化学如何改变世界

A. 化学如何改变了世界论文 给一个1000字左右在线等 好了给分

提纲
一是化学的特点
二是化学与世界的联系
三说明化学的重要性

B. 近代化学界的重要成就有哪些

这五项化学发明改变了世界
LCD屏幕随处可见——甚至在美术馆。图片来源：Dominic Alves/Flickr, CC BY-SA
不论你是否承认，跟其他学科相比，化学常常是被忽略的那一个。《科学》杂志在Twitter上公布的50位科学大师中，没有一位是化学家；化学新闻往往也不像物理和天文项目那样受关注，即便项目的主要内容是登陆彗星以后在上面进行的化学实验。
英国皇家化学学会调查了人们对化学、化学家和化学品的真实想法，结果表明，大多数人并不十分了解化学家在做什么，也不清楚化学对现代社会有哪些贡献。
化学名人堂。图片来源：Andy Brunning/[Compound Interest], Author provided
这真是太遗憾了，要知道，没有化学就没有现代社会。为此，我挑选了五项最重要的化学发明，正是它们塑造了我们所处的现代世界。
青霉素
这可不是牛棚，而是战时的青霉素生产车间。图片来源：Wellcome Images
青霉素很可能挽救过你的生命。没有它，哪怕是小小刺伤或喉咙痛都可能致命。1928年亚历山大•弗莱明发现培养皿上的霉块能抑制周围细菌的生长，并把发挥抑菌作用的化学物质称为青霉素（又称盘尼西林，penicillin）。
但是，他穷其所能也未曾从霉菌提取出可以使用的青霉素。弗莱明放弃了，他的工作也沉寂了10年之久。直到1939年，澳大利亚药理学家霍华德•弗洛里（Howard Florey）和他的化学家团队才终于找到了一种大量提纯青霉素的方法，使之真正投入使用。
然而，当时正值第二次世界大战爆发，科学仪器非常短缺。该团队只得用浴缸、牛奶搅拌器和书架组装成一个功能齐备的青霉素生产车间。不出意料，媒体被这种神奇的新药震惊了，但弗洛里和他的同事都不喜欢抛头露面，反而是弗莱明出了风头。
图为弗洛里。图片来源：Howard Florey. Wikimedia
青霉素的大规模生产始于1944年，化学工程师玛格丽特•哈钦森•鲁索（Margaret Hutchinson Rousseau）将弗洛里设计的半调子的仪器设备改进为大规模生产车间。
哈伯-博斯（Haber-Bosch）制氨法
氮肥的出现使农业生产发生了翻天覆地的变化。图片来源：eutrophication&hypoxia/Flickr, CCBY-SA
氮元素在每一个生命体的生物化学反应中都扮演着极为重要的角色，氮气还是空气的主要成分。不过氮气通常比较惰性，这意味着植物和动物无法从空气中直接获得氮。因而，氮的来源问题一直是农业生产的主要瓶颈。
1910年，德国化学家弗里茨•哈伯（Fritz Haber）和卡尔•博斯（Carl Bosch）用氮气和氢气制备出氨气，改变了这一切。它可以作为肥料，提高作物产量，最终为人类提供更多的食物。
如今，我们体内80%的氮都来自于哈伯-博斯制氨法，这个化学反应几乎是过去一百年间人口暴涨的最主要原因。
聚乙烯——意外的发明
虽是塑料，但历史悠久，价值斐然。图片来源：Dacidd/Flickr, CC BY-SA
大部分塑料制品，从水管到食品袋和安全帽，都由聚乙烯制成。这种年产量8000万吨、在现代生活中不可或缺的材料，来源于两次意外发现。
第一次发生在1898年，德国化学家汉斯•冯•佩希曼（Hans von Pechmann）发现他的试管底有一些蜡状的奇怪物质。他和同事一道研究了这个物质，发现它是一种长链分子，称之为聚亚甲基（polymethylene）。不过他们的制备方法没有实用价值，因而像青霉素的故事一样，在相当长的一段时间里都毫无进展。
到了1933年，ICI（一家已被收购的化学品公司）的化学家终于发明了一种制造聚乙烯的新方法。他们在一些高压反应中发现了冯•佩希曼曾留意过的蜡状物质。一开始他们没法重复这个反应，后来发现最初的反应中，氧气泄露进了反应体系。两年后ICI将这一偶然发现变成了实用的合成方法，生产出了如今唾手可得的塑料。
从墨西哥山药中提取出的避孕药
美味的墨西哥山药。图片来源：KatjaSchulz/Flickr, CC BY-SA
早在20世纪30年代，医生们便知道激素可以用来治疗癌症和月经失调，也能用于避孕，但相关研究由于缺少高效合成激素的方法而陷入停滞。当时黄体酮价格高达每克1000美元（以今天的物价水平），而如今每克只卖几美元。
宾夕法尼亚州立大学的有机化学教授拉塞尔•马克（Russel Marker）发现了合成黄体酮的捷径，降低了生产成本。他在植物中寻找结构类似黄体酮的分子，最终在墨西哥山药中分离得到一种化合物，只需一步便能转化成黄体酮，制成第一代避孕药。
你面前的液晶显示屏
LCD屏幕在显示摇滚音乐会的场景。图片来源：lan T. McFarland/Flickr, CC BY-SA
你一定想不到，平面彩色显示器的历史居然可以追溯到20世纪60年代晚期：当时英国国防部想要发明一种新的平面显示器，以代替军用车辆装备的笨重且昂贵的阴极管显示器。研究人员立即想到可以利用液晶材料来实现，当时已经有人提出了液晶显示器（LCD）的概念，但问题是它们只能在高温下工作。除非你把它们安装在烤箱中，否则没什么实用价值。
1970年，英国国防部委托赫尔大学（University of Hull）的乔治•格雷（George Gray），让他想办法使LCD能在更实用的温度下工作。他合成出了一种新的分子叫做5CB，终于实现了这一点。20世纪70年代晚期到80年代早期，全世界90%的LCD设备都使用了5CB，直到现在，便宜的手表和计算器中仍在使用它。同时，5CB的衍生物也直接促进了手机、电脑、电视的诞生。

