改革開放30年來，與國內各行各業(yè)一樣，我國的化學科學研究獲得了全方位發(fā)展，步入了高速發(fā)展時期，無論在基礎、應用基礎研究還是成果轉化、實現(xiàn)產業(yè)化方面都取得了驕人的成績。不僅如此，這一領域還涌現(xiàn)出了許多完全自主知識產權的創(chuàng)新成果，發(fā)表的學術論文數(shù)量和質量都有明顯增加和提高，在國際上的影響進一步擴大，國際學術地位得到進一步提升，我國已成為國際化學社會中一支彰顯巨大影響的重要力量。

　　2010年已經過去，盤點我國化學科研事業(yè)在這一年中所取得的突出進展，我們可以看到具有科研成果豐碩、基礎研究更加扎實深入、原始創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)的明顯特點。

　　科研工作取得豐碩成果

　　科研成果的數(shù)量與質量是衡量科研水平的重要指標之一。2010年，一批化學成果獲得了國家科技獎勵。繼閔恩澤和徐光憲兩位老科學家先后獲得國家科學技術最高獎之后，在2009年度國家科學技術獎勵大會上，化學工作者共獲國家自然科學獎、國家技術發(fā)明獎和國家科技進步獎40項，占全部獲獎項目總數(shù)的13.8％。

　　數(shù)據(jù)表明，2010年的化學延續(xù)了其在國家科技獎勵方面的良好勢頭，充分展示了我國化學科學的發(fā)展和取得的成就，有力證明了化學無論在基礎研究還是技術和應用創(chuàng)新研究方面，都對科學、國民經濟和社會發(fā)展作出了十分重要的貢獻。

　　發(fā)表學術論文是科學家進行學術交流的主要工具，其數(shù)量和質量也是檢驗基礎研究水平的重要信標。在2010年，化學學科學術論文的質量與數(shù)量齊增長。僅據(jù)美國信息科學研究所（ISI）知識網公布的截至2010年6月底的過去10年半的資料統(tǒng)計，由我國科學工作者在被“期刊引文報告”數(shù)據(jù)庫所收錄的期刊（即所說的SCI收錄期刊）上發(fā)表的化學論文總數(shù)已經超過日本，居世界第2位。

　　2010年，這種勢頭得到了延續(xù)，截至12月20日，Web Science數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計的我國發(fā)表的化學論文達到16385篇。這些論文中，有許多原創(chuàng)性新成果在國際學術界產生了很大的影響，被包括美國《科學》、英國《自然》、美國《國家科學院院刊》、《美國化學會志》、德國《應用化學》、英國《化學通訊》等在內的國際最著名期刊所評述。

　　基礎研究更加深入原始創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)

　　2010年發(fā)表的學術論文表明，我國的傳統(tǒng)化學學科不斷創(chuàng)新，在新方法新技術的開發(fā)、新概念新理論的提出等方面取得了一大批新成果；新興學科發(fā)展迅速，在同一起跑線上參與了國際競爭，部分學科與項目已經嶄露頭角，該領域在國際上頗具影響力。

　　2010年化學學科研究的新方法、新技術不斷涌現(xiàn)。光譜分析研究人員提出并建立的殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜（SHINERS）方法，首次在電化學條件下獲得了鉑、銠等各種原子級平滑單晶上的表面拉曼光譜，成功檢測到半導體硅表面的成鍵物種、活細胞壁的組分乃至橘子皮的殘留微量農藥。該突破使得表面增強拉曼光譜技術得以檢測各類材料的最表層化學組分和應用于任何形貌的基底，作為一種新型超高靈敏度的普適檢測技術，將在食品安全、環(huán)境保護、醫(yī)學診斷、材料表面分析、公安等領域具有廣闊應用前景。同時，該方法不僅使表面拉曼光譜技術發(fā)展得更通用和實用，還有望拓展至表面紅外光譜、和頻振動光譜和熒光光譜等其他譜學技術。

　　化學學科還發(fā)展了一種利用水溶性陽離子型共軛聚合物作為熒光探針實現(xiàn)DNA甲基化水平探測的新方法，其靈敏度高、成本低、引物無需熒光標記，而且檢測在均相溶液中進行，無需分離、純化手段，可以方便地用于腫瘤特異性基因標志物的篩選研究；了解相關抑癌基因啟動子區(qū)CpG島的甲基化狀態(tài)，對于及時發(fā)現(xiàn)和治療癌癥非常重要，在臨床腫瘤早期診斷上具有潛在應用價值。

