化学对人类的影响

1、化学对人类的影响现代化学对人类进步的作用与影响 王 哲勤吉 林 广 播 电 视大 学吉 林 分 校 , 吉 林市 13202全 文从 四个 方 面 着 重阐述 了 化 学 在 人 类 社 会 的整 个发 展 过 程 中 所 起 的重 大作用 。 指 出人 类 社 会的 发 展离 不 开 化学的 发 展 ，化 学 在 创造 物 质 生 活 方面 的贡献 、 化 学 对 人 类 生 存环 境的影 响 、化学在 调 节生 命 和 提 高 人体 素 质 方 面 所 起 的作 用 、 化 学 对社会 文化 发展 的 作 用 等不 容 忽 视。化 学既 是 关 于 自 然的科 学，又 是 关 于 人 的

2、科 学 。 在 当 代 科 学的发 展 中 , 它们 正 在走向统一 。 因 此 ,现 代化 学 不仅 是认 识 生命 过 程进化 的手 段 ， 也是人 类 生存 的 手 段 和 获得 解 放 的手 段。 它 的 各 个研 究 领 域 都 直接 或 间 接 地关系 到 人 类 社 会 的发 展 问 题 。 随 着社会的 发展 化学 已 成 为 一 门 满 足社 会 需 要 的 中 心 科学 ， 创造 着现 代 物 质 文明 和精 神 文明 , 不 断 地影 响 着 人 类社 会 的发 展 和 进步。 一、 化 学 对 人 类 创 造物质 生 活 的 贡 献 1、 提 供 粮 食 和 控 制 人

3、 口 全 世 界 现 在人 口近 62亿 ， 全 球粮 食 总 量 近 18.78亿 吨 ，其 中 约 30 50 是 由化 肥 得 到 的 收 益 。 每 年 有 00万 人 需 要 粮 食 援 助, 有 8.62亿 人营 养 不 良。预 计 在250年 世 界 人 口将 达 到 9亿 ，面 对 着 迅猛 增 长 的人 口 , 相 应 的 粮 食 产 量 必 须 快 速 增 加 , 以 满 足人 的 生 活 需 求。 所 以在 注 重 发 展 生物 技 术 的 同时 , 也得 靠 发 展 化 肥和 农 药 给 予保证 。 每 年 被 害虫 和 老 鼠 吃 掉 的 粮食 就 很 多 ， 化 学

4、杀 虫 剂和灭 鼠 剂 起 了 很 大 的 作用 。提 高植 物光 合 作用的效 率 , 充 分 利 用 太阳能 , 可 为 人 类 提 供 更多的 粮 食 和资 源 。 化学 家 和生 物学 家相 互 配 合 , 利 用 现 代激光 光 谱 等先 进技 术 可 以 有 效 地 揭示 光 合 作用 的 复杂 的 化 学 反 应 机 制 。这 不 仅 有 利 于农业 增 产, 而且 可 实现 人 工 模 拟 光 合 作 用,用 于 水分 解和 合氨 气 中 。 生长 调 节剂是 在 很 低 剂 量 下 就 能 调 节 动植物 生理活 动 的 一 类 化 合物 。 它 们 具 有促 进植 物 生

5、根、 成 长 和提 前开 花 结 果 以及培 养 无 籽果实 等多 种 调 节 功 能，农 业经 济 意义 很大 。 化 学 家 已经 提 取了 数 百 种 这样 的 天 然 化 合 物 ，发 现它 们 具 有 很 高 的生 物活 性。 此 外, 化 学也 为 粮 食 储 藏 和 食 品 加 工 提 供丰 富 多样 的 保护剂 、 防 腐 剂 、呈 味 剂 、 助 味 剂 、 着 色 剂 以 及各 种补 增营 养 的 添 加 剂 。 天 然有机物化 学 、 味 道 化 学 、 食品 化学等 正 在发 挥 着 越 来越大 的 作 用 。 采 用 化学 手段 增 产 粮 食 ,提 供 化 学 营养

6、 品 ， 仅 是 解 决 人类 生活 和 生 存 问 题 的 一 个 方面, 控 制 人口 增 长 也 是 十分重要 的另一 方 面 ， 因为 地球是 有 限 的 ， 而 且 农 田 更 是有 限 的 。 虽 然目 前 世 界 上 已有不 少 国 家 和 地 区 实行 计 划 生 育, 但 是 世 界 人 口 增长 速度 仍 是惊 人 的， 人 口 爆 炸 危 机 依 然 存 在 。 农田 急 剧减少 ，能 源 和 资 源 过 渡 消 耗 ， 化肥 、 农 药 等 化 工 产 品 污 染环 境 , 生 态 环境 能 承 受 得了吗 ?因此， 积 极 开 发 医 药 化 学 和 生 物 化学 技