C. 化学改变世界的途径是什么

分子——相互关联，相互转化的分子，以及相互支持的分子（如催化剂）。

D. 德国化学对世界的影响

20世纪化学的辉煌成就
20世纪人类对物质需求的日益增加以及科学技术的迅猛发展，极大的推动了化学学科自身的发展。化学不仅形成了完整的理论体系，而且在理论的指导下，化学实践为人类创造了丰富的物质。从19世纪的经典化学到20世纪的现代化学的飞跃，从本质上说是从19世纪的道尔顿原子论、门捷列夫元素周期表等在原子的层次上认识和研究化学，进步到20世纪在分子的层次上认识和研究化学。如对组成分子的化学键的本质、分子的强相互作用和弱相互作用、分子催化、分子的结构与功能关系的认识，以至1900多万种化合物的发现与合成；对生物分子的结构与功能关系的研究促进了生命科学的发展。另一方面，化学过程工业以及与化学相关的国计民生的各个领域，如粮食、能源、材料、医药、交通、国防以及人类的衣食住行用等，在这100年中发生的变化是有目共睹的。过去的100年间化学学科的重大突破性成果可从历届诺贝尔化学奖获得者的重大贡献中获悉

历届诺贝尔化学奖获奖简况

获奖年份获奖者国籍获奖成就
1901J. H. van’t Hoff荷兰溶剂中化学动力学定律和渗透压定律
1902E. Fisher德国糖类和嘌啉化合物的合成
1903S. Arrhenius瑞典电离理论
1904W. Ramsay英国惰性气体的发现及其在元素周期表中位置的确定
1905A. von Baeyer德国有机染料和氢化芳香化合物的研究
1906H. Moissan法国单质氟的制备，高温反射电炉的发明
1907E. Buchner德国发酵的生物化学研究
1908E. Rutherford英国元素嬗变和放射性物质的化学研究
1909W. Ostwald德国催化、电化学和反应动力学研究
1910O.Wallach德国脂环族化合物的开创性研究
1911M.Curie波兰放射性元素钋和镭的发现
1912V. Grignard
P. Sabatier法国
法国格氏试剂的发现
有机化合物的催化加氢
1913A. Werner瑞士金属络合物的配位理论
1914Th. Richards美国精密测定了许多元素的原子量
1915R. Willstatter德国叶绿素和植物色素的研究
1916无
1917无
1918F.Haber德国氨的合成
1919无
1920W. Nernst德国热化学研究
1921F. Soddy英国放射性化学物质的研究及同位素起源和性质的研究
1922F. W. Aston英国质谱仪的发明，许多非放射性同位素及原子量的整数规则的发现
1923F. Pregl奥地利有机微量分析方法的创立
1924无
1925R. Zsigmondy德国胶体化学研究
1926T. Svedberg瑞士发明超速离心机并用于高分散胶体物质研究
1927H. Wieland德国胆酸的发现及其结构的测定
1928A. Windaus法国甾醇结构测定，维生素D3的合成
1929A.Harden
H. von Euler-Chelpin英国
法国糖的发酵以及酶在发酵中作用的研究
1930H. Fischer德国血红素、叶绿素的结构研究，高铁血红素的合成
1931C.Bosch
F. Bergius德国
德国化学高压法
1932J. Langmuir美国表面化学研究
1933无
1934H. C. Urey美国重水和重氢同位素的发现
1935F. Joliot-Curie
I. Joliot-Curie法国
法国新人工放射性元素的合成
1936P. Debye荷兰提出了极性分子理论，确定了分子偶极矩的测定方法
1937W. N. Haworth
P. Karrer英国
瑞士糖类环状结构的发现，维生素A、C和B12、胡萝卜素及核黄素的合成
1938R. Kuhn德国维生素和类胡萝卜素研究
1939A.F. J. Butenandt
L. Ruzicka德国
瑞士性激素研究
聚亚甲基多碳原子大环和多萜烯研究
1940无
1941无
1942无
1943G. Heresy匈牙利利用同位素示踪研究化学反应
1944O. Hahn德国重核裂变的发现
1945A. J. Virtamen荷兰发明了饲料贮存保鲜方法，对农业化学和营养化学做出贡献
1946J. B. Sumner
J. H. Northrop
W. M. Stanley美国
美国
美国发现酶的类结晶法
分离得到纯的酶和病毒蛋白
1947R. Robinson英国生物碱等生物活性植物成分研究
1948A. W. K. Tiselius瑞典电泳和吸附分析的研究，血清蛋白的发现
1949W. F. Giaugue美国化学热力学特别是超低温下物质性质的研究
1950O. Diels
K. Alder德国
德国发现了双烯合成反应，即Diels-Alder反应
