有机化学的发展前沿和研究热点
有机化学的发展前沿和研究热点
20世纪的有机化学，从实验方法到基础理论都有了巨大的进展，显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中，直接或间接地为人类提供了大量的必需品。与此同时，人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。展望未来，有机化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程，有机化学将会得到更迅速的发展。
有机化学的迅速发展产生了不少分支学科，包括有机合成、金属有机、元素有机、天然有机、物理有机、有机催化、有机分析、有机立体化学等。下面介绍其中的一部分分支学科，使我们了解有机化学的发展前沿和研究热点。
（1）有机合成化学
这是有机化学中最重要的基础学科之一，它是创造新有机分子的主要手段和工具，发现新反应、新试剂、新方法和新理论是有机合成的创新所在。1828年德国化学家维勒用无机物氰酸铵的热分解方法，成功地制备了有机物尿素，揭开了有机合成的帷幕。100多年来，有机合成化学的发展非常迅速。
有机合成发展的基础是各类基本合成反应，不论合成多么复杂的化合物，其全合成可用逆合成分析法（Retrosynthesis Analysis）分解为若干基本反应，如加成反应、重排反应等。每个基本反应均有它特殊的反应功能。合成时可以设计和选择不同的起始原料，用不同的基本合成反应，获得同一个复杂有机分子目标物，起到异曲同工的作用，这在现代有机合成中称为“合成艺术”。在化学文献中经常可以看到某一有机化合物的全合成同时有多个工作组的报导，而其合成方法和路线是不同的。那么如何去评价这些不同的全合成路线呢?对一个全合成路线的评价包括：起始原料是否适宜，步骤路线是否简短易行，总收率高低以及合成的选择性高低等。这些对形成有工业前景的生产方法和工艺是至关重要的，也是现代有机合成的发展方向。
（2）金属有机化学和有机催化
金属有机化学在20世纪有机化学中是最活跃的研究领域之一，其中特别是与有机催化联系在一起。均相催化使有机化学、高分子化学、生命科学及现代化学工业发展到一个新的水平。金属有机化学使人们认识到无机化学和有机化学交叉产生的金属有机化学会产生如此巨大的活力和作用；同时还发现许多金属有机化合物在生物体系内有重要的生理功能，如维生素B12，引起了生物学界的关注。由于金属有机化学的本身结构和功能的特殊性，以及广泛的应用前景，它在21世纪将有更大的发展。
含有碳-金属键的化合物种类甚多，至今还有不少元素周期表上的金属元素尚无合成的金属有机化合物。因此，金属有机化合物的合成方法有待进一步研究和深入。如1849年就制得乙基锌〔Zn（C2H5）2〕，发现它有极好的反应性能；以后才相继制得含锂、钠、钾、镁、铝、汞、锡等的金属有机化合物。但直到20世纪50年代才发展到主族元素和过渡元素的金属有机化合物。金属有机化合物的结构和性能关系是一个很广泛和重要的研究领域。如茂金属催化剂，它是烯烃聚合反应的新型催化剂；现在又发现二茂铁可做燃烧催化剂。应用金属有机化合物作为光学材料、电子材料和医药也是正在开发的领域。在21世纪将会发现更多具有各种特殊功能、可用作功能材料的金属有机化合物。
金属有机化合物在有机合成的均相催化反应中起着十分重要的作用。往往在金属有机化合物催化下产生一系列的有机合成反应。各种金属有机化合物的催化活性是不同的，将其应用于有机合成中将会产生各种不同的反应。有机反应催化剂的研制趋势是模拟那些能起催化反应的酶。这些模拟酶的选择性催化剂将在化学合成中呈现日新月异的新局面，故有的诺贝尔化学奖获得者称其为化学酶。
（3）天然有机化学
天然有机化学是研究来自自然界动植物的内源性有机化合物的化学。大自然创造的各种有机化合物使生物能生存在陆地、高山、海洋、冰雪之中。发掘和认识自然界的这一丰富资源是世界发展和人类生存的需要，是有机化学主要研究任务之一，也是认识世界的基础研究。从事天然产物化学研究的目的是希望发现有生理活性的有效成分，或是直接用于临床药物和用于农业作为增产剂和农药，或是发现有效成分的主结构作为先导化合物，进一步研究其各种衍生物，从而发展成一类新药、新农药和植物生长调节剂等。对于自然界的天然产物，有机化学家和药物化学家长期以来一直对它具有广泛的兴趣，并从中已经获得了许多新药和先导化合物。
（4）物理有机化学
物理有机化学研究有机分子结构与性能的关系，研究有机化学反应机理及用理论计算化学的方法来理解、预见和发现新的有机化学现象。对有机分子结构与性能的关系以及对有机化学反应机理的研究，是希望从实验数据中找到其内在的规律，并提高到理论化学的高度来理解和认识。
①分子结构测定目前，有机化合物结构测定所用的波谱（紫外、红外、核磁共振、质谱）和X-射线单晶结构分析等已经能测定大多数有机分子的结构，但对于结构很复杂的生物大分子或存在量极微的有机化合物结构的测定尚有待于分析仪器设备的不断发展。如目前已有800兆核磁共振仪，更高级的已在研制中。某些新型的显微镜也正在发展之中，例如可以直接观察单个分子及其结构的显微术。这一领域的发展可能导致一系列生物大分子的发现，并测定它们的一级结构以及二、三级结构，了解分子在空间的排列以及分子-分子体系是如何组合的。这是物理有机化学研究的基础工作，只有了解清楚分子结构，才有可能联系其性能，研究结构与性质的关系。
②反应机理随着对反应过渡态及反应活性中间体的研究和确证，往往一个有机化学反应将不单纯是某一类反应机理，而是涉及多类有机反应历程，如自由基反应会涉及电子转移反应。现有的研究进展表明，对任何一个有机化学反应历程，最终必须搞清楚反应过程中原子和分子的碰撞及重组情况，不同反应步骤的速率及反应中能态和相关能量。因此在研究有机反应机理中发现新的反应机理是一个方面，而搞清楚已知反应历程的速率、能量也是控制有机化学反应的一个重要方面。
③分子间的弱相互作用分子间的弱相互作用决定参与反应的分子间的识别，因而决定反应的选择性；它还决定分子间的聚集方式。研究分子间弱相互作用及其后果是十分重要的。
（5）生物有机化学
生物有机化学的主要研究对象是核酸、蛋白质和多糖三种主要生物大分子及参与生命过程的其他有机化合物分子。它们是维持生命机器正常运转的最重要的基础物质。
