科技与化学有关系吗?
明确一点概念: 物理、化学、生物、工程、电子等学科是基础学科,是研究对象是物质结构性质规律的自然科学; 而材料学是建立在以上五大基础学科之上的交叉学科之一(其他还有光学、声学等等)。 所以从定义上,科技是与自然界相互作用的人类活动通称,而化学则是自然科学的一个分支——当然,在应用层面,人们经常把很多学科汇集在一起,统称“xx科学与技术”,比如微电子科学与技术、生物科学与技术……但这里不能称之为错,只是意义不那么清晰。
回到问题来,现代科学技术的发展必然依赖于基础学科的进步和理论突破;而作为自然科学的一个分支,化学也在不断的丰富着人类对物质结构及其变化规律的认识。所以可以这么说,科学技术的发展为化学提供了新的需求和创新动力,而化学则在满足这些需求的过程中推动了技术的前进。
举个例子来说明两者之间的关系吧。比如锂电池是目前广泛应用的充电电池之一,其能量密度高、循环寿命长、自放电率低等优点受到各大高科技企业的青睐,而在这些优点的背后其实是固体化学以及高分子化学的发展与积累。 固体化学方面,锂离子电池的负极材料通常采用石墨作为导电材料,而为了增强锂离子的嵌脱效率,通常需要在锂离子的嵌脱位点上引入可逆的化学键(如烯烃和砜基),同时为了防止锂枝晶的形成,需要在活性材料的表面包覆一层电解质不溶的物质(聚合物或者金属氧化物)。而要达到上述要求并实际应用于商品电池,就必须构建一个良好的化学体系——也就是说必须通过化学合成的方法得到具备上述性质的高分子复合材料。
再比如生物医药领域的新发展——药物设计。在这个领域中,科学家需要提前设计出具备特定结构和性能的化合物,再通过一定的化学反应获得目标分子。而这个过程正是化学家和药剂师们发挥聪明才智的地方——从结构上看,药物的设计一般通过以下三个步骤完成:
因而可以看出,虽然医药技术的发展最终取决于医学研究的进展和发现,但是化学作为基础学科在其中的作用也是举足轻重的。