化学是什么

近些年来,化学的名声实在不大好,在一些人的心目中,化学品简直成了“毒药”的同义词,以至于英文中竞多了一个“Chemo-phobia”(化学恐惧症)的新词。毒大米、毒奶粉、毒猪肉、毒鸭蛋、毒木耳、毒火锅、毒火腿、毒瓜子……仿佛物质一粘上化学,就变成了潘多拉的盒子。化学一夜之间变成了洪水猛兽。

化学的根本含义在于“化”字,即变化、转化。化学影响到人们生活的方方面面,没有化学的世界是不可想象的。

化学——解决“民以食为天”问题的功臣。合成氨和化学肥料的发展,造就了三位诺贝尔化学奖获得者。正是源源不断施放到田间的化肥和一系列农药的使用,才使得植物的生长得到了保证。第二次世界大战后半个多世纪,世界粮食产量翻了两番,在这期间粮食的增长率始终高于人口出生率,才使得数以亿计的人脱离了饥饿的威胁,这很大程度上应归功于化肥和农药的发现。

化学——使生活更加丰富多彩。社会文明发展到今天,人们的生活已和化学紧密联系在一起,化学无处不在:冬天我们之所以能吃到鲜嫩可口的蔬菜,那是因为有保温的塑料大棚;现代人之所以能实现飞天梦想,是由于化学家合成的特殊材料和记忆合金作支撑;市场上琳琅满目的生活用品,得益于日益发展的化学纤维:铺天盖地的家用汽车,离不开经久耐用的橡胶轮胎;相距千里能够通话,是因为使用了二氧化硅做的光导纤维;举世闻名的2008年北京奥运会水立方,实际上就是一个巨无霸的塑料制品……可以说,化学就在我们每个人的身边。

化学——为健康保驾护航。健康,是人们生存的基本需要。当今社会,人类的寿命普遍延长,而人的延年益寿,除生活质量提高外,很大程度上应归功于药物化学的发展。现今疟疾仍是世界上的主要传染病之一。据世界卫生组织20世纪90年代统计,世界上每年约有1.6亿人感染疟疾,近百万人死亡。我国科学家从黄花蒿中分离得到的有效成分青蒿素,对疟疾的治愈率高达95%,惠及千万疟疾患者,被公认为是近半个多世纪人类治疗疟疾的最大进步。青霉素用于治疗伤口感染具有奇效,青霉素的发明,在二战期间拯救了无数伤员,创造了医学奇迹。有人评价说,原子弹是第二次世界大战中杀伤力最强的武器,青霉素是从战场上拯救生命最多的药物。青霉素、原子弹和雷达,并称为二战期间的三大发明。

化学——让未来充满希望。有车一族对能源危机的感悟可能会更加深刻。随着化石能源的应用和枯竭,人们将19世纪称为煤炭、柴薪世纪,20世纪称为石油世纪,21世纪称为后石油世纪,22世纪称为新能源世纪。太阳能在太阳光照射下,产生的是直流电电能,需要配套使用蓄电池,将这种电能储存到蓄电池中,这种蓄电池的研制和开发及硅的提纯,是化学的任务;氢能是一种绿色清洁能源,但储氢材料的研发是制约氢能源开发的关键,找到理想的储氢材料,推广氢气汽车的理想就会实现;甘蔗渣、玉米秆、秸秆、锯末等富含纤维素的废料可以发酵生成乙醇,脱水后与汽油调和可成为车用乙醇汽油,既实现了废物利用,又节约了有限的石油资源。

我们设想一下没有化学的世界:假如没有化学,就没有化肥和农药的合成,小麦的产量将由亩产1200斤直跌至80斤,10个人中将有9个人没有饭吃;假如没有化学,就没有钢筋和水泥的生产,城市的高楼大厦将不复存在,会有无数人露宿街头;假如没有化学,就没有通讯的光导纤维和电视、电脑、手机上的液晶材料,生活中就没有了电话、手机和网络;假如没有化学,就不会有合成纤维,我们身上穿的,头上戴的将有2/3以上找不到原材料;假如没有化学,就不会有开山炸石的火药,也没有宽阔通畅的柏油马路,难以想象今天的交通会是什么一种状况;假如没有化学,就没有净化水的药剂和引水管道,城市的供水问题将无从解决:假如没有化学,我们的厨房就没有食盐、酱油、味精和食用醋,我们的饭菜将变得索然无味……

必须更正一个错误认识:“化学品一定有害,天然物一定是安全的”。自从有人类以来,黄曲霉素一直是最重要的致癌物之一。黄曲霉素是纯粹的天然物,它存在于变质的谷物和花生中,而与化学工业毫无干系。所以,说“化学品一定有害,天然物一定安全”,是毫无科学根据的。

一个被许多人质疑的问题是,一些明明知道对人体有害的成分,在食品中的含量就应该是零,为什么有关规定总是说含量在若干百分比以下?这主要有三个原因:一是某些化学成分是自然界天然存在的,不是因为环境污染,而是亘古就有;二是毒性都是在一定剂量以上才有的概念,当某些物质的含量在一定剂量以下时,是可以排泄的,或者是可以被人体分解的;三是检验所用的仪器灵敏度和试剂的纯度是有限度的,假如检验报告称某物含量在万分之三以下,并不意味着仍然有万分之一或万分之二的含量,而是说没有进一步追究的必要。可以说某有害物“未检出”,但是不宜说“含量为0”。

有人认为社会应该杜绝一切含有有害化学成分的产品,事实是不可能的,也没有必要。制作火腿需要添加亚硝酸钠,没有这种添加剂,火腿恐怕连一星期也无法保存。问题是多年前对添加量并没有设定指标加以限制,现在重要的是对这种成分的剂量要加以严格的限制。至于在制作火腿过程中为防蝇蛆而喷洒敌敌畏,那就是另外一种性质的问题了。不能说所有添加剂都是有害的。食品工业从制作饼干的时代起,就用添加剂。我们应该反对的是滥用添加剂。

现在许多人所向往的那种完全禁绝化学品的所谓“绿色农业”,实际上很难做到,劳动力成本极高,不可能大规模经营,远不能满足全球60多亿人口的生存需要。如果你自己种过菜,你就会理解不用农药是一件几乎不可能的事。“绿色”的概念,只能理解为“无污染”,而不能理解为“无化学”。

当然,化学化工工业的快速发展,在极大程度满足人们丰富多彩生活的同时,也带来了诸如环境问题、日用品和食品的安全问题,这是化学物质惹的祸,但决不是化学物质的错。这也正是我们要学好化学的原因!我们要利用我们学到的化学知识,修正管理方面的缺陷,规范沦落的职业道德,改善我们的生存环境,提高我们的生活质量,使人们的生活更安康,更幸福!

责任编辑/彭德利

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