核酸是信息分子，负担着遗传信息的储存、传递及表达功能。近10年来对核糖核酸的研究发现，除上述功能之外，它还显示出独特的催化活性，即有着酶一样的作用。这大大加深了对核酸和蛋白质这两类重要生命基础物质的性质和相互关系的认识。核酸研究的深入发展，深刻揭示了DNA复制、转录、RNA前体加工、蛋白质生物合成过程中的相互关系，从而了解许多疾病的病因与核酸的相关性，为核酸在医学上的应用开拓了广阔的前景。
全新蛋白质是蛋白质研究中的一个新领域。国际上正在尝试按化学、生物、催化等性质的需要合成新的蛋白质分子，对酶蛋白和膜蛋白的研究和模拟将起到重要作用。
多糖也是生物体内的重要信息物质。目前多糖研究侧重于分离、纯化、化学组成及生物活性测定等方面。对多糖的溶液构象、空间结构与功能的关系都还未深入研究。要深入研究多糖结构和功能的关系，必须首先在将其分离、分析和合成方法上有所突破。
模拟酶的研究。模拟酶的主客体分子间的相互识别与相互作用已取得了可喜的进展。此外在酶的模拟方式上最近出现了所谓催化性抗体的新策略，这种设想有可能创造出新型的高效、高选择性催化剂。
生物膜化学和细胞信号传导的分子基础是生物有机化学的另一个重要研究领域，对医学、卫生、农业生产均会产生深远的影响。
关于专业研究前沿的心得体会
关于专业研究前沿的学习心得 为了更好的开拓我们的视眼，让大家更好的了解本专业最新的国内外研究进展及研究热点，在李老师的指导下，我们开展了飞行器结构强度研究前沿课程。课程内容涉及广泛，有鸟撞试验研究、复合材料研究、单机寿命健康管理以及新材料的应用等内容。各授课老师，就他们的主要研究内容对我们作了重点的介绍，使我们在接下来的学习中能准确的找准方向，跟随导师，有针对性的就自己方向的前沿问题做更深入的研究，不至于走太多的弯路，让我们真正地了解航空专业国内外的最新研究方向，有思想的去做些本方向的研究课题。通过本课程的学习，我感触很深，认识到国内航空事业在迅猛发展的同时，也面对着更严峻的挑战。现在就感触最深的飞行器结构强度方面的疲劳问题说说自己所学。 疲劳作为机械产品一种常见的破坏形式，尤其在长期服役的薄壁结构中（如航空器）是极其容易发生的破坏模式（是结构承载过程中物理损伤的积累过程），是学术界和工程界极大关注的科学与工程技术问题。在飞行器结构设计领域，属结构耐久性设计的基本内容之一，是必须解决好的一个产品寿命问题。从最早的S～N曲线实验到现代与当代科学理论及测试手段的结合，已发展了近200年的历史，现代疲劳力学在力学冶金研究领域、数学/力学研究、工程应用力学研究以及工程分析与设计应用研究方面均有发展。 在工程应用力学研究方面，损伤力学研究方法有几何损伤力学和能量损伤力学。一方面，应用热力学理论方法，建立结构在疲劳载荷作用下的体系能量及其耗散能量的定量关系式，用损伤势函数的导数关系去求解疲劳损伤的积累与结构开裂问题。另一方面，线弹性、弹塑性断裂力学研究（当疲劳损伤发展到一个宏观可见裂纹几何阶段后，结构件有了一个裂纹形状的力学边界条件，研究其力学场量、裂纹扩展规律、寿命积分、剩余强度、断裂韧性等的应用力学描述等）； 在工程分析与设计应用研究方面，主要在以下几方面发展：①材料、构件、全尺寸结构的疲劳试验，建立疲劳损伤的工程规律描述；②结构构件局部疲劳寿命的估算技术；③疲劳寿命的概率特性研究及其可靠性分析；④结构整体的耐久性设计与分析、损伤容限设计与分析；⑤抗疲劳细节优化设计（细节构形、连接形式、强化工艺、加工质量）；⑥人工智能、专家系统、神经网络方法用于疲劳损伤评估和优化设计。
有机化学的开展前沿
有机化学的发展前沿 余敏 145924 有机化学的研究对象是有机化合物, 它研究有机化合物的组成、结构、性质、合成、变化，以及伴随这些变化所发生的一系列现象。 20世纪的有机化学，从实验方法到基础理论都有了巨大的进展，显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中，直接或间接地为人类提供了大量的必需品。与此同时，人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。展望未来，有机化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程，有机化学将会得到更迅速的发展。 有机化学的迅速发展产生了不少分支学科，包括有机合成、金属有机、元素有机、天然有机、物理有机、有机催化、有机分析、有机立体化学等。下面就其中的一部分分支学科来说，了解有机化学的发展前沿和研究热点。 (1)有机合成化学 这是有机化学中最重要的基础学科之一，它是创造新有机分子的主要手段和工具，发现新反应、新试剂、新方法和新理论是有机合成的创新所在。1828年德国化学家维勒用无机物氰酸铵的热分解方法，成功地制备了有机物尿素，揭开了有机合成的帷幕。100多年来，有机合成化学的发展非常迅速。 有机合成发展的基础是各类基本合成反应，不论合成多么复杂的化合物，其全合成可用逆合成分析法分解为若干基本反应，如加成反应、重排反应等。每个基本反应均有它特殊的反应功能。合成时可以设计和选择不同的起始原料，用不同的基本合成反应，获得同一个复杂有机分子目标物，起到异曲同工的作用，这在现代有机合成中称为“合成艺术”。在化学文献中经常可以看到某一有机化合物的全合成同时有多个工作组的报导，而其合成方法和路线是不同的。那么如何去评价这些不同的全合成路线呢?对一个全合成路线的评价包括：起始原料是否适宜，步骤路线是否简短易行，总收率高低以及合成的选择性高低等。这些对形成有工业前景的生产方法和工艺是至关重要的，也是现代有机合成的发展方向。 (2)金属有机化学和有机催化
21世纪的化学前沿
21世纪的化学前沿 人们经常说：化学无所不在，所以化学的对象也几乎无所不包。传统上，根据研究对象和方法的不同一般把化学分为5个分支领域，即无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学。下面逐一介绍。 1无机化学 无机化学是研究无机化合物的性质及反应的化学分支。无机化合物包括除碳链和碳环化合物之外的所有化合物，因此，无机化合物种类众多，内容丰富。人类自古以来就开始了制陶、炼铜、冶铁等与无机化学相关的活动，到18世纪末，由于冶金工业的发展，人们逐步掌握了无机矿物的冶炼、提取和合成技术，同时也发现了很多新元素。到19世纪中叶，已经有了统一的原子量数据，从而结束了原子量的混乱局面。虽然当时人们已经积累了63种元素及其化合物的化学及物理性质的丰富资料，但是这些资料仍然零散而缺乏系统。为此，德国学者D6bereiner,Meyer、法国学者deChancourrois以及英国学者Newlands,Odling等先后做了许多元素分类的研究工作。至1871年，俄国学者Mendeleev发表了“化学元素的周期性依赖关系”一文并公布了与现行周期表形式相似的Mendeleev周期表。元素周期律的发现奠定了现代无机化学的基础。元素的周期性质是人们在长期科学实践活动中通过大量的感性材料积累总结出来的自然规律，它把自然界的化学元素看做一个有内在联系的整体。正确的理论用于实践会显示出其科学预见性。按周期律预言过的15种未知元素，后来均陆续被发现；