1951E.M. Mcmillan
G. Seaborg美国
美国超铀元素的发现
1952A.J. P. Martin
R. L. M. Synge英国
英国分配色谱分析法
1953H. Staudinger德国高分子化学方面的杰出贡献
1954L. Pauling美国化学键本质和复杂物质结构的研究
1955V. . Vigneand美国生物化学中重要含硫化合物的研究，多肽激素的合成
1956C. N. Hinchelwood英国
苏联化学反应机理和链式反应的研究
1957A. Todd英国核苷酸及核苷酸辅酶的研究
1958F. Sanger英国蛋白质结构特别是胰岛素结构的测定
1959J. Heyrovsky捷克极谱分析法的发明
1960W. F. Libby美国14C测定地质年代方法的发明
1961M. Calvin美国光合作用研究
1962M. F. Perutz
J. C. Kendrew英国
英国蛋白质结构研究
1963K. Ziegler
G. Natta德国
意大利Ziegler-Natta催化剂的发明，定向有规高聚物的合成
1964D. C. Hodgkin英国重要生物大分子的结构测定
1965R. B. Woodward美国天然有机化合物的合成
1966R. S. Mulliken美国分子轨道理论
1967M. Eigen
R. G. W. Norrish
G. Porter德国
英国
英国用驰豫法、闪光光解法研究快速化学反应
1968L. Onsager美国不可逆过程热力学研究
1969D.H. R. Barton
O. Hassel英国
挪威发展了构象分析概念及其在化学中的应用
1970L. F. Leloir阿根廷从糖的生物合成中发现了糖核苷酸的作用
1971G. Herzberg加拿大分子光谱学和自由基电子结构
1972C .B. Anfinsen
S. Moore
W. H. Stein美国
美国
美国核糖核酸酶分子结构和催化反应活性中心的研究
1973G.Wilkinson
E. O. Fischer英国
德国二茂铁结构研究，发展了金属有机化学和配合物化学
1974P. J. Flory美国高分子物理化学理论和实验研究
1975J. W. Cornforth
V. Prelog英国
瑞士酶催化反应的立体化学研究
有机分子和反应的立体化学研究
1976W. N. Lipscomb, Jr.美国有机硼化合物的结构研究，发展了分子结构学说和有机硼化学
1977I. Prigogine比利时研究非平衡的不可逆过程热力学
1978P. Mitchell英国用化学渗透理论研究生物能的转换
1979H.C. Brown
G. Wittig美国
德国发展了有机硼和有机磷试剂及其在有机合成中的应用
1980P. Berg
F. Sanger
W. Gilbert美国
英国
美国DNA分裂和重组研究，DNA测序，开创了现代基因工程学
1981Kenich Fukui
R. Hoffmann日本
美国提出前线轨道理论
提出分子轨道对称守恒原理
1982A. Klug英国发明了“象重组”技术，利用X-射线衍射法测定了染色体的结构
1983H. Taube美国金属配位化合物电子转移反应机理研究
1984R. B. Merrifield美国固相多肽合成方法的发明
1985H. A. Hauptman
J. Karle美国
美国发明了X-射线衍射确定晶体结构的直接计算方法
1986李远哲
D. R. Herschbach
J. Polanyi美国
美国
加拿大发展了交叉分子束技术、红外线化学发光方法，对微观反应动力学研究作出重要贡献
1987C. J. Pedersen
D. J. Cram
J-M. Lehn美国
美国
法国开创主-客体化学、超分子化学、冠醚化学等新领域
1988J. Deisenhoger
H. Michel
R. Huber德国
德国
德国生物体中光能和电子转移研究，光合成反应中心研究
1989T. Cech
S. Altman美国
美国Ribozyme的发现
1990E. J. Corey美国有机合成特别是发展了逆合成分析法
1991R. R. Ernst瑞士二维核磁共振
1992R. A. Marcus
美国电子转移反应理论
1993M. Smith
K. B. Mullis加拿大
美国寡聚核苷酸定点诱变技术
多聚酶链式反应（PCR）技术
1994G. A. Olah美国碳正离子化学
1995M. Molina
S. Rowland
P. Crutzen墨西哥
美国
荷兰研究大气环境化学，在臭氧的形成和分解研究方面作出重要贡献
1996R. F. Curl
R. E. Smalley
H. W. Kroto美国
美国
英国发现C60
1997J. Skou