7、 术, 提 供 有 效 而副 作 用 小 的避 孕 药 和绝育 手术 ，严 格 控 制 人 口 增 长 , 甚 至 待 人口 达到 一 定 高峰 值 之 后 出现负 增长 , 是 一 种 比 较 有 效 的 长 期对 策 。 2、 提供现 代 化 的材 料 和 新能 源 现 代 化 学 对 不 断 提 高生 活质 量 和 扩展 消 费 生 活 方 式 提 供 着各种 各 样 的 新 材料 。 当 今 世 界棉 花产 量不 十 分 充 足 ， 已 远 远 不 能 满 足 人 们 衣 着 的 需要 。 化 学 纤 维 工 业 每 年 已 能 提 供1000多 万吨产 品 。 塑 料 不 仅成为 家

8、 具 的 结 构材 料 和装 饰 材 料 ，而 且 在 建 筑 材料、通 讯 材 料 、包 装材 料 等 方 面 也 有 广 泛 用 途 。目 前世 界 塑 料 年 产 量已达 6000多 万 吨 。 先 进的 交通 工具 为日益频 繁 的 社 会交 往 和 运 输创造 了 方 便 条件 。 化 学 既 能 为 其 制 造 提 供 性 能 优 良 的结 构材 料 ，又 为 其 运行 提 供高 质量 的 燃 料 和 润 滑 油 。仅 交通 工 具 所 需要的 合成 橡 胶 ,世 界 年产量 已 达 到 800多 万吨 。 现代 化学 科学 技 术 的迅 猛 发 展 , 尤 其定 向 合 成 催

9、化 剂 的 开 发 、 分 子 剪 裁 剪技 术的 采 用 , 有可 能 制成 各 种 得 心 应 手的 材 料 。 信 息在 人 们的 生 活 中 占 的地 位 越 来 越 重 要。 现 代 信 息 技 术 的 发展 ， 大 大 改 变了 人 们 的 时 空 观 。 可是 信 息技 术不 只 是 电 子学 的 任务 ,而且 与 化 学 的 关 系 也 相 当 密切 。 如 大 集成 电 路 的超精细 加 工、光 导通 讯 等 新 的信息 技 术都 有赖 于 化 学功能 材 料 的 发 展 。 煤 的 气化和 液化离 不 开 化学，太 阳 能 的 开 发 利 用 需 要 化学 ， 核 能 的

10、开 发 利 用 也必须 有 化学 工作 者参 加 。氢能 已 被 人 们 认 为 是最 理 想的 能 源 ,可 是 氢的 制取 方 法 尽 管 已 有 很 多， 但在 经济 性 上 都 不 够理 想 ，所 以仍 有 难 度很 大 的化 学 问 题 等待 人 们 去 解 决 。化 学 储 存 能对 氢的 储 存 和 太 阳 能 的 储存 都 有 重 大 意 义 , 是保 证 持 续而有 效地 利 用 能 源 的重 要 手 段 。 消 除 能源 工业污染 、 提供 燃 料 利用率 和节能 系作为 解 决能源问题的 重要 内容 , 化 学 的 贡 献 也 很 大, 因 此 化 学 工业 本身就 是

11、产 能 和 用 能 的 重 要 部 门 。 水 对于 人类 的意 义 ， 并 不 亚 于 信 息和 能 源 。 生活 用 水 ，农业 用水， 工 业 、 电 力 运 输 都 需要用水 。 没 有水 , 就 根本 不 会有 人 类。 可 是 地 球上的淡 水只 占0.6 。 目前解 决 水 的 办 法,基 本上都与 化 学 有 关 , 保 护天 然 的 淡 水不 受 污 染关 系 到 化 学 废 物 的 排 放问题 ； 人 工 降雨用 的 干 冰也 是 化 学 物 质;海 水 淡化 越 来 越 引 起 人 们 的 注意 ， 所 采 用 的 淡 化 技 林 , 如 离子交 换 技术、薄膜渗 透 技