按周期律修改的某些当时公认的原子量，后来也都得到证实，如In,La,Y,Er,Ce,Th等。至1961年，原子序数由1-103的元素全部被发现，它们填满了周期表的第一至第六周期的全部以及第七周期的前面16个位置。尔后，又依次发现了元素104(1969年),105(1970 年),106(1974年),107(1981年),108(1986年),109(1982年),110(1994年),111(2019年),112(2019年)和114(2019年)等。人类究竟还能发现多少新元素？据核物理理论的预测，175号元素可以稳定存在，当然这种预测是否正确还需要实验的验证。至今耕耘周期系来发现和合成新化合物仍是化学科学的传统工作。 20世纪以来，由于化学工业及其他相关产业的兴起，无机化学又有了更广阔的舞台。如航空航天、能源石化、信息科学以及生命科学等领域的出现和发展，推动了无机化学的革新步伐。在过去30年里，新兴的无机化学领域有无机材料化学、生物无机化学、有机金属化学、理论无机化学等等。这些新兴领域的出现，使传统的无机化学再次焕发出勃勃生机。 2有机化学 有机化学是一门研究碳氢化合物及其衍生物的化学分支，也可以说有机化学就是有关碳的化学。在19世纪初期，碳元素的化学远比金属以及其他常见元素（如硫、磷和氮）的化学落后。1828年，德国化学家FeiderichWohler发现用无机化合物NH4Cl和AgOCN氰酸银）作用生成NH4OCN(氰酸钱），蒸发该溶液所得白色结晶是它的异构体CO(NH)2（尿素），后者是动物体内的有机物。人工合成尿素是有史
高等有机化学习题及期末考试题库(二)教学文案
高等有机化学习题及期末复习 一、回答下列问题：(22小题，1-14每题1分，15-22，每题2分，共30分） 1. 亲核反应、亲电反应最主要的区别是( ) A. 反应的立体化学不同 B. 反应的动力学不同 C. 反应要进攻的活性中心的电荷不同 D. 反应的热力学不同 2. 下列四个试剂不与3-戊酮反应的是( ) A. RMgX B. NaHSO3饱和水溶液 C. PCl3 D. LiAlH4 3.指出下列哪一个化合物（不）具有旋光性？ 4. 区别安息香和水杨酸可用下列哪种方法 A. NaOH(aq) B. Na2CO3(aq) C. FeCl3(aq) D. I2/OH-(aq) 5. 比较下列化合物的沸点，其中最高的是 6. 指出下列哪一个化合物的紫外吸收光谱波长最短( ) 7.下列化合物在常温平衡状态下，最不可能有芳香性特征的是( ) 8.下列含氧化合物最难被稀酸水解的是( ) 9. 二环乙基碳亚胺(DCC)在多肽合成中的作用是( ) A. 活化氨基 B. 活化羧基 C. 保护氨基 D. 保护羧基
10. 比较下列化合物在H2SO4中的溶解度( ) 11. 下列关于α-螺旋的叙述，错误的是( ) A. 分子内的氢键使α-螺旋稳定 B. 减少R 基团间的不同的互相作用使α-螺旋稳定 C. 疏水作用使α-螺旋稳定 D. 在某些蛋白质中α-螺旋是二级结构的一种类型 12. 比较苯酚(I)、环己醇(II)、碳酸(III)的酸性大小 A. II>I>III B. III>I>II C. I>II>III D. II>III>I 13．1HNMR 化学位移一般在0.5-11ppm，请归属以下氢原子的大致位置： A. -CHO B. -CH=CH C. -OCH3 D. 苯上H 14. 按沸点由高到低排列的顺序是：（）＞（）＞（）＞（）＞（）。 a. 3–己醇； b. 正己烷； c. 2–甲基–2–戊醇； d. 正辛醇； e. 正己醇。 15. 指出下列化合物中标记的质子的酸性从大到小的顺序： 16. 指出小列化合物的碱性大小的顺序： 17. 下面几种酒石酸的立体异构体熔点相同的是： 18. 用箭头标出下列化合物进行硝化反应时的优先反应位置： 19. 下列化合物那些有手性？
当代无机化学研究前沿与进展研究
化学前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的 基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温 和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中 占有一席之地。 （三）缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化材料 性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 （四）计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础上, 应用神经网络系统并结合基因算法、退火、mon te2carlo 优化计算等建立有关的合成反应数学模型与能量分布模型, 并进一步建立定向合成的专家决策系统。
计算机科学前沿热点及发展趋势
计算机科学前沿热点及发展趋势 摘要:计算机科学围绕信息、知识、智能等主题发展迅速。文章系统地介绍了信息处理、文字与自然语言的理解、数据仓库和数据挖掘；知识科学；人工智能、人工神经网络的研究、遗传算法、逻辑学等领域研究中前沿的若干问题，并提出未来计算机科学的发展趋势。 关键词:信息技术知识科学智能技术发展趋势 在短短的60年里，计算机科学发展至今，取得了巨人的成就。从观念上改变了人们对世界的认识，将人类社会带入了信息时代。加速T人类社会的发展。在今天计算机科学技术已经成为人们日常生活工作中不可或缺的重要组成部分，而计算机技术的发展也将越来越多影响人类社会的进步。 1 计算机科学前沿热点 近年来，计算机科学中前沿的问题主要围绕信息、知识、智能三大研究领域展开讨论。本文中所指的信息是指客观事物的属性。而知识不同于信息，它是人们对信息经过大脑的加工与处理后，形成的规律、规则、方法及认识。智能则是指大脑从历史信息、知识的基础之上形成的对现有信息、知识的推理、演绎、判断的方法。 