亚洲 a v无 码免 费 成 人 a v,性欧美videofree高清精品,新国产三级在线观看播放,少妇人妻偷人精品一区二区,天干天干天啪啪夜爽爽av

NSR專欄

往期文章

楊培東的上科大使命：在中國培育開拓性研究 

吳仲義、蒲慕明：現(xiàn)今學(xué)術(shù)出版走上的錯(cuò)路 

中國的有機(jī)合成：傳統(tǒng)深厚，未來可期——專訪周其林、馮小明

李飛飛：人工智能重塑世界 

對話國際機(jī)器學(xué)習(xí)協(xié)會(huì)創(chuàng)始主席：人類哪些工作不會(huì)被機(jī)器取代？

從實(shí)驗(yàn)室走向市場的物質(zhì)量子工程

撰文 | 徐如人（中國科學(xué)院院士、吉林大學(xué)無機(jī)合成與制備化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）  

責(zé)編 | 陳曉雪

●　●　●

到目前為止，人類已經(jīng)創(chuàng)造出上億種物種、物相、化合物和材料，其組成幾乎涵蓋了周期表中的所有元素。它們呈現(xiàn)多層次結(jié)構(gòu)的凝聚態(tài)（Condensed Matter），包括晶體固態(tài)、準(zhǔn)晶與非晶固態(tài)、無定形與玻璃態(tài)、介觀態(tài)（如納米、團(tuán)簇等）、熔融態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)等。這些凝聚態(tài)具有特定的組成、多層次結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能，是所有化學(xué)反應(yīng)的主體。這些物種、物相、化合物和材料的化學(xué)性質(zhì)以及它們間的化學(xué)反應(yīng)（包括反應(yīng)條件、過程、機(jī)制、結(jié)果與產(chǎn)物的功能）主要決定于其凝聚態(tài)組成和多層次結(jié)構(gòu)。

比如，對于固態(tài)物質(zhì)，其多層次結(jié)構(gòu)就包括特定的鍵合、晶體結(jié)構(gòu)、多種類型的缺陷與能帶結(jié)構(gòu)、界面、粒度尺寸和分布等。當(dāng)在高溫下晶體固態(tài)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，除了組分間發(fā)生反應(yīng)，固態(tài)中的多層次結(jié)構(gòu)也將發(fā)生變化。以其中的缺陷為例，在高溫下缺陷本身、缺陷與缺陷間、缺陷與組份間往往會(huì)發(fā)生一定程度的變化與反應(yīng)，從而影響整體反應(yīng)的進(jìn)行與結(jié)果。比如，在以離子熔體、分子熔體與金屬、合金熔體為主的熔融態(tài)結(jié)構(gòu)中，空穴、空位、位錯(cuò)，具有特殊組成與活性的化學(xué)個(gè)體粒子和“變形中心”，以及由于結(jié)構(gòu)原因造成的諸多熔態(tài)特性，將影響和決定熔態(tài)化學(xué)與在熔態(tài)中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。又如，以水為代表的液態(tài)，除了水分子自身的結(jié)構(gòu)和極性，在液態(tài)水中還存在氫鍵、水簇、空洞等結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致液態(tài)水成為大量化學(xué)反應(yīng)最重要的介質(zhì)，諸如溶解與沉淀、晶化、酸堿中和與鹽類水解、氧化—還原與復(fù)分解、絡(luò)合和配位、簇合、聚合以及大量亞臨界條件下的水熱反應(yīng)等。在臨界與超臨界條件下，液態(tài)水的組成、結(jié)構(gòu)和性能又發(fā)生了極大的變化，從而形成了超臨界水熱化學(xué)。

再如，納米態(tài)與相關(guān)材料的化學(xué)，則更與納米的介觀態(tài)結(jié)構(gòu)和由態(tài)結(jié)構(gòu)賦予的特性（包括界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、小分子效應(yīng)與量子隧道效應(yīng)等）緊密相關(guān)。元素周期表第一、二周期中的元素及元素相互間生成的化合物和第八族的惰性稀有氣體是化學(xué)中的主要?dú)鈶B(tài)物種，然而這些氣態(tài)物種間如果要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，卻只能在具有特定組成、結(jié)構(gòu)與催化功能的固態(tài)或熔態(tài)中或超低溫下光催化的作用下才能得以進(jìn)行，因而，它們的化學(xué)是現(xiàn)代催化化學(xué)研究領(lǐng)域的重要對象，是推動(dòng)現(xiàn)代催化理論發(fā)展的基礎(chǔ)。

然而直至目前，化學(xué)科學(xué)所描述與研究的內(nèi)容還基本上停留在以分子與理想晶體為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)、合成以及它們之間的關(guān)聯(lián)、規(guī)律與理論方面。這樣必然無法準(zhǔn)確全面地描述與認(rèn)識實(shí)質(zhì)上是以凝聚態(tài)為主體的化學(xué)科學(xué)。特別是隨著科學(xué)的快速發(fā)展，化學(xué)家們必然面臨一系列前所未有的新化學(xué)科學(xué)問題，比如（1）設(shè)計(jì)與定向創(chuàng)造新物質(zhì)，特別是具有特定功能與特定學(xué)術(shù)意義的新物質(zhì)；（2）研究復(fù)雜體系（比如生命、地球、大氣以至星際等體系）中的特殊與極端條件下的化學(xué)反應(yīng)以及（3）為人類謀幸福求健康所面臨的諸多化學(xué)問題。

因此，建立和發(fā)展凝聚態(tài)化學(xué)（Condensed Matter Chemistry）這個(gè)新學(xué)科就顯得尤為重要。凝聚態(tài)化學(xué)是以與化學(xué)科學(xué)具有緊密聯(lián)系的固態(tài)、介觀納米態(tài)、熔融態(tài)、液態(tài)與氣態(tài)為主要對象，研究“態(tài)”的組成、多層次結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能，態(tài)-態(tài)間的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律和多層次結(jié)構(gòu)間的關(guān)聯(lián)，凝聚態(tài)物質(zhì)的構(gòu)筑與創(chuàng)造以及它們的規(guī)律與理論的一門學(xué)科。為了適應(yīng)新化學(xué)科學(xué)的需要，建議化學(xué)家們在目前化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)上，高度重視凝聚態(tài)化學(xué)的研究與學(xué)科建設(shè)，系統(tǒng)地開展與化學(xué)緊密相關(guān)的上述凝聚態(tài)多層次結(jié)構(gòu)與特性對化學(xué)反應(yīng)的影響研究，總結(jié)普遍規(guī)律，并與凝聚態(tài)物理學(xué)界的同仁們加強(qiáng)學(xué)科間的協(xié)作，以發(fā)展有關(guān)理論來推動(dòng)化學(xué)科學(xué)以至物質(zhì)科學(xué)與材料科學(xué)更大的發(fā)展。

徐如人

1932年2月生，無機(jī)化學(xué)家，中科院院士，現(xiàn)任吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授。

英文原文2018年1月發(fā)表于《國家科學(xué)評論》(National Science Review, NSR)，原標(biāo)題為“Towards a new discipline of Condensed Matter Chemistry”?！秶铱茖W(xué)評論》是科學(xué)出版社旗下期刊，與牛津大學(xué)出版社聯(lián)合出版。《知識分子》獲《國家科學(xué)評論》和牛津大學(xué)出版社授權(quán)刊發(fā)該文中文翻譯。

如需閱讀英文版，請點(diǎn)擊以下鏈接：https://academic.oup.com/nsr/article/5/1/1/4826553，或點(diǎn)擊文末“閱讀原文”跳轉(zhuǎn)閱讀。