12、 术 、 闪蒸 技 术等，都与 化 工 技术 密 切 相 关 ; 减 少 农 作 物 和 水 库 的 水 分 蒸 发也要 采用 化 学 技 术 ，如 在 水 库表 面 加 化学 “ 皮 ”。二 、 化 学对 人 类 生 存 环 境 的 影 响 现 代 化 学的 发展 , 除 了 造福 于 人 类 一 面 之 外， 还 有 由 于 控 制 化工 生 产 过 程 的能 力低、管理不 善 及 不 负 责应 用 而 造 成 危及 人类 生 存的 另 一 面 。 地球 的资 源储 量 是 有 限 的, 尤其 石油 、 天 然 氢和 煤。它 们 既 是 当世 界 的 主 要 能 源 ，又 是 主 要 的

13、化工 原 料。 目前 世 界 年总 开 采量 已 高 达 100亿吨 以 上， 随着人 口 的 不 断 增 加 ， 而 能 源 却 在 不 断 地 减少 ， 粗 略 估 算, 现 已查明 的 石 油 储 量 只 能 再 开 采40年 左 右。 虽然 煤的 储 量 多些， 可 供 开采 200年 左 右 , 但 待 石 油 枯竭 之 后， 煤的 开发 速 度还 会加 快 。 能 源和资 源 的大 量 开 采 和 使 用 ， 不 仅面临着 枯竭 危机 , 而且由 于世界 每 年约有数 亿吨 化 工产 品 倾 销 于 社 会 ,上 百 亿 吨 废 物 倾入 地 壳、 江 河 、 海 洋 和 大 气

14、中 ， 造 成 环 境严 重 恶 化 ， 既 会 直 接 危 害 人 类 ， 又 会 扩 散 破 坏 生 物 圈 ,长 期地 影响 着 人 类 的 生存 。 污染 物 的 直 接 危 害 , 可 引发各 种各样 的 疾病, 如 职 业 病、 癌 症 、 皮 肤 病 、 过敏症 、 心脏 病 、血 液 病 等。 间 接的 危害有 臭氧 层 破 坏 、 酸 雨 、温 室 效 应 、土地 酸化或 碱 化、 森 林 毁坏、 生 态 失 衡 等 。 人们在 认 识 世界 和 改 造 世 界 的 实 践 中 越 来 越 认识 到 , 人 类 得 到满 足 的 程度 愈 高 , 所要 付 出 的代 价 也

15、愈 大 。 人 类 要想 长 久存在下 去 ,需抉 择是 只利 用 自 然界 甚至 野 蛮地 征 服 自 然 界， 还 是重 视 保 护 自 然界 、 使 自 然 界 和 社会协 调 发展 。 化 学在保 护 生 态 环境中 处 于不 可替 代 的 地 位， 起 着 独 特的 作 用 。 大气中 允 许污 染 物 ( 尤其 剧 毒 物 质 ) 存 在的限 量 很 低 ， 为 ppb（ 1 9） 级， 甚 至 有 的为pb（1 2） 级 。 现代 物 理 化学 测试 技 术 已提 供 了 这种 可能 性，如色 谱 - 质 谱 联 用 方 法 能 分离 测 出 四 氯 二 口 恶 英 的 22种

16、导 构体 , 而 且每种 测 量 限 度 都 可 达 到 pp级 。 对那 些 高 活 性 的化 学 物 质形 态 ， 因 无 法 采 样 送 入 实验 室 分析 , 或 因 跟 踪 探 测污 染 物在 大 气 中 迁 移变 化 而 需 要 就 地 检 测 时 ，物 理 化学 方法 与 遥 感 技 术 相 结 合 ， 便提供了有 效的检 测分 析 技 术 。 要 解 决化 学 工 业造 成 的 环 境 污 染 问 题 , 还得 靠 化学 自 身 的 进 步 。 当 前要 加 强 化工 生 产过 程 的 改 造， 走 发展化 学 高 技 术 之 路 , 开 发“ 全 消 化 ”生 产 工 艺 ,

17、把 原 料 全 部 “吃 掉 ” ， 使 废 物减少 到最 低 程 度。 其 次 是 加 强 废 物处理 和 监 督 ，或 开发 废物再利 用 新的 技 术 ,化害 为 利 ,变 废 为 宝， 充 分 发 挥 化 学“ 化” 的 能 力 作用 。 三 、 化 学 是 调 节 生 命 过程 和提 高人 体 素 质 的重 要手段 生 命 活动 是 最复杂 的 现 象 。在 长期进化 过程 中 ，人 体 已 经 形 成一 个 高 度 自我 调 节 的 开 放 系统 。化学 物质通 过人体吸 收 和 排 泄 而 处于 大 循 环 中 ， 影 响着 人 体 的结构 与 功能 , 并 反映在人体 的 各