P. Boyer
J. Walker丹麦

美国
英国发现了维持细胞中钠离子和钾离子浓度平衡的酶，并阐明其作用机理
发现了能量分子三磷酸腺苷的形成过程
1998W. Kohn
J. A. Pople美国发展了电子密度泛函理论
发展了量子化学计算方法
1999A. H. Zewail美国飞秒技术研究超快化学反应过程和过渡态

1）放射性和铀裂变的重大发现
20世纪在能源利用方面一个重大突破是核能的释放和可控利用。仅此领域就产生了6项诺贝尔奖。首先是居里夫妇从19世纪末到20世纪初先后发现了放射性比铀强400倍的钋，以及放射性比铀强200多万倍的镭，这项艰巨的化学研究打开了20世纪原子物理学的大门，居里夫妇为此而获得了1903年诺贝尔物理学奖。1906年居里不幸遇车祸身亡，居里夫人继续专心于镭的研究与应用，测定了镭的原子量，建立了镭的放射性标准，同时制备了20克镭存放于巴黎国际度量衡中心作为标准，并积极提倡把镭用于医疗，使放射治疗得到了广泛应用，造福人类。为表彰居里夫人在发现钋和镭、开拓放射化学新领域以及发展放射性元素的应用方面的贡献，1911年被授予了诺贝尔化学奖。20世纪初，卢瑟福从事关于元素衰变和放射性物质的研究,提出了原子的有核结构模型和放射性元素的衰变理论,研究了人工核反应，因此而获得了1908年的诺贝尔化学奖。居里夫人的女儿和女婿约里奥-居里夫妇用钋的射线轰击硼、吕、镁时发现产生了带有放射性的原子核，这是第一次用人工方法创造出放射性元素，为此约里奥-居里夫妇荣获了1935年的诺贝尔化学奖。在约里奥-居里夫妇的基础上，费米用曼中子轰击各种元素获得了60种新的放射性元素，并发现中子轰击原子核后，就被原子核捕获得到一个新原子核，且不稳定，核中的一个中子将放出一次衰变，生成原子序数增加1的元素。这一原理和方法的发现，使人工放射性元素的研究迅速成为当时的热点。物理学介入化学，用物理方法在元素周期表上增加新元素成为可能。费米的这一成就使他获得了1938年的诺贝尔物理学奖。1939年哈恩发现了核裂变现象，震撼了当时的科学界，成为原子能利用的基础，为此，哈恩获得了1944年诺贝尔化学奖。
1939年费里施在裂变现象中观察到伴随着碎片有巨大的能量，同时约里奥-居里夫妇和费米都测定了铀裂变时还放出中子，这使链式反应成为可能。至此释放原子能的前期基础研究已经完成。从放射性的发现开始，然后发现了人工放射性，再后又发现了铀裂变伴随能量和中子的释放，以至核裂变的可控链式反应。于是，1942年费米领导下成功的建造了第一座原子反应堆，1945年美国在日本投下了原子弹。核裂变和原子能的利用是20世纪初至中叶化学和物理界具有里程碑意义的重大突破。
（2）化学键和现代量子化学理论