　　此外，我國科學家還提出了包括高溫裂解商品化SiC顆粒實現(xiàn)規(guī)?；苽涓咂焚|無支撐石墨烯材料的方法、模板剝離制備超平滑表面金屬納米結構的方法；實現(xiàn)細胞圖案化以及快速高靈敏度高通量檢測分析細胞培養(yǎng)、藥物刺激與細胞代謝物的微流控分析方法；在純水溶劑體系中，對氟離子進行快速檢測的氟離子檢測試紙和對氟乙酰胺等含氟毒物的快速電化學檢測的方法；利用苯—氟苯相互作用調控晶體堆積實現(xiàn)單體自組織輔助的無催化劑點擊聚合方法，以室溫本體聚合所得到的生物相容性好且可降解的類磷脂超支化聚合物為載體，通過連接結合配體或抗體的策略，將不同種類的抗腫瘤藥物（如氮芥、阿霉素、紫杉醇等）輸送到腫瘤細胞內部來達到抗腫瘤的目的；以聚烯烴或回收聚烯烴為碳源材料制備碳納米管材料的方法；沒有金屬參與的、溫和條件下合成芳香硼酸酯的方法，以及含氮雜環(huán)化合物的不對稱氫化策略；膠體和界面化學的“自模板法”和氣液界面單層膠體晶體模板新方法；利用同步輻射裝置，建立了把同步真空紫外光解離質譜技術與普通的實驗室手段相結合用于燃燒化學研究不同方面的方法……

　　這些研究對于推動和促進材料制備、有機合成、納米科學和生命科學的發(fā)展顯示了重要的科學意義和作用。

　　2010年化學基礎研究新理論、新概念不斷取得突破。科學家通過設計一個世界上最高分辨率的交叉分子束散射實驗，首次成功觀測到了理論預測的轉動量子態(tài)為12、13和14的反應共振態(tài)分波所引起的3個振蕩峰，并且發(fā)現(xiàn)理論預測的共振態(tài)能量完全達到了光譜精度，又一次實現(xiàn)了反應共振態(tài)研究方向上的新突破。

　　科學家還利用限域效應機理，在鉑表面構建了具有配位不飽和的亞鐵納米結構催化劑，不僅成功實現(xiàn)了在質子交換膜燃料電池真實操作條件下氫氣中微量一氧化碳的完全脫除，而且發(fā)展出了“界面限域催化”的概念。

　　除此之外，科學家還采用蒙特卡羅方法獲得了對ABA兩親性三嵌段共聚物在選擇性溶劑中自組裝形成囊泡狀膠束的動力學過程的模擬結果，對囊泡這一特殊結構的形成機理賦予了新的解釋，還對嵌段共聚物在選擇性溶劑中的自組裝動力學過程有了更深層次的認識。

　　新材料不斷被發(fā)現(xiàn)，并得到研制：新的碳同素異形體——大面積石墨炔薄膜（graphdiyne）；潛在的深紫外非線性光學晶體材料——具有無心空間群的新型堿金屬硼鈹酸鹽類；通過控制所施加的電信號就可以實現(xiàn)可控電驅動的碳納米管/殼聚糖復合物薄膜；利用掃描隧道顯微術構筑的存在手性的二維籠目網格結構；可直接釋放抗癌藥喜樹堿且能增加載藥量而大大降低了初始暴釋，并可同時釋放兩種藥物起到協(xié)同治療效果的生物高分子材料；對丁二烯和異戊二烯聚合有非常高的催化活性并突破了順1，4-選擇性97%極限的催化體系；可以使超過 90%的大腸桿菌被抑制且對哺乳動物細胞產生的細胞毒性很小的紙片樣宏觀石墨烯膜；可以在溶液中的納米級“中國地圖”表面，實現(xiàn)DNA雜交反應并實現(xiàn)可尋址的高靈敏基因檢測，以及通過原子力顯微鏡技術實現(xiàn)對單堿基變異性的高特異性分辨的液態(tài)DNA芯片；還有中國古代建筑用糯米灰漿成分之謎的破解等，都是具有重要理論和應用價值的進展。

　　我國一直處于國際先進水平的有機/聚合物白光電致發(fā)光器件，2010年又取得一系列的新進展，僅據(jù)前9個月的統(tǒng)計，“期刊引文報告”數(shù)據(jù)庫收錄的有關該領域的961篇論文中有374篇是我國作者發(fā)表的，占38.9%，足見我國在該領域的學術地位與影響。