根据研究分析表明，在三大研究领域中，主要有以下前沿热点研究： (1)信息方面:信息处理、数据仓库和数据挖掘、生物信息学。 (2)知识方面：以知识科学与知识工程为主要研究的问题。 (3)智能方面：以人工神经网络的研究,机器证明,人工智能与专家系统,遗传算法,代数逻辑学形成了本研究领域的主要特色。 1.1 信息科学 1.1.1 信息处理技术 信息处理技术是当今计算机科学发展的重点，目前计算机处理的信息可分为符号和数据，因而一切要由计算机处理的对象首先是符号化和数字化。信息科学正在形成和迅速发展，现在主要的研究课题集中在以下六个方面: (1)信息源理论和信息的获取。主要研究自然信息源和社会信息源,以及从信息源提取信息的方法和技术。 (2)信息的传输、存储、检索、转化和处理。 (3)信号的测量、分析、处理及显示。 (4)模式信息处理。研究对文字、声音，图像等信息的处理、分类和识别，研制机器图像和语音识别系统。 (5)知识信息处理。研究知识的表示、获取和应用，建立具有推理和自动解决问题能力的知识信息处理系统，即专家系统。 (6)决策和控制。在对信息的采集、分析、处理、识别和理解的基础上作出判断、决策或控制，从而建立各种控制系统、管理信息系统和决策支持系统。 1.1.2 数据挖掘技术 传统的数据库技术是单一的数据资源，即以数据库为中心，对事务处理、批处理到决策分析等各种类型的数据处理工作。近年来，随着计算机技术的发展,对数据库中数据操作提出了更高的要求，希望计算机能够更多的参与数据分析与决策的制定等领域。数据库处理可以大致划分为两大类:操作型处理和分析型处理(或信息型处理)。这种分离,划清了数据处理的分析型环境与操作型环境之间的界限,从而由原来的以单一数据库为中心的数据环境发展为一种体系化环境,因而产生了数据挖掘技术。在这方面目前主要解决的前沿问题有: (1)异构数据的接口机制；(2)数据仓库的体系结构问题；(3)数据仓库的数据优化问题；(4)数据仓库中数据的获取与整理；(5)历史数据的提出和信息挖掘；(6)信息挖掘的方法学问题；
生物工程的最新进展和研究热点
当今世界，我们所处的这个时代，是科学技术飞速发展、知识信息爆炸的知识经济时代，世界各国都在相互竞争，竞争的焦点集中在科学技术上，谁的科技发达，谁的综合国力就强大。 现在世界七大高新技术分别是：现代生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术。 其中生物技术列在首位，生物技术之所以令世界各国如此重视，是因为它是解决人类所面临的诸如食物短缺、人类健康、环境污染和资源匮乏等重大问题上有着不可比拟的优越性，还因为它与理、工、农、医等科技的发展、与伦理道德、法律等社会问题都有着密切的关系。 高新技术的重要特征之一是学科横向渗透，纵向加深，综合交错，发展迅速。所以世界各国争相投巨资发展，确定生物技术为21世纪经济和科技发展的优先领域。 基因工程 基因工程( 又称DNA 重组技术、基因重组技术) , 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。 基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。 基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学，又被称为后基因组研究，成为系统生物学的重要方法。 我国在结构生物学研究方面具有较好的基础。60年代，我国科学家在世界上首次人工合成了胰岛素；70年代初又测定出1.8 埃; 分辨率的猪胰岛素三维结构，成为世界上为数不多的能够测定生物大分子三维结构的国家，这些研究工作处于当时的世界先进水平。 基因克隆是70年代发展起来的一项具有革命性的研究技术，可概括为∶分、切、连、转、选。 "分"是指分离制备合格的待操作的DNA，包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA；"切"是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA，或者切出目的基因；"连"是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来，形成重组的DNA分子；"转"是指通过特殊的方法将重组的DNA 分子送入宿主细胞中进行复制和扩增；"选"则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。基因工程技术的两个最基本的特点是分子水平上的操作和细胞水平上的表达，而分子水平上的操作即是体外重组的过程，实际上是利用工具酶对DNA分子进行"外科手术"。DNA克隆涉及一系列的分子生物学技术，如目的DNA片段的获得、载体的选择、各种工具酶的选用、体外重组、导入宿主细胞技术和重组子筛选技术等等。从不同的重组DNA分子获得的转化子中鉴定出含有目的基因的转化子即阳性克隆的过程就是筛选。目前发展起来的成熟筛选方法如下：（一）插入失活法 外源DNA片段插入到位于筛选标记基因（抗生素基因或β-半乳糖苷酶基因）的多克隆位点后，
课程与教学论研究的前沿热点
《课程与教学论研究的前沿热点——教学研究中的问题意识》 吴刚平，华东师大课程与教材研究所副所长，教授，博士生导师。近年来在课程改革与教材建设方面发表学术论文、专着70余篇，在20多家刊物刊登。2015年4月10日下午，吴教授在新疆师范大学教科院作此讲座。 （讲座记录：刘军笔录，未经本人审阅。2015年4月10日） 去新疆师范大学教科院听了华东师大教授吴刚平先生的讲座，深有感触和启发。付刚老师要求我录上音转给他听一听，但这录音也没能保住。今天下午稍有点时间就整理了一下笔记，晚饭后接着整理发现就七千多字了。实际上还有一些生动的案例没记全。在这里分享给大家吧，毕竟有许多朋友没有机会一睹吴教授的风采，领略他对课改精深的研究成果的冰山一角。 一、关于从教学意识向课程意识的扩展问题。 近年来不少人说我们的教育出了问题，实际上指的也就是教学。难道把教学与课程分离？许多问题不是教学所能解决的问题，因为它是社会问题。比如说一些课程学生不喜欢，这是教学出了问题吗？对于中小学教师来说，教学目标这是个核心问题，是最重要的东西。但不少教师则总觉得不是该他们关心的问题，而只关心教学。因为标准是国家定的，教师不清楚，认为做得再多也没有意义。教师只关心教学的材料和内容，不关心目标是什么，所以质量是无法保证的。 比如《捕蛇者说》，学生从小学、中学到大学都在学，同样的教学内容，各个阶段怎样教，怎么学，就是目标。小学生，知道这个故事就行了；中学生则要读字习词弄清句子意思，学些修辞，还要了解时代背景；大学则要整体把握。如它在文学史上的地位等。学成怎样，学出什么来，这就是不同的目标。这也就是课程知识中的重要东西。教师在自己的学习、教书生涯中，关于课程是缺乏专业基础的，但课改要求我们的教师要变化，要有专业发展，
