我的初中化学就不好!那么在高中我上化学,还跟的上吗?很多题我都不会做~~~~
大大裪阶礷
最好回头好好补补初中的课,我今年也是高一,高中化学已经开始接触到理论的内容,而不像初中主要是现象,如果初中基础不扎实,高中会很困难的.
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可能跟不上了，不是我吓唬你，我的化学初中学的很好，但上了高中后就总是徘徊在70分左右，高中的化学相比于初中台阶太高了。
加油加油就跟得上，我也上高一，我们大家一起加油，推荐看一本书，叫《重难点手册》华中师范大学出版社的，很不错，还有要是有资料查的话，就用《高中化学教材科课内外知识先用现查》，北京教育出版社的，还有少年儿童出版社的《牛顿科学概念地图——中学化学》。祝你好运！...
放心吧，虽然初中跟高中化学有一定衔接，但只要你在高中努力点，学好高中的知识，不懂的不要不好意思问老师（因为你初中学得不好，肯定有些不懂），这样，就算没学初中化学也可以学好高中的
据我所知 高中化学与初中化学关系不大，所以只要努力学习，应该可以跟上的。
跟得上啊，初中和高中完全学不同内容，但是初中的基础要打牢
扫描下载二维码目前（2015 年年中）化学最前沿在研究什么问题？
求前沿问题，谢谢！
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谢邀，要不这回咱不谈理论化学了，谈点能源材料方面的实际应用？我知道的现在在实验上比较关心的几个方向：首先是异相催化，比如所谓煤变油的费托合成（用CO+H2合成有机小分子），比如合成氨反应，都需要更便宜更有效的异相催化剂。所以现在一元不够玩二元，二元不够玩三元，完了界面上担载点纳米颗粒，颗粒内外层还成分不一样，十分欢乐。然后是光电化学反应，比如水的光电解（就是用光能和电能把水分解成H2和O2），比如CO2的光化学还原（还原CO2制取小的有机分子），这些说白了其实也是异相催化体系，不过涉及光子和外电势的参与，稍微复杂一点。在能源领域涉及储能和能源转化，不表。然后是各种新型的太阳能材料，稍微有一点实用精神的就搞一搞CIGS或者CdTe之类的微膜材料（比如最近hybrid perovskite就红的发紫），再稍微fancy一点的就在结构上动动脑筋，搞点纳米柱啦，纳米颗粒啦，多孔结构啦之类看看效果会不会好点。再fancy一点的就再半导体上接一点共轭的有机分子，玩一下dye-sensitized solar cell。太阳能电池的逆过程就是发光二极管（LED），也是一个方向，比如前不久拿了诺奖的蓝光LED，现在应该还有一堆人在做有机材料的LED，在机械性能上更好，方便折叠的。然后是各种电池，我知道的比较火的包括锂电池和燃料电池。也是不断地寻找新型的电极和电解液材料，企图提高效率。像这几个都是有实际工业需求导向的，还有一种是实验室里做出来一种东西，科学家觉得很有趣，然后拼命找实际应用骗经费的。比如有机金属框架（MOFs）和碳纳米管之类的。碳纳米管之类我不熟，大家目前为MOF找的应用包括且不限于：CO2吸收材料，H2储存材料，稀有气体分离，异相催化剂。当然不能遗忘现在还在火的石墨烯，据说能做电子元件，能做传感器，能做半透膜，能做...我也记不了这么多了，总之很牛b就是了。哦，好象在石墨烯的带动下最近二维材料有点火了，比如MoS2，比如BN之类的。最后，最近好像老有老美找我掰扯钍基融盐堆的事，应该也是挺火的吧，不过这个好像已经不算化学了。
坑已填完。谢谢大家支持~=====================================有人说我对Baran个人崇拜，崇拜怎么了？我又不是盲目崇拜，我崇拜之后会想为什么人家能做得这么好，我可以从中学习，还可以想想我以后可以做些什么。其实学术这东西吧，也没什么名利可追。喜欢就去做，不喜欢就别站着说话不腰疼。要不然，你行你上啊。就酱~=====================================谢邀。直接奔主题了。我做有机合成，我也就对有机合成这个领域抛个砖~需要指出的是，有机合成的目标就是用化学手段合成小分子，可以是人为设计的，也可以是天然产物。离开了合成，我找不到有机化学的意义。因为，为了发展有机化学，有机合成方法和策略的发展是根本。下面入正题。首先我想说的是，有机合成领域要想知道前沿在做什么，只要盯着Scripps CA的Phil S. Baran教授看也就一清二楚。可以说，Baran教授一直就活跃在有机化学的最前沿，研究着有机合成最具有挑战性的一些课题。