18、种 素 质 上 。化 学物 质 进 入人 体 后 ,不 仅 起 营养 作 用 ， 还 起 调 节 、 控 制 作 用 。 人 的 生 病 和治病 、 衰 老 和 疲 劳 以 及 脑 活动与 神 经 传 导 等 ， 无 不与 化 学 物质有 关 。缺 少维 生 素 会 加 速 老 化 , 乳 酸 在 肌 肉 内积 累 就 会 感 到 疲 劳, 钙 离子 水 平 调 节 视 觉变 化 等 。在人 体 内 既有生 物 大 分 子，又 有 金 属 离子。 它 们 可使 一 些 生 命 物 质 激活 或抑 制 , 形成 连 锁 式的 化学 反应 和 相 应的 生命 过 程 ,从 而表现 出 各 种 各

19、样 的功能 。 蛋 白 质 是 一 类 很典 型的生命 大 分 子 。 生命体 内 几 乎 所 有 的 化 学反 应 都是 酶蛋 白 催 化 的; 肌 肉 的 收缩 运动 依 赖 于 蛋 白 质 分 子 相互 作 用 而协 调 动 作 ; 蛋白质 还 具有 作为 氧载 体 和 保护 人体不 受外 界入 侵的 作 用 ; 神经 系统 的 功 能也依 赖 于 蛋 白 质对外 界 刺 激 的 鉴别 、 传 递 和 扩 大 的 作 用; 激素蛋 白质综 合 地控 制着各 种 细 胞 的 生 长活动 。 此 外 ， 还有肽 与 受 体 蛋 白质 如 何 相互 作 用 而 导 致人 体 发生 生 理变 化

20、 的?肽 又是 怎 样 与 细 胞 表 面 蛋 白质 相 结 合 而 导 致 人 的 情 绪和 知 觉 发 生 变 化 的 ?等 等。 这 都 是 人们为 阐明 复 杂 的 大 脑 功能 和 人 体 控制 机 制 必 须 解 决 的化学问题。 人 的 生 命素 质 与社 会 素 质 是 相 通的, 生 命素质 转 化 成 社 会 素 质 后 才 能 显示 出更 大的意 义 。在 这 种 转 化 中 化 学 因素 的 作 用 是 不 可忽视 的 ，有 些新 的 激 素类 化 合物 就 能治 疗 起 因 于心 理 紊 乱 的 精 神病、性 病 、 生 殖 病 等 疾 病 。 健康 的身体 和 饱

21、满 的 情绪 往 往 联 系 在 一 起。 化 学 和生 物 学 相 结 合 , 研 究 人 体 生 命 化 学机 制 ,促 进了 医 药 学 的 发 展 ， 提 高 了 控制病理 的 能力 。 药 物化 学 探 讨 药 物 疗 效 与 作 用机 制 之 间 的 关系 ， 用 药 物成 功 地矫 正了 疾 病状 态 出 现 的 代 谢不 平 衡现象， 达到 治 病目 的 。 人 工 合 成 抗菌 剂 、 抗 病 毒 剂 等抗 生素 药 物 ， 大大 地 降 低 了 人 的死 亡 率 。药 物 化学 也 为治 疗 癌 症 、 精 神 病、 糖 尿 病 等难 治 之 症 提 供 了 比 较有效 的

22、 药 物 。最 近 发现 多 巴 胺 就 是 一 种与 精 神 分 裂症有 关 的物 质 。 多 巴 胺 的发 现 有 利 于 查 明精 神 病 发 生 的 原 因 和 机 制,为 研 究效 率 高 而 副 作 用少的 新 药物 提 供新 思路。 人 体 的物 质素质 和 精神 素 质 是 相 互 影响 的 ,人体内 存 在着 许 多 相互反 馈 的 化 学 作 用机制 ， 起着 控 制 和 调节局 部 乃 至全身 的 作 用 。 所 以 , 研究人 体 生命过 程 的 化 学 机 制 与控 制 ，具 有 重 大 的 理 论 意 义 和 实 际 意 义。四 、 化 学 对 社会 文 化 发 展

23、 的 作 用 化 学文化 虽 然 是科 学文 化的 一 种 亚文化, 但 它 却 是 人 类 文 化 的 重 要 组成 部 分 。 不 论 从 文化 的物 质 方 面 看， 还是 从 文化 的 精 神 方 面看 ,化学文 化 对人 类 全 面发展 的 作用 及影 响 ,都 是 广 泛 而深 刻 的 。化 学文化 和 人文文 化 是相 互 推 进的 ，人 类就 在 它 们 相 互 结 合 和 互 动 得 到 全 面 发 展 。 、化 学 对 人 类 起 源 的 认 识 关于 生 命起 源 和 人类 起 源的 认识 ， 既 属 于 人 文 文 化的 内 容 ， 又 属 于 化学 文化 的 内 容