生物工程的最新研究进展和研究热点
生物工程的最新研究进展和研究热点
生物工程的最新研究进展和研究热点 邓佳艺术与设计学院 15125478 【摘要】农业生物工程研究和产业的现状及其我国发展的策略北京大学副校长陈章良教授从８０年代初美国科学家获得第一株转基因植物到现在，短短几十年时间内，农业生物工程迅猛发展，日新月异，成为高新技术领域中进展最快的领域之一。 【关键词】农业生物工程；植物基因工程；转基因农作物；转基因工程；病毒基因组；应用； 【前言】根据“生物多样性公约”规定，生物技术是指“利用生物系统、活生体或者其衍生物为特定用途而生产或改变产品或过程的任何 技术应用”。从广义上讲，生物技术涵盖了当前在农业和粮食生产中普遍采用的多种技术手段;而从狭义上讲，生物技术主要包括涉及繁殖生物学，或以特殊用途为目的处理或利用活生物体遗传物质的技术应用。则该定义涵盖了很大范围的不同技术，如我们学习的分子DNA标记技
术、基因操作、基因转移、无性繁殖、胚胎移植、冻藏(家畜)及三倍体化等。生物技术在农业生产力方面的应用比较难，比医学方面要慢，但农业生物技术现在已经从农业试验室发展到现 场试验了，那么进而达到商业化的阶段；其中包括动物疫苗、微生物农药、抗杀草剂植物等，现在一些专家预测此类产品将引导全中国，甚至全世界，走向另一次农业革命。农业生物技术包括防治动物疾病的疫苗，以及增进农畜产品的品质。另外，包含具有新特性的各类农业生物技术的发展。农业生物技术对传统农业有巨大的影响，农业生物技术的产品已逐渐由农业生物技术试验室进人了农业基地试验。 【正文】生物工程又称生物技术或生物工艺学。它是在生命科学的最新成就与现代工程技术相结合的基础上，利用诸如基因重组、细胞融合、固定化酶、固定化细胞和生物反应器等技术，对生物系统加以调控、加工，从而进行物质生产的综合性科学技术。由于它的相对投资少而效益巨大、适用面广，在、食品、医药、能源、环境保护等方面的应用日趋广泛。科学家们预测，生物
期末复习(研究生有机化学)
高等有机化学 高等有机化学期末考试安排时间：2013年1月9日下午14:00 - 16:00 地点：研究生教学楼302考试形式： 半开卷考试, 可带A4纸一页, 可正反面手写或打印, 不可粘贴额外纸张, 不可带教材、课件和其它参考资料。不可互相传阅资料。A4纸多于一页即为作弊。 一、填空题、简答题（20分） 二、按指定的性能排列顺序（10分） 三、完成下列反应，写出主要产物结构，注意立体 化学问题。(30分) 四、解释下列问题。（10分） 期末考试题型 五、写出下列反应的详细机理。（30分） 第四章有机活泼中间体 一、碳正离子稳定性 二、碳负离子稳定性 三、自由基稳定性、反应及机理 四、卡宾反应 六、苯炔产生和反应 第五章饱和碳上的亲核取代反应 5.1 亲核取代反应机理 5.2 邻基参与 机理、立体化学、影响活性因素 5.3 重要的命名反应机理 机理、立体化学(重点是卤素和芳基参与） Appel Reaction 机理Arbuzov Reaction 机理 Appel Reaction 机理Arbuzov Reaction 机理 Mitsunobu Reaction 机理Heine Reaction Malonic Ester Synthesis Gabriel Synthesis 机理 Acetoacetic Ester Synthesis 机理 第六章碳?碳重键的加成反应 6.1 碳?碳重键的亲电加成反应机理 6.2 亲电加成反应的取向 6.3 影响亲电加成反应活性的因素 6.4 亲电加成反应的立体化学 ? 烃基结构的影响 烯烃的羟汞化－脱汞反应烯烃的羟汞化－脱汞反应 烯烃的硼氢化-氧化反应 6.5 共轭体系的亲电加成反应 6.6 碳?碳重键的亲核加成反应（不要求） Prilezhaev reaction (环氧化) Ritter Reaction和机理
物理有机化学的前沿领域
物理有机化学前沿领域两个重要方面--有机分子簇集和自由基化学的研究由中国科学院上海有机化学研究所蒋锡夔等完成 疏水亲脂相互作用（HLI）是分子间主要的弱相互作用之一，也是导致宇宙间生命现象形成的基本作用力之一。深入了解HLI对研究生命科学、理解生命现象及某些生理、病理过程有根本性的意义，在有机合成、化合物分离和超分子化学中也有重要的地位。而有机分子的簇集和自卷是研究HLI最基本和最简单的模型，它们直接影响受物分子的反应性和生物功能，所以用物理有机化学的概念和方法来研究它们，是研究HLI最好的途径之一，并且可以用这一简单的理论模型来研究模拟生命现象中的某些物理和化学变化过程，如课题组已发现动脉粥样硬化斑块的组成和胆固醇酯类化合物的共簇集倾向性直接有关。而解簇集概念的提出和有效解簇剂的研究又为治疗动脉粥样硬化疾病的药物分子设计提供有益的启示。因此这是物理有机化学前沿领域及和生命科学有关的十分重要的研究方面之一。 有机化合物结构性能关系的研究是物理有机化学的核心内容之一。课题组通过取代三氟苯乙烯体系的研究，真正拆分了取代基的极性和自旋离域效应，建立了一套迄今种类最多、最可靠的取代基自旋离域参数σJJ·，成功应用于自由基反应和波谱参数的相关分析中，并用双参数方程的p+/pJJ· 比值作为取代基极性和自旋离域效应相对权重的判别尺度，将自由基反应分为四类，成功解决了长期困扰自由基化学界如何评估这两种效应的重大问题。 该项目课题组自80年代初深入系统地开展了物理有机化学前沿领域两个重要方面--有机分子簇集和自由基化学的研究，他们选用了有机分子的簇集和自卷现象作为研究疏水亲脂相互作用的简单和基本模型，在发展了临界簇集浓度（CAgC）和临界共簇集浓度（CoCAgC）定量测定的基础上，用水解动力学和荧光探针等方法对影响有机分子簇集、共簇集、自卷曲等的分子结构因素、溶剂效应、盐效应和温度等进行了详细和系统的研究，取得了一系列创新成果。特别是他们提出了静电稳定化簇集体，解簇集和溶剂促簇能力等一系列重要的创新概念，这些概念对理解分子间的弱相互作用具有重要的理论意义，同时还对有机合成反应的设计和理解有机分子在生命体内的作用等有重要的指导作用。如他们首先提出只有带有相反电荷的长链碳氢分子可以在疏水亲脂相互作用和静电作用下形成
