已推动了我国绿色化学的发展。在这种背景下，组织“绿色化学基本科学问题”的研讨是十分重要和及时的。 会议以大会报告和自由讨论的方式，进行了认真而热烈的讨论。会议指出，绿色化学是一门具有明确的社会需求和科学目标的新兴交义学科。从科学观点认识，绿色化学是对传统化学思维方式的更新和新发展;从环境观点认识，它是从源头上消除污染;从经济观点认识，它合理利用资源和能源、降低生产成本，符合经济可持续发展的要求。绿色化学的目的是把现有化学和化工生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上根除污染”。绿色化学又称环境无害化学或环境友好化学，它从源头上避免和消除对生态环境有毒有害的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用和产物、副产物等的产生，力求使化学反应具有“原子经济”性，实现废物的“零排放”。因此，绿色化学是发展生态经济和工业的关键，是实现可持续发展战略的重要组成部分。 代表们认为，考虑到国际科学研究前沿的发展趋势和我国可持续发展战略的要求，结合国家重大需求和科学研究的基础，我国应及r.加强对绿色化学的基本科学问题这个至关重要的跨学科领域的研究。就是要以体现当代最新科学技术的物理、化学、生物手段和方法，从源头上根除污染实现化学与生态J调发展为宗旨，来研究环境友好的新反应、新过程、新产 曰口口。 会议认为，发展绿色化学的核心科学问题是研究新反应体系包括新合成方法和路线，寻求新的化学原料包括生物质资源，探索新反应条件如超临界流体、环境无害的介质以及设计和研制绿色产品。这就要求化学家和科研工作者进一步认识化学物质本身的科学规律，通过对相关化学反应的热力学和动力学研究，探索新型化学键的形成和断裂的可能性及其选择性的调节与控制，发展新型化学反应，推动化学学科的发展。 专家们强调指出，绿色化学与环境治理是完全不同的概念。环境治理是对已被污染的环境进行治理，使之恢复到被污染前的而目;而绿色化学则是从源头上阻比污染物的生成的新策略，即所谓污染预防，既然没有污染物的使用、生成和排放，也就没有环境被污染的问题。因此，只有通过绿色化学的途径，从科学研究出发发展环境友好的化学、化工技术，才能解决环境污染与经济可持续发展的矛盾。发展绿色化学将吸收和应用许多其它学科如物理学、生态学等的最新理论、技术与手段，尤其是应用生物技术。对于生物技术的重视是必要的，但是这并不是说所有涉及生物的都是绿色的。生物原料并非全是对环境无害的绿色原料，生物反应过程并非都是绿色的过程，而生物制品也并非都是绿色产品。 会议认为，绿色化学的基本科学问题的研究应该注重利用当代物理先进技术与化学方法相结合，生物转化技术与催化理论相结合。绿色化学的选题内容应该以国家重大目标，国计民生相关和国民经济可持续发展作为主要背景，在突出国家重大需求的前提下体现更超前、更基础、更长远的原则。 在充分研讨的基础上，会议初步提出了以下二个方而的关键科学问题作为近期研究工作的重点:( 1)绿色合成技术、方法学和过程的研究。包括反应方法学特别是原子经济反应和高选择性、高转化率反应;高效均相和多相的化学催化，特别是不对称催化反应;酶催化和仿生催化;环境友好介质和原料(如超临界COz和HBO)等。( 2)可再生资源的利用和转化中的基本科学问题。包括生物质和酶分子的“手性”和类似手性的空间构型选择性的化学物理本质;主要生物质和酶分子在酶催化转化过程中的“构，效关系”;生物质各种成分的分级多层次转化机理、途径及其高效综合利用;天然高分子的化学与物理改性，制备与环境相容的可生物降解新材料等。( 3)绿色化学在矿物资源高效利用中的关键科学问题。包括复杂矿物的相结构、性能及多组元间相勺_作用与自催化特性;多元素拟均相“原子经济”反应及高选择性分离;生物分离提取矿物的选择性催化与生物转化机制;介质和工业代谢产物的循环再生及零排放系统设计等。 专家指出，石油化工方而的研究工作是满足现阶段国家重大需求，精细化工方而的研究则将为我国精细化工工业的迅速发展提供技术基础，而生物质的转化和有效利用可能成为新一代化学品来源，具有前瞻性。我国应该尽r.部署，在生物质转化的研究方而开展前瞻性基础研究和应用基础研究，力争在此领域形成一定的优势。动态研讨我国理论化学跨入新千年发展的一次盛会 刘春万(中国科学院福建物质结构研究所福州3s0002)A Grand Gathering for Discussing the Development of Theoretical Chemistry Facing the New Millennium L iu Chunw an(Fujian Institute of Research on the Structure of M utter, Fuzhou 3s0002, China中图分类号:O 64文献标识码:D文章编号:100s 281X( 2000) 02-0230-03 二年一度的全国量子化学学术会议于1999年10月下旬在福州召开了第7届会议，这次会议是本世纪最后一次全国理论化学工作者的学术交流盛会。全国政Ifi副主席卢嘉锡院士，徐光宪、张乾二及黎乐民等多位院士出席了会议，与会代表lso余名。总结过去，展望下世纪的发展方向是这次会议的一大特色。与会代表很自然地