在分子结构和化学键理论方面，鲍林（L.Pauling, 1901-1994）的贡献最大。他长期从事X-射线晶体结构研究，寻求分子内部的结构信息，把量子力学应用于分子结构，把原子价理论扩展到金属和金属间化合物，提出了电负性概念和计算方法，创立了价键学说和杂化轨道理论。1954年由于他在化学键本质研究和用化学键理论阐明物质结构方面的重大贡献而荣获了诺贝尔化学奖。此后，莫利肯运用量子力学方法，创立了原子轨道线性组合分子轨道的理论，阐明了分子的共价键本质和电子结构，1966年荣获诺贝尔化学奖。另外，1952年福井谦一提出了前线轨道理论，用于研究分子动态化学反应。1965年R.B.Woodward,和R.Hoffman提出了分子轨道对称守恒原理，用于解释和预测一系列反应的难易程度和产物的立体构型。这些理论被认为是认识化学反应发展史上的一个里程碑，为此，福井谦一和Hoffman共获1981年诺贝尔化学奖。1998年科恩因发展了电子密度泛函理论，以及波普尔因发展了量子化学计算方法而共获了诺贝尔化学奖。
化学键和量子化学理论的发展足足花了半个世纪的时间，让化学家由浅入深，认识分子的本质及其相互作用的基本原理，从而让人们进入分子的理性设计的高层次领域，创造新的功能分子，如药物设计、新材料设计等，这也是20世纪化学的一个重大突破。
（3）合成化学的发展
创造新物质是化学家的首要任务。100年来合成化学发展迅速，许多新技术被用于无机和有机化合物的合成，例如，超低温合成、高温合成、高压合成、电解合成、光合成、声合成、微波合成、等离子体合成、固相合成、仿生合成等等；发现和创造的新反应、新合成方法数不胜数。现在，几乎所有的已知天然化合物以及化学家感兴趣的具有特定功能的非天然化合物都能够通过化学合成的方法来获得。在人类已拥有的1900多万种化合物中，绝大多数是化学家合成的，几乎又创造出了一个新的自然界。合成化学为满足人类对物质的需求作出了极为重要的贡献。纵观20世纪，合成化学领域共获得10项诺贝尔化学奖。
1912年格林亚德因发明格氏试剂，开创了有机金属在各种官能团反应中的新领域而获得诺贝尔化学奖。1928年狄尔斯和阿尔德因发现双烯合成反应而获得1950年诺贝尔化学奖。1953年齐格勒和纳塔发现了有机金属催化烯烃定向聚合，实现了乙烯的常压聚合而荣获1963年诺贝尔化学奖。人工合成生物分子一直是有机合成化学的研究重点。从最早的甾体（A.Windaus，1928年诺贝尔化学奖）、抗坏血酸（W.N.Haworth, 1937年诺贝尔化学奖）、生物碱（R.Robinson,1947年诺贝尔化学奖）到多肽（V..Vigneand,1955年诺贝尔化学奖）逐渐深入。到1965年有机合成大师Woodward由于其有机合成的独创思维和高超技艺，先后合成了奎宁、胆固醇、可的松、叶绿素和利血平等一系列复杂有机化合物而荣获诺贝尔化学奖。获奖后他又提出了分子轨道对称守恒原理，并合成了维生素B12等。