政治学研究前沿与热点问题
政治学研究前沿与热点问题 政治学是研究以国家政权为核心的社会主要政治现象和政治关系的科学。改革开放以来，中国政治学取得了长足的发展，不断为中国特色社会主义政治发展提供理论指导和理论服务。了解政治学研究的前沿与热点问题，有利于政治学研究工作者更好地思考中国政治学繁荣发展的思路，对促进中国特色社会主义政治学的健康发展，推动中国特色社会主义政治发展具有重大的理论意义和现实意义。 一、中国政治学的发展阶段 中国，政治学既是一门古老的学科，也是一门新兴的学科。我们的祖先给我们留下了丰富的政治学方面的典籍，几千年的治国理念和治国实践，尤其是政治制度和机制方面的创制和运作，曾经为中华文明的创立繁荣立下了汗马功劳。 伴随改革开放恢复和发展起来的中国政治学，坚守经世致用的学科本质，始终把握时代脉搏，紧随历史前进的步伐，服务于中国的政治体制改革和中国特色社会主义政治建设和政治发展，在30年的辉煌历程中，大致经历了以下4个发展阶段： 第一个阶段，恢复和重建阶段（1977-1985年）。改革开放伊始,面对中国经济、政治、社会生活一系列的制度性疑惑和体制性缺陷,中国社会呼唤着政治学为中国的政治生活提供说明、解读和指引,为推进中国特色社会主义的政治建设提供理论支撑和理论服务,使我们的政治建设更加合理、科学和优良。中国特色社会主义政治建设需要政治学为其提供理论支撑和服务。 第二个阶段，飞速发展阶段（1986-1989年）。随着政治体制改革的全面展开和社会主义民主建设的飞速发展，中国政治学政治学研究的学术视野迅速拓展，在社会大众中的影响不断扩大。尤其是在党的十三大前后,政治学研究开始出现政治体制改革研究热潮,并直接带动、强化了政治制度研究、反腐败研究和行政体制改革研究等。 第三阶段，全面深刻反思阶段（1989-1991年）。1989年之后,中国政治学届的广大理论工作者和实际工作者,以高度负责的精神,对恢
浅谈我国当前有机化学发展趋势与展望
浅谈我国当前有机化学发展趋势与展望 随着我国社会主义市场经济的快速发展，我国有机化学得到了巨大进步，同时也带动了相关产业的发展。针对有机化学的研究已经引起了世界范围内的广泛关注。有机化学在我国的发展主要是在新中国成立后期，相关科学家投入更多精力去研究有机化学，并取到了非常好的成绩。当前关于有机化学的研究还在不断继续，而且也开始研究有机化学和其他科学之间的关系，促进我国各项事业的快速发展。文章主要对我国当前有机化学的发展现状进行分析，并提出了未来的发展方向，同时也阐述了当前有机化学和其他学科的交互关系，希望能够给相关人士提供一定的借鉴性。 标签：有机化学；发展趋势；现状；特点 化学是人们认识世界的一种重要学科，而有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法学的科学。迄今已知的近1800万种化合物中，绝大多数属于有机化合物。两个多世纪以来，有机化学学科的发展，揭示了构成物质世界的有机化合物分子中原子键合的本质以及有机分子转化的规律，并设计、合成了具有特定性能的有机分子；它又为相关学科（如材料科学、生命科学、环境科学等）的发展提供了理論、技术和材料。有机化学是一系列相关工业的基础，在能源、材料、人才、环境、国防计划的实施中，在为推动科技发展、社会进步，提高人类的生活质量，改善人类的生存环境的努力中，已经并将继续显示出它的高度开创性和解决重大问题的巨大能力。有机化学是一门极具创新性的学科。在对重要的天然产物和生命基础物质的研究中，有机化学取得了丰硕的成果。维生素、抗生素、街体类、生物碱、碳水化合物、肤、核昔等的发现、结构测定和合成，为学科本身的发展增添了丰富的内容，为人类的医药卫生事业提供了有效的武器。高效低毒农药的开发，动植物生长调节剂和昆虫信息物质的研究和开发，为农业的发展提供了重要的手段。 1 我国有机化学的发展现状 有机化学在社会发展中扮演着十分重要的角色，在自身发展的过程中虽然取得了良好的成果，但是仍然存在一些问题，下面就系统地分析一下。 1.1 我国有机化学所取得的良好成果 第一，随着国家经济的快速发展，人们已经认识到有机化学研究的重要性，使得研究有机化学的人才逐渐增多，其中不乏佼佼者，在国际有机化学领域获得了一定的声誉和地位，其中部分学者的研究成果也受到了世界范围的关注，这不仅增强了我国有机化学研究人员的自信心，同时也极大地促进了我国有机化学领域的发展。第二，当前有很多高校和科院院所都开始引进先进的实验设备，并聘请专业的研究人员定期讲座，同时也创新出更多的研究技术和方法，目前来看已经和发达国家相比在工作条件方面相差无几。第三，当前关于有机化学的研究获得了瞩目的成绩，特别是金属有机化学和有机合成化学更受到了世界级专家学者
2020二轮高中生物课标版复习第2部分 专项4 前沿备考 热点链接
专项四前沿备考热点链接 (对应学生用书第124页) 对科学、技术和社会发展有重大影响、与生命科学相关的突出成就及热点问题往往是高考的命题素材，尝试将这些情景与课本知识联系起来，获取有效信息、编码信息并迁移信息，在解题时就能较快地进入状态，找到科学合理的答案。 生命科学的突出成就当数每年诺贝尔生理学或医学奖获得者研究的内容。题目中展示的成果无需掌握，但要从材料中获取有效的生物学信息，并结合所学知识解答试题。如获得2016年诺贝尔生理学或医学奖的细胞自噬机制，自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜的流动性等。再如RNA干扰机制，与mRNA分子被剪切、分解，无法翻译出相应的蛋白质等知识有关。如2017年诺贝尔医学奖“他们的研究为癌症治疗提供了新的特效药，不再着眼于打击癌细胞，而是研究整个人体免疫系统检查点疗法”，可考查免疫及癌变的相关知识等。如2018年《细胞》期刊报道中国科学家率先应用体细胞对灵长类动物克隆出“中中”和“华华”，可考查体细胞核移植技术等。 [典例引领] 1．2018年诺贝尔生理学或医学奖颁给了James P．Allison和Tasuku Honjo，两人因在抑制消极免疫调节机制的研究中发现了新癌症疗法而获奖。他们在研究中发现了PD-1基因的功能，并提出了新的癌症疗法。图示为活化的T细胞表面含有PD-1蛋白，与癌细胞表面PD-1的配体(PD-L1)结合，使得T细胞的活性受到抑制，恶性肿瘤逃脱免疫系统的追杀。结合所学知识，判断下列相关说法不正确的是() A．PD-1基因主要在活化的T细胞和B细胞中表达，体现了基因的选择性
