紀念元素周期表150周年：探究物質世界奧秘的金鑰匙

www.help-services.cn 2019-12-30 14:10

　　來源：中國科學報

　　聯合國大會宣布2019年為國際化學元素周期表年，蔡國慶的老婆鄧亞萍旨在紀念俄羅斯化學家門捷列夫在150年前發(fā)表元素周期表這一科學發(fā)展史上的重大成就。

　　世界萬物是由什么最基本的物質構成的？這些最基本的物質又是怎樣變成萬物世界的？這是人類一直好奇并致力于破解的物質世界奧秘。150年前，門捷列夫發(fā)現了元素周期律并發(fā)表了元素周期表，成為打開物質世界奧秘之門的一把金鑰匙。

　　元素周期表把構成萬物的基本元素組成了一個相互聯系的完整體系，簡單，清晰卻非常深刻地揭示出復雜物質世界的內在規(guī)律。它的出現，使化學研究實現從現象到本質的根本性飛躍，是化學作為一門科學的重要理論基石。從這個意義上說，元素周期表對于化學的重大意義，完全可以媲美于同時代的麥克斯韋方程對于物理學，達爾文進化論對于生物學的重大意義。

　　對元素的研究是近代化學最重要的內容，元素周期表無疑為預測和發(fā)現新元素指明了一條光明的道路。受限于當時的研究基礎和條件，門捷列夫發(fā)表的元素周期表并不完善，最初只收錄了氫，碳，天籟之愛簡譜金等63個元素，還留下一些空格。之后，科學家按圖索驥，陸續(xù)發(fā)現了鎵，鈧，鍺等新元素。20世紀初，鐳，釙，錒等一批天然放射性元素的發(fā)現，成為化學發(fā)展最激動人心的一段歷史。

　　目前，尋找新元素進入到人工合成放射性元素和超重元素的新階段，元素家族成員不斷擴大，現在已有118個元素。元素周期表也不斷修訂完善，填滿了整整7個周期，幾乎是門捷列夫時代的兩倍。這方面的工作中國科學家也發(fā)揮了重要作用。中國科學院近代物理研究所合成出30余種新核素，精確測量了50余種短壽命原子核質量。

　　元素周期律作為化學研究中最重要，最基礎的理論，科學指導了化學合成，極大推動了化工以及材料，健康，能源，農業(yè)等相關產業(yè)的發(fā)展。目前已有的化合物超過了1億個，預計未來50年新化合物將超過6.5億個。這些化合物成為我們衣，食，住，行等日常生活中不可或缺的重要物質基礎，比如塑料，藥物，化妝品等，極大地提高了我們生活，工作的質量，深刻影響了我們生活，工作的方式。

　　元素的研究有力支撐了生物學，天籟之愛簡譜天文學，物理學等多個學科的發(fā)展。微量元素是分析和監(jiān)測生命體系中新陳代謝，健康狀況的重要指標，元素光譜為探測宇宙天體提供了最關鍵的技術手段，元素豐度為宇宙大爆炸理論提供了最有力的證據。

　　化學作為最重要的基礎學科之一，在門捷列夫發(fā)表元素周期表后相當長的一個時期，國際上還看不到中國化學家的身影。經過幾代化學家的不懈努力，中國的化學研究與發(fā)展從無到有，從小到大，取得了長足進步�，F在，我國化學基礎研究和以化學為依托的化學工業(yè)迅速發(fā)展，在晶體材料，納米材料，超導材料，催化材料等方面，取得了一批有重要影響的原創(chuàng)成果，高水平論文總量，高被引論文總數等都居世界前列，已經成為國際化學界的一支重要力量。

　　在過去350多年化學發(fā)展史上，小冤家簡譜門捷列夫的元素周期表開辟了化學研究的一個嶄新時代，門捷列夫身上體現的科學精神為科學家和科學研究樹立了一個標桿。

　　今天，我們紀念元素周期表發(fā)表150周年，就是要讓更多的人始終能夠認識到，科學是一項恒久的事業(yè)，重大科學創(chuàng)新都是幾代人接續(xù)研究，不懈努力的結果，傘下一肩雨需要國家和社會的大力支持，就是要高度重視基礎研究和原始創(chuàng)新，充分鼓勵科學家始終保持一份好奇心，能夠瞄準重大科學問題，埃雷利恩的秘密執(zhí)著專注不懈追求，就是要在社會公眾中大力弘揚科學精神，傳播科學知識，倡導科學文化，在全社會形成尊重科學，熱愛科學，運用科學的良好氛圍。

　　未來，對元素的探索不會止步，更多的奧秘仍然有待發(fā)現。元素周期表是否有邊界，還會如何擴展，是否存在超重元素穩(wěn)定島，甚至宇宙中是否有反物質存在？元素是如何組成化合物，化合物又如何從分子組裝成團簇，納米顆粒直至宏觀物質？這些問題需要全世界化學界共同努力，共同回答和解決。

　　未來，經濟社會發(fā)展的各種重大需求和重大挑戰(zhàn)，需要化學提供更好的解決方案。保障和提升人類生存和發(fā)展的質量，實現環(huán)境友好，綠色低碳的可持續(xù)發(fā)展，解決全球共同面臨的氣候，能源，環(huán)境和健康等重大問題，促進經濟社會繁榮發(fā)展，化學還肩負重任，還有更加廣闊的發(fā)展空間。中國化學家一定能為化學的未來發(fā)展作出更大的貢獻。