本文刊载于《中国科学院院刊》年第3期“学部咨询与院士建议:战略性基础研究”
程燕林1吴树仙2戴庆2陈春英2赵宇亮2*
1中国科学院科技战略咨询研究院
2国家纳米科学中心
化学是一门承上启下的中心科学,对整个科技领域的发展和经济社会的进步起到了强有力的推动作用。发达国家通过对化学科学的支持,有效提升了化学学科的研究水平,并推动了化工产业的发展。新中国成立后,我国在自然科学领域较早支持了化学研究,目前我国化学研究水平处于世界前列。然而,我国化学领域还存在重大原创性成果不足、稳定支持不足、对工业支撑不足、中心科学的地位仍有待提高等问题。为使我国化学科学更上一个台阶,更好地发挥化学在科技和经济发展中的作用,围绕“四个面向”,文章提出了我国化学研究的新架构,并从资助模式、选题机制、研究组织模式、人才队伍建设和提升国际影响力?5?个方面提出适应新架构的对策与建议。
化学是一门以实验为基础的自然科学,在原子、分子、纳米等跨尺度、多层次上研究物质世界的组成、结构、性质、互作过程和演变规律。化学对整个科技领域的发展起到了强有力的支撑和推动作用,现代社会经济发展中的材料、能源、环境、生命与健康、资源与可持续发展等问题,均需要化学的理论与方法。当今很多科技创新活动面临的“卡脖子”问题的本质是化学问题,如微纳加工技术、芯片加工技术的光刻胶、特高纯化学试剂等。
我国历来高度重视化学学科建设和发展,同时注重化学科学的基础研究与重大应用任务相结合,产生了诸如人工合成结晶牛胰岛素、人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸、青蒿素的提取等重大成果,为科技和经济社会发展作出了重要贡献。目前,我国化学人才队伍和论文数量均居世界前列,但仍然没有改变关键核心技术被“卡脖子”的局面。未来,仍需要加强化学的基础研究,加速与化学密切相关的重大科学问题和技术挑战的研究,加大化学领域的重大原创成果产出与应用,促进我国化学科学的快速发展。为此,本文在分析化学科学基本特征和领域发展历史经验的基础上,围绕我国化学科学发展的问题与挑战,结合优势与短板,提出我国化学科学的新研究架构,并提出适应新架构的对策与建议。
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化学科学的基本特征
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化学是一门承上启下的中心科学
化学不仅是一门理解化学现象、发现化学过程的独立科学,更是一门连接物质科学和应用科学的“中心科学”(centralscience),其在人类认识世界、改造世界中的作用是无可替代的。其他门类的自然科学之间,以及自然科学与工程技术之间的联系都需要以化学为中间媒介。例如,自然科学中的物理科学,需要通过化学作为中介,才能更好地开展生命科学和材料科学的研究;信息工程也需要将化学的基础性知识与信息传输、转换、存储等材料加工工艺、制造过程等相结合,才能实施高水平建设。化学作为一门中心科学,并不是指化学在所有学科中最重要,而是说明化学在社会和科学系统中的多边关系和地位,是一门承上启下的学科。
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化学是一门既传统又不断发展的基础科学,新的化学交叉分支不断涌现
化学是创造新物质、新材料的基础科学,同时也与物理学、生物学、地理学、医学等学科相互渗透、相互促进发展。例如,化学与生物学的交叉科学问题研究一直是当代科学中一个极其重要和备受
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