24、。也就 是说 不 仅 从 发 展 史的 角 度 去 认识 ， 也需 要 从 化 学 的 角 度 去认识 。 现 代化 学 关于 脱 氧 核 糖核 酸 （dna) 的结构 与合 成 的 研 究， 揭 示 了 遗 传 信 息 与 na分 子结构 的排 列 编 码有 关 。 这 方 面 的 研究还 揭 示 了 核 酸 和蛋 白质 的 关 系 ， 即核 酸决 定 蛋 白 质 的 性 质, 蛋 白 质 控 制核 酸 的 代 谢, 它们 的 相 互 作 用 构 成 一 个 自 组织 系统，从 而导致生 命 活 动出 现。当然 生 命 系 统 并 非这样 简 单 ，而是由 多 种 生命 大分 子 和 许多

25、无 机 金属离子 所 构成 的复杂 的 自 组织系统。 当 前 人 们 正 集中研 究 和 揭 示细 胞 生命活动 的奥 秘 。 细胞 是 生 命 体的基 本单元 ,它 具有生 命 体 的 一 切 特 征 ， 用 一 个 细 胞 就 可 培 育 出 一 个 完 整 的 生命 体 。 可 是 细 胞内的 一 切生命 活 动 都 关 系 到一 系列的 复 杂 的 化 学反应 过 程 ， 并由 各种 各 样 的 确 良 酶（ 蛋白质 ) 调 节 、 控制这 些 化 学 反 应, 进 行 能 量转 换 和 新陈代 谢 ，适 应 着环境 ， 完 善 着 自 身 。 所 以揭 示 生命 和 人 类 形成

26、的 全 过 程 ， 仍 然是生 命 化学 的 伟 大使 命 ， 也是 人类 文化 中 具 有 明 显 意 义 的内 容 。2、化 学文 化 的 真理性 及 作 用化 学 文化 是 化学物 质 和 化 学 精 神 相 统 一的 高 级 文 化 。 在 任 何化 学 活 动中 ， 如 果 不 能 实现 这种 统 一 , 就 不 可 能 创 造出文 明 的 化学 文化。化学 物 质 产 品仅 是 化 学 文化 的 一种 显 在 形 式 , 各 种 物 产 品 中 都 蕴 含着化 学 家 的 思 想 智慧 , 具 有 丰 富 的 化 学知 识 内 容 , 是化 学精 神的 结 晶 。 化学 文化 是

27、由 化 学 物 质 、 化学 变化、 化 学 组织 、化学 活 动 、化学方 法 、 化学语 言、 化 学 知 识 、 化学理 论 以 及 化 学 思 想 等 要 素 共 同 构 成 的 科 学 文 化 。 这 种文化 的 价 值 主 要 在于 它 的 科学 精 神 和 应 用的 合 理性 。 3、化 学 对 伦 理 学 的 影 响 化学 是 一 门 理 论 性和应 用 性 辩 证 结 合 的科 学 。 正 由 于其 应 用性，才 使化 学与 伦理 学 发 生 必 然 的 联 系。 化 学 对人 类发 展 的 作 用 , 有 好 坏 之分 。 这 并 不是 因 为化学 科 学本 身的 问 题

28、，而 且由 应 用它 的 人 所 造成 的 。化 学 的 应 用 必 对人的行 为 准 则 和 人 与 人之间 的 关 系 提 出了新 的 要求, 增 加 了新 的 内 容。社会 主 义 的道 德 观 是 以有 利 于 人类 发 展 的 根 本 利 益 为 准 , 搞 实 用主义和 利 已 主 义 ， 都 是 违 背 社会 主 义 道德 原 则 的 。 在 现 代 科 学 技术 的 条 件 下 , 化 学 在应用 中 的有害 作 用 是 可以消 除 的 ， 起 码 可以减 至 最低程 度 。有的 化 学 企业 ,尤 其乡镇企 业 的 管 理 者 , 只 顾 自 身的经 济 利 益 , 无 视 社 会 的 根本 利 益 ， 不 讲 道 德 , 任 意 污 染 环 境 ,应 受 到 全 社 会 的 谴 责 。 当 前 ， 化 学 面 临 着 许多 世 界 性问 题 , 如 人 口爆 炸 、 粮 食 危 机 、 能 源 短 缺 、 资 源 耗 竭 、环 境 污 染、 生态 失 去 平 衡