课题组链接：那么就来看看Baran教授都有哪些研究兴趣：从他的Research Prospectus（研究计划，）来看，Baran教授关注着有机合成一直以来所追求的目标——理想合成（ideal synthesis）。1975年的这样一篇JACS文章（Hendrickson, J. B. J. Am. Chem. Soc.1975, 97, 5784.）就提到了，理想合成是为了“…creates a complex molecule… in a sequence of only construction reactions involving no intermediary refunctionalizations, and leading directly to the target, not only its skeleton but also its correctly placed functionality”意思就是说，在合成复杂分子过程中，每一步都要有实质性意义，直接奔着最终目标分子，不做中途的重复繁琐的操作。如果说得确切些，也就是合成的经济性问题（economies）——原子经济性（atom economy）、步骤经济性（step economy）和氧化还原经济性（redox economy）。我的理解是，有机合成是分子量不断增加的过程（废话），每一个引入的片段都应该尽可能地成为最终目标分子结构的一部分。合成步骤当然越短越好（前提要保证效率，太过低效的短步骤有时也是不可取的，所以准确说应该是尽可能短）。而氧化还原经济性在于分子的官能团化过程则是重要的，也是很难的，即便有机合成发展到今天，你仍然能见到许许多多合成中夹杂着难以避免的反复氧化/还原过程，其本质跟使用保护基是类似的，因为出现了化学选择性的问题需要改变相应官能团的氧化态和性质，当然这只是其中一方面的原因，也有为了提高某些反应选择性而不得不采用的策略问题，等等，这些都是需要在理想合成中避免的，这也就对合成的策略和方法提出了非常高的要求。除了以上提到的效率问题，当然还有合成通量的问题，也就是说如何提高有机合成的量级（scale）。实际上很多反应在小量如毫克级别是毫无问题的，但是提高到克级别之后，反应就会出现各种问题比如产率下降、副反应增多等等，如果我们不能提高有机合成的量级，这对有机合成的发展显然是不利的，是高成本的。Baran教授也注重于克级（gram-scale）制备在合成中的体现，这点在现代合成化学家中是很不容易的。那么Baran教授怎么尝试解决这些问题呢？我想从三个方面来简单谈谈我的理解。1. 合成思想——two-phase synthesis这个概念最先是在他2009年发表在Nature上关于eudesmane terpenes合成的文章中提出的。（）有这么个图：他认为，萜类天然产物的合成经历两个阶段：cyclase phase和oxidase phase，分别对应环化构建骨架和氧化官能团化构建分子氧化态的两个重要过程。这个观点实际上就把合成策略问题变得简洁了，然而，做起来并不容易。举个栗子。2014年的时候，Baran教授在JACS上发表了一篇名为Two-Phase Synthesis of (-)-Taxuyunnanine D的文章：他认为，萜类天然产物的合成经历两个阶段：cyclase phase和oxidase phase，分别对应环化构建骨架和氧化官能团化构建分子氧化态的两个重要过程。这个观点实际上就把合成策略问题变得简洁了，然而，做起来并不容易。举个栗子。2014年的时候，Baran教授在JACS上发表了一篇名为Two-Phase Synthesis of (-)-Taxuyunnanine D的文章：（）这显然是对这个概念的实践对不对？但是实现的过程可没那么简单。第一步是环化构建骨架，这在2012年他的Nature Chemistry文章里已经实现了Scalable enantioselective total synthesis of taxanes：（）关键反应是Diels-Alder反应，一步两个环，很简洁高效，难怪是我老板最喜欢的两个反应之一（另一个是3,3-sigma重排）。然而问题来了，第二步氧化官能团化过程怎么实现？通常很多萜类天然产物是高度氧化官能团化的，这就出现了根本问题——选择性氧化的问题，这对反应设计的化学选择性提出了非常高的要求（扯点题外话，Baran教授提出的无保护基合成也就是PGF思想，核心问题就是化学选择性问题）。那么Baran教授怎么做的呢？一个字，筛！具体怎么筛，大家有机会的可以看看文献，我就不贴图了。筛了什么呢，各种常见的不常见的奇奇怪怪的氧化剂都用了（Baran教授的一大特点，筛条件狂魔），可以想象要在实验室里实现oxidase phase可真不是件容易的事儿，而Baran教授仍然在不断尝试，默默给这样的真化学家点个赞。