　　有機反應是化學和材料科學的基礎。2010年新反應與新化合物的分離、表征亦取得較大突破。

　　金屬催化的碳碳鍵形成反應是有機化學中最為重要的一類反應，鈀催化的交叉偶聯(lián)反應正是由于其在形成碳碳鍵方面的重要作用而被授予了2010年的諾貝爾化學獎。

　　我國化學家在這方面也取得了很有意義的進展，特別是采用廉價的銅、鐵及其鹽為催化劑的炔基化反應、三氟甲基化反應、氧化酰胺化/雙酮化反應、不活潑芳烴與鹵代芳烴的直接偶聯(lián)反應、3組分生成1，3-二取代聯(lián)烯的反應等。在鈀催化的交叉偶聯(lián)反應的應用范圍拓展至多氟芳烴方面，也取得了突破。

　　還有，多種環(huán)肽類生物活性物質的全合成以及50余種（其中不少具有抗癌、抗腫瘤、抗菌、抗細胞毒和抑制微生物等生物活性）的新生物堿、萜類等化合物和骨架的分離和結構確定等，也都是有機化學領域的重要進展。

　　可持續(xù)發(fā)展成為化學研究工作主題

　　在堅持科學發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的理念指導下，我國對綠色溶劑——離子液體的基礎物化性質進行了深入的研究，成功應用天然、價廉、可再生的原料制備了多種離子液體；在CO2的轉化，分子氧和過氧化氫的綠色氧化、纖維素、木質素、糖類等生物質的轉化等方面都有很好的進展，具有重要的借鑒意義。

　　比如以手性膦酸為催化劑，用H2O2可以把3位取代的環(huán)丁酮通過不對稱Baeyer- Villiger反應高選擇性地得到相應產物，反映體過量值可以高達93%；在水和有機溶劑中和氫氧化釕催化下，用分子氧實現(xiàn)了伯胺的高選擇性氧化；以 TiO2擔載的Au-Pd雙金屬為催化劑，高選擇性地用空氣氧把甘油氧化得到乳酸；用金屬納米粒子和質子酸性離子液體組成的雙功能催化體系，將酚類木質素模型化合物一鍋有效且低能耗地轉化成烷烴；將廉價的三維連通孔結構的介孔活性炭擔載的碳化鎢用于纖維素的催化轉化，使擔載的碳化鎢催化劑在反應中表現(xiàn)出更高的活性、選擇性和穩(wěn)定性，可以把乙二醇的收率提高到70%以上；在離子液體中，實現(xiàn)了把玉米稈、稻稈和松木等以及糖類等生物質直接轉化成重要的化石產品替代物——5-羥甲基糠醛和糠醛的高效低成本方法……

　　新型、清潔能源已經成為實現(xiàn)社會和經濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵。目前，國際上的熱點領域有：氫能源（燃料電池）及儲氫、生物燃料、有機/聚合物太陽能電池和有機染料敏化太陽能電池等。

　　2010年，我國科學家在這些領域都做出了突出的工作。比如理論研究發(fā)現(xiàn)并由實驗證實，水溶液電解質鋰離子電池的負極材料會被氧氣氧化是造成此類電池容量衰減的主要原因；通過密封除氧和選擇合適的電極材料實現(xiàn)了水溶液電解質鋰離子電池循環(huán)性能的大幅度提高，對推動其在風力、太陽能發(fā)電等能量儲存、智能電網峰谷調荷和短距離電動公交車等的應用具有重要意義。

　　科學家還利用基于含時密度泛函電子動力學的第一性原理對染料敏化太陽能電池中的染料分子的計算結果，為精確調控微觀、超快過程，進一步優(yōu)化此類新型電池的光電轉化效率提供了基礎；在理論模擬基礎上，由1，3，5-三乙炔苯催化聚合制備得到了刷新同等條件下物理吸附儲氫紀錄的三維微孔共軛聚合物；用模擬天然形成化石燃料地質條件的高溫高壓水熱環(huán)境中進行反應的水熱液化工藝，將海洋水體富營養(yǎng)化造成海上“綠潮”的大型海藻滸苔轉化為生物油，把這一污染“元兇”變成為制造新能源的原材料。

　　還有一項有意思的研究：以經過酸預處理的乳牛糞便為原料生產生物氫的最大氫產量高于此前所有報道，既得到了清潔能源，又有助于解決環(huán)境污染，還提供了一種同時供應生產甲烷的理想原料的有機廢物處理方法，可謂一舉三得。