维生素B12

此外，Wilkinson和Fischer合成了过渡金属二茂夹心式化合物，确定了这种特殊结构，对金属有机化学和配位化学的发展起了重大推动作用，荣获1973年诺贝尔化学奖。1979年Brown和Wittig因分别发展了有机硼和Wittig反应而共获诺贝尔化学奖。1984年Merrifield因发明了固相多肽合成法对有机合成方法学和生命化学起了巨大推动作用而获得诺贝尔化学奖。1990年Corey在大量天然产物的全合成工作中总结并提出了“逆合成分析法”，极大的促进了有机合成化学的发展，因此而获得诺贝尔化学奖。
现代合成化学是经历了近百年的努力研究、探索和积累才发展到今天可以合成像海葵毒素这样复杂的分子（分子式为C129H223N3O54, 分子量为2689道尔顿，有64个不对称碳和7个骨架内双键, 异构体数目多达271个）。

海葵毒素

（4）高分子科学和材料
20世纪人类文明的标志之一是合成材料的出现。合成橡胶、合成塑料和合成纤维这三大合成高分子材料化学中具有突破性的成就，也是化学工业的骄傲。在此领域曾有3项诺贝尔化学奖。1920年H.Staudinger提出了高分子这个概念，创立了高分子链型学说，以后又建立了高分子粘度与分子量之间的定量关系，为此而获得了1953年的诺贝尔化学奖。1953年Ziegler成功地在常温下用（C2H5）3AlTiCl4作催化剂将乙烯聚合成聚乙烯，从而发现了配位聚合反应。1955年Natta将Ziegler催化剂改进为-TiCl3和烷基铝体系，实现了丙烯的定向聚合，得到了高产率、高结晶度的全同构型的聚丙烯，使合成方法-聚合物结构-性能三者联系起来，成为高分子化学发展史中一项里程碑。为此，Ziegler和Natta共获了1963年诺贝尔化学奖。1974年Flory因在高分子性质方面的成就也获得了诺贝尔化学奖。
（5）化学动力学与分子反应动态学
研究化学反应是如何进行的，揭示化学反应的历程和研究物质的结构与其反应能力之间的关系，是控制化学反应过程的需要。在这一领域相继获得过3次诺贝尔化学奖。1956年Semenov和Hinchelwood在化学反应机理、反应速度和链式反应方面的开创性研究获得了诺贝尔化学奖。另外，Eigen提出了研究发生在千分之一秒内的快速化学反应的方法和技术，Porter和Norrish提出和发展了闪光光解法技术用于研究发生在十亿分之一秒内的快速化学反应，对快速反应动力学研究作出了重大贡献，他们三人共获了1967年诺贝尔化学奖。
分子反应动态学，亦称态-态化学，从微观层次出发，深入到原子、分子的结构和内部运动、分子间相互作用和碰撞过程来研究化学反应的速率和机理。李远哲和Herschbach首先发明了获得各种态信息的交叉分子束技术，并利用该技术F+H2的反应动力学，对化学反应的基本原理作出了重要贡献，被称为分子反应动力学发展中的里程碑，为此李远哲、Herschbach和Polany共获了1986年诺贝尔化学奖。1999年Zewail因利用飞秒光谱技术研究过渡态的成就获诺贝尔化学奖。
（6）对现代生命科学和生物技术的重大贡献
研究生命现象和生命过程、揭示生命的起源和本质是当代自然科学的重大研究课题。20世纪生命化学的崛起给古老的生物学注入了新的活力，人们在分子水平上向生命的奥秘打开了一个又一个通道。蛋白质、核酸、糖等生物大分子和激素、神经递质、细胞因子等生物小分子是构成生命的基本物质。从20世纪初开始生物小分子（如糖、血红素、叶绿素、维生素等）的化学结构与合成研究就多次获得诺贝尔化学奖，这是化学向生命科学进军的第一步。1955年Vigneand因首次合成多肽激素催产素和加压素而荣获了诺贝尔化学奖。1958年Sanger因对蛋白质特别是牛胰岛素分子结构测定的贡献而获得诺贝尔化学奖。1953年J.D.Watson和H.C.Crick提出了DNA分子双螺旋结构模型，这项重大成果对于生命科学具有划时代的贡献，它为分子生物学和生物工程的发展奠定了基础，为整个生命科学带来了一场深刻的革命。Watson和Crick因此而荣获了1962年诺贝尔医学奖。