除了这些例子，还有其他很多天然产物的合成中Baran教授都提到了他这个思想，也尝试去探索这些过程，这一点还是很难得的。2. C-H functionalization 碳氢键官能团化反应既然1中提到了oxidase phase过程的难题，那么解决选择性氧化特别是C-H键氧化的问题就是关键，这就扯到了现在比较火热的前沿有机合成方法学研究领域——C-H activation 碳氢键活化。这是一个大坑，一两句话说清楚是很难的。说起这个领域，可能最先想到的同样是Scripps CA的Yu Jinquan教授，但是Yu教授不做全合成啊，所以应用嘛，看不出来（无意冒犯，请大家轻拍~）。相比之下我更喜欢Baran教授在这领域中的工作，因为他的工作直接应用到合成中，虽然他在应用时并不完全是针对oxidase phase。我举几个最接近这一概念的例子吧。首先是2014年Baran教授发表在JACS上的文章：这篇文章其实说起来某些方面还是有点“old-fashioned”，其实看过就知道，这篇文章的关键反应只不过是一个比较老的人名反应Hofmann-
Lo?ffler-Freytag (HLF) reaction（wiki链接： 居然出现了乱码Orz）能发到JACS，我看多半也多亏了他的two-phase synthesis这个概念。不过可贵的是，即便是老反应，Baran教授也能用得非常妙，用完之后还要仔细思考总结，并进一步尝试其他方案试图实现选择性的多样化，这点还是很不容易的，至少他敢做。我本科老板总是赞叹这才是真正的化学研究。还是要提一下，在此之前呢，Baran教授已经在2013年完成了cyclase phase的工作，也就是下面这篇Angewandte：还是给大家贴一张小图吧，取自上面这篇文章：再来看看另外一个例子，值得一提的是仍然是之前提到的HLF反应，Baran教授这次却玩儿了点新花样，实现了C-O键而不是通常的C-N键的形成。只不过这是一篇2009年的Nature，也就是最开始我贴的那张two-phase synthesis图的来源。那么这篇文章的逻辑是什么呢？简单来说就是下面这张图：那么这篇文章的逻辑是什么呢？简单来说就是下面这张图：前面提到了oxidase phase在实验室里实现是不容易的，这篇工作中Baran教授小组就通过努力实现了选择性氧化，不得不佩服。前面提到了oxidase phase在实验室里实现是不容易的，这篇工作中Baran教授小组就通过努力实现了选择性氧化，不得不佩服。最后一个例子同样涉及到C-N键的合成，这是Baran教授2012年发表于JACS的文章：Intermolecular Ritter-Type C-H Amination of Unactivated sp3
Carbons（链接：）当然除了这些之外，Baran在教授也经常在合成中尝试多种C-H官能团化反应，下面这张图取自他的Review中：虽然所用的方法种类不多，但是毕竟直接通过C-H官能团化反应来构建相应化学键的方式是最直接也最高效的，能将当前这么热门的方法和概念运用到合成中当然是很好的，毕竟合成还是要追求效率，要更高，要更快。简单粗略地介绍了Baran教授这方面的部分工作，实际上他还有更多精彩的工作，如果感兴趣，可以自行查找和阅读Baran教授的文献~3. coupling reactions 偶联反应比较典型的是他在过渡金属催化的氧化偶联反应以及各种烯烃相关的偶联反应。首先要说的是过渡金属（主要是铜或者铁等）催化的氧化偶联反应，偶联片段一般为羰基化合物（alpha位偶联）与吲哚（3位偶联）等。早在2004年Baran教授刚独立不久，他就发现：While oxidative dimerization of enolates is
known, the analogous process with indoles (or metallo-enamines)