　　科學家還使用由研制的新型受體材料構筑的聚合物太陽能電池的填充因子、開路電壓和能量轉換效率等多項指標為同類體系的文獻最高值。

　　資源的合理、高效、潔凈利用是實現(xiàn)循環(huán)經濟和可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。比如，采用雙氧水與乙酸原位產生的過氧酸直接氧化，實現(xiàn)了甾體皂甙元資源100％利用和“零排放”，完成了“百kg”規(guī)模的試驗。一旦推廣，每年將減少約8000噸含鉻工業(yè)廢棄物的產生，同時回收約500噸手性試劑；油田廢水處理以及處理后廢棄物的高值化應用項目及300噸/年的油田廢水處理成套工藝和裝置獲得成功，都是具有很好的經濟與社會效益的重要進展。

　　應用研究和成果轉化有新突破

　　在2010年，我國的應用及應用基礎研究也取得了極其重要的進展，在把科研成果轉化為生產力方面有了新的突破。

　　“煤制乙二醇”等產業(yè)化示范裝置的平穩(wěn)順利運行和成功試車投產，標志著我國煤基能源化工產業(yè)化取得了重大突破，奠定了我國在世界煤基化工產業(yè)中的領先地位，對于實施我國以煤代油戰(zhàn)略、煤炭資源清潔高效利用和保障國家能源安全具有重要意義。

　　大型儲能系統(tǒng)和智能電網是太陽能和風能等新型清潔能源的可持續(xù)發(fā)展所不可或缺的，而且對于安全用電也是極其重要的。繼先后研制成功650Ah的鈉硫儲能單體電池和全釩液流儲能電池之后，作為國家電網上海世博園智能電網綜合示范工程一部分的 100kW/800kWh鈉硫儲能系統(tǒng)和“太陽能光伏發(fā)電—5kW/50kWh液流電池儲電”聯(lián)合供電系統(tǒng)，已分別成功啟動運行和實現(xiàn)了連續(xù)無故障安全運行。這些成果的取得是產學研合作機制的一大創(chuàng)新。

　　納米材料綠色印刷制版技術在成功建成中試線的基礎上，開展了進一步的產業(yè)化開發(fā)，其成功將對推動印刷行業(yè)的技術轉化、實現(xiàn)快速環(huán)保印刷具有革命性的意義。

　　國際學術影響力明顯提升

　　我國化學科學的發(fā)展引起了國際學術界的高度關注，發(fā)表的論文屢屢被作為熱點、亮點、頂級十佳論文等給予評述。特別是2010年，英國皇家化學會出版社（RSC）、《先進材料》、《配位化學評論》和《亞洲化學學報》等都為紀念北京大學化學研究與教育百年而出版了專集；《先進材料》還出版了中國科學技術大學專集。

　　另外，目前我國已有一批化學家在國際著名學術期刊出任副主編等要職。僅以高分子科學領域為例，就有6種該領域最著名的期刊由我國內地的化學家擔任副主編。還有近年來，國際著名期刊約請中國化學家撰寫特邀論文的情況屢見不鮮，據(jù)對影響因子在 10以上的7份專門刊登綜述論文的著名期刊統(tǒng)計，僅2010年前7個月就已經發(fā)表了中國內地科學家的綜述論文68篇，創(chuàng)下了前所未有的新紀錄。

　　2010年夏天，美、英、德、日等國化學會都派出了高級別的代表團到會參加了在廈門舉行的中國化學會第27界學術年會，共同見證了中國化學會成立以來規(guī)模最大、水平最高的學術盛典，并主動表示希望加強合作。目前，中國化學會已先后與他們簽訂了合作協(xié)議或合作框架意向書等，使合作進一步制度化并推向深入持久。

　　所有這一切都是國際化學界對我國化學家工作的充分肯定，也是我國化學科學的學術影響力明顯提升的力證。

　　2011年，我們迎來了“十二五”的起步之年，也是聯(lián)合國的“國際化學年”。我們將圍繞國際化學年的主題“化學——我們的生活，我們的未來”開展一系列的活動，以增進公眾對化學的認知和了解，提高年輕人對化學科學的興趣，培養(yǎng)他們對化學未來發(fā)展的熱情。

　　我們一定要繼承老一輩化學家的優(yōu)良傳統(tǒng)，以更踏實的工作、更昂揚的精神狀態(tài)和充滿激情的斗志，積極做好“十二五”的規(guī)劃和各項工作，更進一步提高我國化學科研的原始創(chuàng)新能力，為化學科學的不斷發(fā)展作出應有的貢獻。