表达 B．PD-1基因的功能是抑制细胞的激活，T细胞或B细胞的过度激活会引起免疫缺陷病 C．PD-1蛋白与PD-L1结合，使得T细胞的活性受到抑制，这体现了细胞膜的信息交流功能 D．使用抑制剂阻断PD-1蛋白和PD-L1的结合，增强T细胞对肿瘤细胞的识别，为治疗癌症提供了新思路 【试题解读】本题涉及免疫调节机制、细胞膜的信息交流功能、基因的表达等，通过图解及相关文字获取关键信息考查学生的科学思维能力，充分体现了结构与功能观，全面展现了科技创新题型的命题特点。 本题的解题关键： (1)图示信息为活化的T细胞表面含有PD-1蛋白，说明PD-1基因在T细胞中进行了选择性表达。 (2)由文字信息“活化的T细胞表面含有PD-1蛋白，与癌细胞表面PD-1的配体(PD-L1)结合，使得T细胞的活性受到抑制，恶性肿瘤逃脱免疫系统的追杀”可知，使用相关抑制剂增强T细胞对肿瘤细胞的识别，为治疗癌症提供了新思路。 【尝试解答】________ B[PD-1基因主要在活化的T细胞和B细胞中表达，而在其他细胞中不表达，体现了基因的选择性表达，A正确；PD-1基因表达形成的PD-1蛋白能抑制T细胞的活性，T细胞或B细胞的过度激活会使机体的免疫功能过强，可引起自身免疫病，B错误；PD-1蛋白与PD-L1结合，使得T细胞的活性受到抑制，这体现了细胞膜的信息交流功能，C正确；根据“活化的T细胞表面含有PD-1蛋白，与癌细胞表面PD-1的配体(PD-L1)结合，使得T细胞的活性受到抑制，恶性肿瘤逃脱免疫系统的追杀”，可知使用抑制剂阻断PD-1蛋白与PD-L1的结合，
2020年全球临床医学领域热点前沿和新兴前沿
2020年全球临床医学领域热点前沿和新兴前沿 近日，中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心与科睿唯安联合发布《2020研究前沿》报告。报告不仅遴选出了2020年自然科学和社会科学的11个大学科领域排名最前的110个热点前沿和38个新兴前沿，还评估了中国、美国、英国、德国、法国和日本等国家在诸多前沿领域的贡献和潜在发展水平，其中涉及临床医学的10个热点研究前沿，引发了业内广泛关注。 1、临床医学领域热点前沿 临床医学领域位居前10位的热点前沿主要集中于肿瘤免疫与靶向治疗、新型靶向药物治疗常见慢性病、神经退行性疾病早期诊断、医学人工智能、生物类似药规范使用、器官移植等领域。靶向治疗、免疫治疗、人工智能是2020年热点前沿中的核心内容。其中，肿瘤免疫与靶向治疗领域包含3个热点前沿，包括肿瘤免疫治疗超进展现象、急性髓系白血病分子靶向治疗、肿瘤免疫检查点抑制剂治疗相关不良反应管理；新型靶向药物治疗常见慢性病领域包含2个热点前沿，包括白细胞介素单抗治疗中重度特应性皮炎、降钙素相关基因肽（CGRP）单抗新药用于偏头痛预防性治疗；神经退行性疾病早期诊断领域包含2个热点前沿，包括阿尔茨海默病tau PET影像诊断、血
液神经丝轻链蛋白作为神经系统疾病生物标志物；以及医学人工智能领域（深度学习在眼科领域应用），生物类似药规范使用领域（生物类似药与原研药可互换性），器官移植领域（供体肝机械灌注保存）。 2020年入选的Top10热点前沿，与往年相比，出现了肿瘤免疫治疗超进展、基于深度学习的人工智能在眼科领域应用等新的研究热点。同时，也有多个前沿实现了在延续中发展，如关于生物类似药的研究，2019年侧重其临床有效性和安全性，2020年则多为评估与原研药互换后的长期疗效研究；关于靶向tau蛋白的PET成像研究，2019年以在神经退行性疾病中的结合特性研究为主，2020年则进而研究该技术在阿尔茨海默病早期诊断中的应用。 表1 临床医学领域Top10热点前沿 表2 临床医学领域Top10热点前沿的施引论文
1.1有机化学的发展与应用
1.1有机化学的发展与应用D
第一单元有机化学的发展与应用 [学习目标定位] 1.知道有机化学的发展简史及发展现状，能说出有机化学发展史中做出突出贡献的几个科学家及其成就。2.知道有机化学在人类生活和社会经济发展中的作用。3.理解有机物的一般特点及与无机物的联系与区别。 1．有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。有机化学所研究范围包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用及有关理论和方法等。 (1)下列三种有机物都是重要的化工原料，请说明它们的主要来源：①甲烷：天然气；②乙烯：石油裂解；③苯：煤的干馏。 (2)乙醇是酒类的主要成分。乙醇可由乙烯与水反应进行合成，反应的化学方程式是CH2===CH2 CH3CH2OH，该反应类型是加成反＋H2O――→ 催化剂 △ 应。 2．有下列有机物：①乙酸乙酯、②聚乙烯、③乙醇、④醋酸、⑤甲苯、⑥油脂、⑦淀粉、⑧蛋
(3)德国化学家李比希创立了有机化合物定量分析法和早期的“基团理论”。 (4)1848年～1874年间，关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善，之后建立了研究有机化合物的官能团体系，使有机化学成为一门较完整的学科。 3．现代有机化学的发展 (1)关于有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究，使人们对有机反应有了新的掌控能力。 (2)红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)和X射线衍射(XRD)等物理方法的引入，使有机分析达到了微量、高效、准确的程度。 (3)逆推法合成设计思想的诞生，使有机合成路线的设计实现了程序化并进入计算机设计时代，大大提高了新化合物的合成速度。 (4)有机化学还能破译并合成蛋白质，认识并改造遗传分子，第一次从分子水平上揭示生命的奥秘。1965年，我国科学家在实验室中成功利用无机物合成了具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。 4．有机化学的应用 (1)人类衣食住行用到的天然有机化合物有糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。(2)合成的有机物也广泛应用于生活中，如合成纤维、塑料、合成橡胶、合成药物等。
当前生命科学和未来10年之后的研究热点