is not. 也就是说吲哚和烯醇的氧化偶联反应其实并没有被报道过。而在Hapalindole和Fischerindole这类吲哚生物碱的合成中就有可能涉及这样的偶联反应。基于这样的设想，Baran教授也成功地实现了这类反应的开发和不断发展，也实现了这些吲哚生物碱的无保护基合成：（）由此可见这类反应是具有非常高的化学选择性的，自然在合成中具有了较高的应用价值。而且值得一提的是，较高位阻的反应位点并不影响反应性，这对于合成季碳这类非常难以合成的结构是非常好的方法，看看近年来上海有机所的马大为研究员前前后后用氧化偶联做了多少吲哚生物碱？这类反应真的是好反应。除此之外，Baran教授还系统研究了烯醇之间的交叉氧化偶联反应（heterocoupling）（）相比于没什么用的自偶联（homocoupling），交叉偶联的应用却非常广泛。偶联能得到天然产物中非常常见的1，4-二羰基化合物结构，同样也能适用于季碳中心的合成，非常棒的反应。而且Baran教授也应用这些反应合成了许多天然产物，足见其应用价值。除了氧化偶联以外，Baran教授也研究过烯烃之间的还原偶联反应：JACS：Nature：这类反应实际上是很有应用价值的，因为双键是有机合成中非常常见的官能团，如果在合适的条件下实现两个双键的偶联，可以省去许多氧化还原和官能团修饰调整来直接实现C-C键的形成。不仅可以分子间反应，也可以分子内反应，这也为Baran教授的cyclase phase的研究提供了有利的工具。当然由于其自由基机理的一些问题，在某些特殊体系这个反应会出现一些问题，但是并不妨碍这一反应的普适性应用。不仅可以分子间反应，也可以分子内反应，这也为Baran教授的cyclase phase的研究提供了有利的工具。当然由于其自由基机理的一些问题，在某些特殊体系这个反应会出现一些问题，但是并不妨碍这一反应的普适性应用。除此之外，还有一系列氢胺化反应的研究——也就是双键与含氮片段的偶联得到胺类化合物的反应：Science：生物碱类天然产物如此繁多，生成C-N键的反应方法也有很多，但是直接从双键出发发生氢胺化反应的方法却并不多见。当然啦，这个方法缺陷在于目前还只能做芳香胺。此外Baran教授还将类似的反应应用到氢甲基化反应，得到非活化双键形式上加成甲烷的产物：JACS：总之在偶联反应的领域，Baran教授也做出了许多非常具有创造性的研究，合成技术的发展是理想合成的基石，如果Baran教授继续发展这些方法，并用于高效的合成中，那么合成也就会越来越有美感，越来越实用。=====================我是填坑完成的分割线================综上所述，从Baran教授的研究方向来看，我想有机合成领域最前沿主要还是研究这三方面的问题：理想合成的探索高效实用的碳氢键官能团化反应的开发和应用一些高效偶联反应的研究以上是我的一点小小的拙见，其中必有许多不足，毕竟我的水平也有限，还需要好好学习一个~如有问题，还望专业人士指出，我也要好好学习。最后，谢谢阅读。附：关于理想合成与合成经济性的部分参考文献
更新：半夜睡不着拿手机随便码的，居然不知道为什么被顶到前面了，感觉压力好大。。。本人必须坦承自己其实懂得也不多，下面的论点槽点肯定不少，请保持怀疑批判的精神看，谢谢~___________________________________催化这个和大家关系相当大的方向居然毫无存在感。。。我觉得需要写点什么今年化学口我觉得最爆炸性的新闻就是美国人搞的甲烷直接低温制乙烯了。甲烷由于活化比较费劲，长期以来大部分都是当燃料烧掉的，乙烯和塑料还是要从石油里来。这个反应打通了的话，甲烷也可以做乙烯的原料气，这对目前世界化工的格局会有天翻地覆的改变。除此之外，甲烷制芳烃和甲醇也有人在做。未来20年里天然气低温转化肯定是相当热的话题，虽然不太好做。第二个催化界很关心的就是费托合成，这样可以用天然气或者煤做原料重新合成油品。目前似乎技术上又有了突破，当然这个领域的研究力度强烈依赖于油价。第三个问题就是可再生能源制氢，不管是光解水，太阳能电池电解水或者生物质重整都可以。只有用可再生能源便宜地把氢搞出来，才有机会把空气里的二氧化碳捕集下来重新还原成甲醇或者一氧化碳之类的化工原料，这样才有可能实现碳的循环利用。当然了，燃料电池将来肯定还会有更大的发展，相应的的电催化材料研究也会继续火爆下去。另外，把传统工艺中的贵金属催化剂使用便宜的金属进行取代也是一个重要的方向。在催化的原位表征和机理研究领域，在线(operando)光谱技术和稳态快速同位素交换(SSITKA)应该会在10年内成为标配。除了传统的紫外可见，拉曼，红外，NMR之外，原位X射线技术(XANES EXAFS等等)会越来越常用，带压力条件下的高分辨电镜也有希望取得突破和应用。催化这一块还是很海阔天空的，不知道为什么似乎好像没什么存在感。希望有更多的聪明人能加入这个行业，让人类的未来变得更高效更清洁。