1960年J.C.Kendrew和M.F.Perutz利用X-射线衍射成功地测定了鲸肌红蛋白和马血红蛋白的空间结构，揭示了蛋白质分子的肽链螺旋区和非螺旋区之间还存在三维空间的不同排布方式，阐明了二硫键在形成这种三维排布方式中所起的作用，为此，他们二人共获了1962年诺贝尔化学奖。1965年我国化学家人工合成结晶牛胰岛素获得成功，标志着人类在揭示生命奥秘的历程中迈进了一大步。此外,1980年P.Berg、F.Sanger和W.Gilbert因在DNA分裂和重组、DNA测序以及现代基因工程学方面的杰出贡献而共获诺贝尔化学奖。1982年A.Klug因发明“象重组“技术和揭示病毒和细胞内遗传物质的结构而获得诺贝尔化学奖。1984年R.B.Merrifield因发明多肽固相合成技术而荣获诺贝尔化学奖。1989年T.Cech和S.Altman因发现核酶（Ribozyme）而获得诺贝尔化学奖。1993年M.Smith因发明寡核苷酸定点诱变法以及K.B.Mullis因发明多聚酶链式反应技术对基因工程的贡献而共获诺贝尔化学奖。1997年J.Skou因发现了维持细胞中Na离子和K离子浓度平衡的酶及有关机理、P.Boyer和J.Walker因揭示能量分子ATP的形成过程而共获诺贝尔化学奖。
20世纪化学与生命科学相结合产生了一系列在分子层次上研究生命问题的新学科，如生物化学、分子生物学、化学生物学、生物有机化学、生物无机化学、生物分析化学等。在研究生命现象的领域里，化学不仅提供了技术和方法，而且还提供了理论。
（7）对人类健康的贡献
利用药物治疗疾病是人类文明的重要标志之一。20世纪初，由于对分子结构和药理作用的深入研究，药物化学迅速发展，并成为化学学科一个重要领域。1909年德国化学家艾里希合成出了治疗梅毒的特效药物胂凡纳明。20世纪30年代以来化学家从染料出发，创造出了一系列磺胺药，使许多细菌性传染病特别是肺炎、流行性脑炎、细菌性痢疾等长期危害人类健康和生命的疾病得到控制。青霉素、链霉素、金霉素、氯霉素、头孢菌素等类型抗生素的发明，为人类的健康做出了巨大贡献。具不完全统计，20世纪化学家通过合成、半合成或从动植物、微生物中提取而得到的临床有效的化学药物超过2万种，常用的就有1000余种，而且这个数目还在快速增加。
（8）对国民经济和人类日常生活的贡献
化学在改善人类生活方面是最有成效、最实用的学科之一。利用化学反应和过程来制造产品的化学过程工业（包括化学工业、精细化工、石油化工、制药工业、日用化工、橡胶工业、造纸工业、玻璃和建材工业、钢铁工业、纺织工业、皮革工业、饮食工业等）在发达国家中占有最大的份额。这个数字在美国超过30%，而且还不包括诸如电子、汽车、农业等要用到化工产品的相关工业的产值。发达国家从事研究与开发的科技人员中，化学、化工专家占一半左右。世界专利发明中有20%与化学有关。
人类之衣、食、住、行、用无不与化学所掌管之成百化学元素及其所组成之万千化合物和无数的制剂、材料有关。房子是用水泥、玻璃、油漆等化学产品建造的，肥皂和牙膏是日用化学品，衣服是合成纤维制成并由合成染料上色的。饮用水必须经过化学检验以保证质量，食品则是由用化肥和农药生产的粮食制成的。维生素和药物也是由化学家合成的。交通工具更离不开化学。车辆的金属部件和油漆显然是化学品，车厢内的装潢通常是特种塑料或经化学制剂处理过的皮革制品，汽车的轮胎是由合成橡胶制成的，燃油和润滑油是含化学添加剂的石油化学产品，蓄电池是化学电源，尾气排放系统中用来降低污染的催化转化器装有用铂、铑和其他一些物质组成的催化剂，它可将汽车尾气中的氧化氮、一氧化碳和未燃尽的碳氢化合物转化成低毒害的物质。飞机则需要用质强量轻的铝合金来制造，还需要特种塑料和特种燃油。书刊、报纸是用化学家所发明的油墨和经化学方法生产出的纸张印制而成的。摄影胶片是涂有感光化学品的塑料片，它们能被光所敏化，所以在暴光时和在用显影药剂冲洗时，它们就会发生特定的化学反应。彩电和电脑显示器的显象管是由玻璃和荧光材料制成的，这些材料在电子束轰击时可发出不同颜色的光。VCD光盘是由特殊的信息存储材料制成的。甚至参加体育活动时穿的跑步鞋、溜冰鞋、运动服、乒乓球、羽毛球排等也都离不开现代合成材料和涂料