当前生命科学和未来10年之后的研究热点 摘要：生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界，无须赋于生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解，无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。正文：生物信息学作为当今生命科学研究最重要的平台技术，其两大主要任务，即发现致病基因、阐明生命发育进化规律和对海量数据的收集、整理已经逐渐逼近生命科学研究的纵深，并开始有所收获，正在成为后基因组时代生命前沿科学研究中解析海量数据的最佳工具。 蛋白质组学：蛋白质组学研究也是当代生命科学的前沿热点。随着被誉为解读人类生命“天书”的人类基因组计划的成功实施，人类已初步掌握了自身的遗传信息。为了真正破译、读懂这部“天书”，各国科学家随即将生命科学的战略重点转到以阐明人类基因组整体功能为目标的功能基因组学上。蛋白质作为生命活动的“执行者”，自然成为新的研究焦点。以研究一种细胞、组织或完整生物体所拥有的全套蛋白质为特征的蛋白质组学自然就成为功能基因组学中的“中流砥柱”，构成了功能基因组学研究的战略制高点。 功能基因组：随着人类基因组计划的实施和推进，生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代，生命科学的主要研究对象是功能基因组学，包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序，但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略，如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等，都是从细胞中mRNA的角度来考虑的，其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此，从DNA mRNA 蛋白质，存在三个层次的调控，即转录水平调控(Transcriptional control )，翻译水平调控(Translational control)，翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控，并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明，组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好，尤其对于低丰度蛋白质来说，相关性更差。更重要的是，蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质－蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸
有机化学历史现在未来
有机化学历史现在未来 有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用以及有关理论和方法的科学。“合成高分子化合物”的内容与材料科学密切相关，材料是现代社会赖以发展的基础，材料科学将是21世纪最重要学科之一，高分子材料是常用材料中非常重要的一类，高分子科学已发展成为集化学、物理等学科综合起来的一门学科。20世纪末，大量新型高分子材料被合成出来，如高分子光电池、高分子膜、高分子液晶、高分子药物、医用高分子等对提高人类生活质量作出了巨大贡献。 一、有机化学历史 有机化学这个不断变化，历史弥新的过程。16世纪开始，欧洲工业生产蓬勃兴起，推动了医药化学和冶金化学的创立和发展，使炼金术转向生活和实际应用，继而更加注意物质化学变化本身的研究。在元素的科学概念建立后，通过对燃烧现象的精密实验研究，建立了科学的氧化理论和质量守恒定律，随后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律，为化学进一步科学的发展奠定了基础。 从1858年价键学说的建立，到1916年价键的电子理论的引入，是经典有机化学时期。 1858年，德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念，并第一次用短划“-”表示“键”。他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。由于在所有已知的 化合物中，一个氢原子只能与一个别的元素的原子结合，氢就选作价的单位。一种元素的价数就是能够与这种元素的一个原子结合的氢原子的个数。凯库勒还提出，在一个分子中碳原子之间可以互相结合这一重要的概念。
1848年巴斯德分离到两种酒石酸结晶，一种半面晶向左，一种半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋转，后者则使之向右旋转，角度相同。在对乳酸的研究中也遇到类似现象。为此，1874年法国化学家勒贝尔和荷兰化学家范托夫提出饱和碳原子的四面体结构新的概念，圆满地解释了这种异构现象。 1900年第一个自由基，三苯甲基自由基被发现，这是个长寿命的自由基。不稳定自由基的存在也于1929年得到了证实。 现代有机化学时期在物理学家发现电子，并阐明原子结构的基础上，美国物理化学家路易斯等人于1916年提出价键的电子理论。 1927年以后，海特勒和伦敦等用量子力学，处理分子结构问题，建立了价键理论，为化学键提出了一个数学模型。后来马利肯用分子轨道理论处理分子结构，其结果与价键的电子理论所得的大体一致，由于计算简便，解决了许多当时不能回答的问题。 1931年L.O.Pauling提出原子轨道杂化理论。 进入20世纪以后，由于受到自然科学其他学科发展的影响，并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法，化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展，而且在理论方面取得了许多重要成果。在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。 21世纪的化学是一门建立在实验基础上的科学，实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。