对其他几个化学的子项目不是太熟悉，就分析化学可以说两句。肯定有不足的地方，各位来补充，我也慢慢补上去。就我们所知的分类，分析化学是在色谱、光谱、质谱、电分析化学和核谱共振等手段用来分析物质成分结构及相互作用。色谱：国内做色谱的大牛们就几个组，你可以分别去看一下。大连化物所张玉奎院士组，包括邹汉法、张丽华、梁鑫淼、关亚风和许国旺等几个大牛，他们致力于复杂体系的分离与表征，做了许多蛋白质组学与代谢组学方面的工作。北京大学刘虎威教授组，他们现在主要的工作是在DART与传统几个色谱仪器和质谱仪器的联用。南开大学严秀平教授组拿了今年的科技二等奖，他们主要的工作是利用先进功能材料（MOF及COF）进行一系列小分子的分离分析，类似的工作是云南师范大学袁黎明教授，他们主攻方向是先进功能材料对于手性物质的分离分析, 而对于手性物质分离分析世界上比较出名的则是AC的副主编Daniel W. Armstrong和名古屋大学的Yuko Okamoto
。中山大学的李攻科教授，他们也同样是利用先进功能材料进行了一系列先处理工作。总而言之，如袁黎明教授所言"现在世界上基本上没有什么东西是分不开的了", 所以如果只是单纯地研究固定相, 肯定不会是前沿课题, 当然如果想赚钱的话, 固定相是个好的研究方向, 像Yuko Okamoto做出来的OD柱, 现在大赛璐公司一根卖上万, 一直在给Okamoto提成. 所以现在色谱的前沿工作还是集中在复杂体系的分离分析，并应用在组学分析、生命分析及环境突出问题分析（如最近讨论很火热的河流抗生素浓度过高）。另外对于色谱仪器的研究就主要集中在小型化, 多维度以及特定的色谱检测器.光谱：国内做光谱的组就多了去了。主要是光谱分类太多，原子光谱、分子光谱、散射光谱、拉曼光谱等。原子光谱的工作还是集中在进样方式的处理上面，四川大学的侯贤灯课题组做了许多相关的工作。高能所的柴之芳院士与清华大学的张新荣教授则表示，以后原子光谱的工作将会因为对金属组学的研究会有一个大的发展，但好做的金属组学工作已经都做得差不多了，剩下的金属组学的工作将会越来越困难，这个从Metallomics的发文量就可以看出来，但这仍然是原子光谱以后研究的主要方向之一。四川大学的段忆翔教授也在激光击穿光谱（LIBS）也做了大量的研究工作，利用激光将材料表面烧蚀形成等离子态，在等离子态回到基态过程中发射出特定的光谱来鉴定和测量元素的种类和含量高低，同时他们不但将LIBS小型国产化而且还将LIBS和Raman集成到了一台仪器上，在前阵子的仪器展上有展出。厦门大学的王秋泉教授和东北大学的王建华教授也还基于DBD发射光谱做了很漂亮的工作，同时还有厦门大学的杭纬教授在原子发射光谱方面也有很漂亮的工作。分子光谱包括光致发光、电化学发光和化学发光等等，国内许多课题组做了许多非常漂亮的工作，例如南京大学的鞠熀先、朱俊杰和徐静娟等，他们将分子光谱应用在生命分析中做了很出色的工作。西南大学的黄承志教授则是做了许多光散射分析的工作，生态环境中心在拉曼散射分析上面做了许多研究。北京化工大学的吕超教授和四川大学的吕弋教授在化学发光方面做了不少研究.质谱：质谱就分成无机质谱和有机质谱两个方面。国内普遍会把无机质谱归类到原子光谱里面，国内做无机质谱比较出色的几个课题组分别是生态中心江桂斌院士、清华大学张新荣教授、厦门大学王秋泉教授、武汉大学胡斌教授等。基本上他们使用ICPMS研究方向都在细胞分析、核酸分析、医学分析以及组学分析方面。而像国际上比较火热的新一代流式细胞仪的发明者Scott Tanner则是把同位素标记到细胞表面, 利用ICP-TOF来分析细胞形态, 具体可以搜一下他在Science上发表的文献. ICPMS的优势就在于线性范围宽, 使用同位素稀释可以无需标线精确定量, 与其他仪器联用也比较完善, 所以江桂斌院士发表在Angew上面的两篇ICPMS文章都是关于仪器联用的, 一篇是凝胶电泳, 一篇是毛细管电泳, 而张新荣教授在Angew上面发表的ICPMS的论文则是同位素标记及同位素稀释精确定量的核酸分析. Ambient Mass Spectrometry(AMS)是近年来新兴的一种质谱分析技术。这类离子源具有无需复杂的样品前处理、操作方便、快速、实时原位、非破坏性、灵敏度及特异性好等特点，在生物体活体原位研究、反恐及环境保护领域的爆炸物检测方面具有潜在的应用价值。国内在AMS上面研究的小组有做了很好的研究工作，具体有清华大学张新荣教授做的介质阻挡放电（DBDI）或低温等离子体（LTP）、东华理工大学的陈焕文教授做的电喷雾萃取电离源（EESI）、中国医学科学院再帕尔课题组的空气动力辅助离子源（AFAI）、北京大学刘虎威教授组在DART和其他仪器联用上面做了大量工作以及四川大学的段忆翔教授做的微波诱导等离子体解吸附/电离离子源（MIPDI）和微型辉光放电等离子体离子源（MFGDP）。电化学分析: 这个实在不熟, 等其他朋友来补齐了. 电化学分析是湖南大学和长春应化所的强项, 期望他们能有人来补充一下.核磁共振: 这个也不熟, 课题组有位老师是西南地区的核磁专家, PNAS都发了好多篇文章, 什么时候给他说一下来补补好了.