E. 117年间，诺贝尔化学奖是怎样改变世界的

诺贝尔奖创立于 1900 年，是以瑞典着名的化学家、硝化甘油炸药的发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔（Alfred Bernhard Nobel）的部分遗产（3100 万瑞典克朗）作为基金创立的，每年都颁发给在物理、化学、生理/医学、和平、文学、经济学这 6 个领域有突出贡献的人。作为世界上最顶级的奖项之一，诺贝尔奖的证书可不是你想象中的大红封皮的样子，而是根据获奖人的特点和成就、由专门的艺术家去商讨、设计的。

辛格是一位美国犹太裔作家，被称为 20 世纪的“短篇小说大师”。作为犹太人，他的作品都表达了对于本民族前途的忧虑，他的证书设计也体现了这一特点。证书中间是犹太人的大卫之星，下面是纽约；旁边分别有 The Magician of Lublin、拉比拿着犹太人的 Torah Roll、The Slave 里的 Jacob、Satan in Goray、弥赛亚。

F. 为什么说”化学改变世界”

化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。

化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。

化学是重要的基础科学之一，在与物理学、生物学、自然地理学天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学；对地球、月球和其他星体的化学成分的分析，得出了元素分布的规律，发现了星际空间有简单化和物的存在，为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据，还丰富了自然辩证法的内容。