先按照知乎的规矩，谢谢题主邀请~本人是做理论电化学的，说清楚一点就是考虑电势和表面水结构的界面计算。这个领域目前的大牛有Jens Norskov（估计这大牛大家在催化领域计算中都会提到），Timo Jacob， R. Jinnouchi，M.Neurock, Wolfgang Schmickler（理论电化学大牛，有著作《Interfacial Electrochemistry》）, A.B.Anderson。本领域的难题是如何将电极电势加入到DFT模型中进行计算。另外对于DFT体系如何处理表面水结构以及氢键的键合（也就是弱van der Waals作用力）也是一个难点。现在尽管有vdW这样的泛函，但是总归对于Physical的东西还了解的不是十分清楚。题主说的化学中“最前沿”问题，这个问题其实可以分成许多方向来讲。比如 讲的是有机化学的， 讲的是燃料电池方向（其实我倒是挺希望你讲讲理论化学这方面的）。但是在这里我不做“第一手知识的创造者”，而做“知识的搬运工”。我们学习罗辑思维 （罗胖子）的方法，给大家介绍几本书，希望大家可以从这些书中，找到自己喜欢的答案。《10000个科学难题：化学卷》哇哈哈。此书集结了中国各个化学领域的大牛们所总结的问题，参考性应该非常好。徐光宪院士还在前言作序并提出了他自己总结的“化学分类方法”。这里面的科学难题不光可以作为大家茶余饭后的谈资，也可以作为实打实hardcore的科研项目。《X学科前沿与展望》丛书这一套的书有很多《X学科前言与展望》（X=无机化学，有机化学，分析化学，物理化学，生物化学。。。）。应该和《10000个科学难题》差不多吧，只不过可能针对每个领域更加细化了。当然每册书的编者都是中国化学现今比较牛的，也很有参考价值。其他“科普性”的专业科学期刊Nature及其子刊，Science，Cell等。当然不能算“书”了，但是也可以作为资料进行参考。做科研的当做方向参考，不做科研的当做科普读物看看，也是极好的。当然，化学的发展归根结底会向着“更微观，更宏观，更复杂”的角度去进行发展，并结合“理论，实验手段，计算方法”三个方向。展开来说就是：更微观：各种反应的微观机理，微观的基元反应，分子动态学的有关的理论、仪器及试验方法、计算方法的进步。更宏观：由少数原子构成分子、由多个原子构成cluster，由多个cluster组成super-cluster（不知道是不是这个名词。。。。），往越来越大的分子尺度去发展，将原来没有拼接过的pieces进行拼接，（LEGO化学版！）并试图挖掘它们的应用前景。更复杂：更多的反应通路，更多的相间物质交换（比如生物当中的），更庞大的反应体系。如何对这样的研究进行定量处理，如何预期这样体系的性质？当然，然并卵，自己挖的坑还要自己去填。。。。看别人的坑再好也就只能看看罢了。。。。最后闲扯一句，化学是什么？"What is Chemistry?"，我觉得绝命毒师中的Walter White第一节化学课讲得非常赞“Chemistry is a science of Change.”（化学是一门有关变化的科学）。We are fascinated about changing and knowing how the change happens. 如果再有想到的，到时再进行补充。欢迎大家讨论，拍砖~~
如何消灭化学学科。
wiki上的：Whitesides最近发的：Reinventing chemistry, George M Whitesides, Angew. Chem. Int. Ed. 96大家看法也不太统一，Whitesides这篇文章好像就有谁说过Bullshit。。。大牛们慢慢玩
我推荐你可以去看几本书，是属于综述类的。就是化学前沿热点的，比如环境类《 环境化学学科前沿与展望》，还有生化的，材料的都有，是科学出版社的。………………………………………………………………………
说我比较熟悉的方面。没人说环境化学，就简单说说环境化学。污染控制一直是研究的热点，一，如何找到一种安全温和绿色的方法可以实现污染物的降解与去除。
很多手段包括光催化，高级氧化技术都是污染处理的手段。但是如何使它们成本低，无二次污染。不仅实现污染物的降解还可以实现污染物的矿化，让它们尽可能产生无害的无机物。一般降解降到一些中间产物就很难继续。或者去除率（TOC去除率）不高。还有些十分稳定的物质比如多环芳烃的开环一直是难以克服的。这都是研究的重点。第二是复杂组分的分离分析降解。
自然界实际存在的污染物是复杂的，是很多有害成分的混合。如何快速高效分离分析出它们的成分是降解的前提。比如pm2.5这样一种污染物需要借助GC -MS.LC-MS,ICP-MS.IC等很多仪器。二惡英的分析需要高分辨质谱这样的，如何提高分析技术也很重要。对于复杂组分，它的降解或者存在既包括化学作用，又有吸附模型。所以机理和原理的研究也是我们关注的。其他的等想到再说了。。。目前已经转到生物分析方向，对环境了解也比较少了。
如何把计算分子性质的机器提速 10 倍。
泻药，可是我应该来学习一个而非回答这个问题啊
要不上Chem Rev看看?
我是来反驳Whitesides教授的那篇 （Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 3196 – 3209）的。两位答主（
）在答案中提到了这篇文章及其中内容，在另一个问题中，知乎化学大V 也提到过这篇文章，也一并邀请讨论。我从上到下仔细阅读了所有答案，有几个蛮好的回答，但是都是集中在化学的某一个领域内的前沿进展，如能源化学、有机化学、分析化学等。相比较而言，这篇文章 Reinventing chemistry 倒还真是对整个化学学科（Chemistry）发展的展望与思考。在这篇文章的主要部分中，以What's next？（接下来做什么？）为题，Whitesides教授列出了24类新的难题（New Classes of Problems）：图1. 化学中24类新的难题（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 3196 – 3209）表中所列，都是名副其实的大科学问题。但是，对这篇文章却有非常多的不同意见，甚至也有其他化学的大佬对这篇文章提出了不同看法。争议的核心，在我看来，其实是对化学在这些问题的解决中扮演什么地位有不一样的看法。这篇文章有意拔高了化学在解决这些问题中能起到的作用，从而使得这篇文章显得空洞而脱离实际。下面我们来逐条说明：难题1：生命的分子基础是什么？生命是如何起源的？（What is the molecular basis of life, and how did life originate?）虽然化学在解决这两个难题中必然十分重要，但是这二者本质上仍然是生命科学问题。可以预见，解决这两个问题的主力仍然会是生物学家（譬如分子生物学者和生物物理学者）。我甚至觉得化学在这个问题中的作用不太会超过物理。物理可以提供更加灵敏的观测工具，如超分辨光学显微镜，3维电镜，单分子成像，超高分辨的核磁、质谱等，而这些观测手段的进步会促使生命科学的巨大飞跃。当然，化学家的贡献也是不可忽视的，在这两个问题上，化学学者能做的大概有：从合成生物学角度切入，逆向解决生命起源的问题；发明更好更强大的分离分析手段，给后续成像、电镜、单晶衍射等测试提供更好的样品；从反应动力学入手，研究生命过程中化学反应的机理问题；发明/合成更好的化学探针，给荧光成像等结构生物学研究提供更好的工具……图 2. 左：荧光标记了内部结构的细胞。右：反应组学（“interactome”）线图，图中的点表示蛋白质，线表示蛋白之间的反应。（图 2. 左：荧光标记了内部结构的细胞。右：反应组学（“interactome”）线图，图中的点表示蛋白质，线表示蛋白之间的反应。（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 3196 – 3209）难题2：大脑是如何思考的？（ How does the brain think?）这个更加是一个生物学问题了，或者更具体一些，神经生物学问题。在神经生物学中有很多重要的研究工具与手段，除了一些分子生物学方法外，最有效的工具便是功能性核磁共振（fMRI）和微电极。核磁共振的优点是一种非侵入式的检测手段，可以很方便的开展大脑的结构功能研究。至于现存问题嘛，现有的fMRI是利用血氧水平依赖（blood oxygen-level dependent, BOLD）进行监测的，因而时间与空间分辨率都不太高。微电极倒是可以做到很好的时间空间分辨率，但是其局限性是其侵入性（要打开脑壳插入相应脑区），因此现有的实验多是在黑猩猩等动物身上完成的。微电极当然也可以做成非侵入式的阵列（剃掉头发，贴在头皮外面），但是灵敏度和准确性又都会打折扣。化学家在此领域里面能做的有：合成新的核磁成像探针（造影剂，agent）；制备良好灵敏度和选择性的微电极；研究神经通路中涉及到的化学反应……图3. A：婴猴，B：狨，C：夜猴，D：猕猴，E：人类的大脑同源网络结构（扩散核磁共振成像，图3. A：婴猴，B：狨，C：夜猴，D：猕猴，E：人类的大脑同源网络结构（扩散核磁共振成像，Science 2012, 335 (6076): ）难题3：耗散系统。海洋和大气，新陈代谢，火焰。（ Dissipative systems. Oceans and atmosphere, metabolism,
flames.）耗散系统是需要外来补充能源的系统。Whitesides教授举了三个层面的例子：海洋和大气是非常巨大的宏观系统，属于地球科学研究的范畴；新陈代谢又是一个生命科学问题；火焰就更为有趣了，燃烧本质上是一个化学反应，但是火焰往往会涉及到物质的第四态——等离子态，而这不是通常化学所研究的范围。个人认为，在海洋和大气科学研究中，化学能起到的作用会是非常有限的，毕竟洋流，季风，天气等现象主要是物理变化。新陈代谢主要的研究驱动力仍然会是生物学家，虽然现在也已经有很多分析化学工作者开展了很多代谢组学（metabonomics）的研究工作（主要集中在色谱、质谱等）。火焰和燃烧反应主要会是物理系的人在做，因为这一块儿的研究会用到相当的物理和数学。这三个层面的耗散系统都不是处于稳态（homeostasis）的，所以研究这些过程会用到相当多的非线性数学/混沌数学。所以，也需要数学工作者开发出有力的工具来研究这些高度动态（dynamic）的过程。图4. 凡比亚台风（来源于网络，侵删）图4. 凡比亚台风（来源于网络，侵删）难题4：水，和其在生命与社会中的独特作用。（Water, and its unique role in life and society.）水的性质是非常复杂的，也是直到现在都未能完全研究清楚的。有关水在微观层面的研究，个人认为会从两个方面展开：一是以计算化学为核心的理论研究；二是以原子力显微镜（AFM）、电镜等表征手段（尤其是原位表征）的实验研究。其前者是化学与物理和计算机的交叉，后者主要是物理系和电子系（搞仪器的）的事情。至于水在社会中的意义，这是一个社会学问题吧，会涉及到经济学、政治、公共政策、城市规划、环境科学。。。化学家嘛，最多也就是发明些污水处理方法，帮助缓解下环境压力。难题5：理性的药物设计。（Rational drug design.）这应该是我们碰到的第一个化学可以占比较主导地位的问题，药物设计归根到底还是要靠有机合成的。现有的药物设计大部分是基于高通量筛选，即有机化学家先合成一大堆潜在的有效药物分子（成千上万个），然后药学工作者拿这些化合物挨个去试（细胞实验），看其中哪个有较好的药物活性。其中药效较好的再逐步拿去做临床实验（一二三四期），直至被批准上市。显然这是低效率且浪费大量资源的（不是理性设计），这也是世界几大药物公司投资数十上百亿美金在研发上的原因。现在，计算化学越来越多的被用于药物活性预测（如计算官能团和结构的改变如何影响药物分子和靶点的结合），并且催生了一门新的学科——组合化学（combinatorial chemistry），使得药物的合成变得更加有效。但是时至今日，完全的药物理性设计仍然是非常遥远的梦想。图5. 组合化学用于高通量药物筛选（来源于网络，侵删）图5. 组合化学用于高通量药物筛选（来源于网络，侵删）难题6：信息：从细胞，和公共健康，到特大城市，和全球监控。（Information: from the cell, and public health, to
megacities, and global monitoring.）这个问题同样是分为两个层面：对细胞信息的研究仍然是个不折不扣的生命科学问题；而后三者按照Whitesides的描述，是和公共政策，社会学和信息学更为相关（Whitesides原文的一大段文字我看了几遍都没能get后三项到底和化学有什么本质的联系）。另外说一个，在Whiteside的这篇文章里，特大城市（megacity）的定义是人口超过5000万（50 million），按照这个指标，现在的世界上还没有megacity（东京城市圈3500万，上海2500万，北京2150万，广州1300万，纽约不到1000万）。图6. 上海外滩图6. 上海外滩难题7：卫生保健与降低成本：是“生命终结”还是“健康生活”？（Healthcare and cost reduction: “End-of-life” or
“healthy life”?）这个问题真心不懂了，卫生保健怎么看都是个医学问题吧？最多还算是公共政策问题吧？化学家在这里能做的，充其量也就是设计个化学/生物传感器什么的，用于诊断和医疗吧（我就是做这个方向的我会乱说？）？图6. 上转换纳米粒子用于活体中钙离子的检测（图6. 上转换纳米粒子用于活体中钙离子的检测（J. Am. Chem. Soc., 2015, 137 (9), ）难题8：微生物组和其它健康中的隐藏变量。（The microbiome and other hidden variables in health.）第一次听说microbiome 这个词，但根据Whitesides的描述，应该可以断定是个不折不扣的生物/医学问题。难题9：环境不稳定，二氧化碳，太阳和人类活动。（Climate instability, CO2, the sun, and human activity.）这个问题面太大了，是地球科学问题，全球政策问题，能源结构问题。。。对于这么大而宏观的问题，化学家是没有多少发言权的。难题10：能源产生、运输、使用、储存和转化。（Energy generation, transportation, use, storage, and
conservation.）这其实是一个和化学高度相关的问题，但是Whitesides对这个问题的描述把化学拔得过高了。能源的形式有很多种，火力发电，水利，核能，风能，太阳能，氢能源。。。其中和化学真正有关的其实只有氢能（太阳能算半个），现在研究比较热门的有光催化制氢和储氢，这两个领域文章都一大把，但是实际应用都不多（或者说没有。。）。别的研究煤转油的费托合成，C1化学和生物质能源的算是比较实用的。其它还有电池这一块产业其实是高度发展的，比如特斯拉电动汽车。但是说真的，这些东西只是大的能源结构的一小部分。现在国际上看好的未来清洁能源，还是核能。图7. 核电站（来源网络，侵删）图7. 核电站（来源网络，侵删）难题11：催化（尤其是异相和生物催化）。（Catalysis (especially heterogeneous and biological
catalysis)）这个不多说，真的是化学的传统自留地。有机不对称催化之类的方向是现在的研究热点，这些前面答主已经回答的很好了。难题12：真实、大尺度系统的计算与模拟。（Computation and simulation of real, large-scale
systems.）计算化学领域的问题，的确很重要。但这块同时也是化学、物理、计算机专业的交叉，说不好未来的突破是从哪一方面进行的。在我看来，从物理模型、计算机算法、硬件提升等方面提升的可能性会比较大。难题13：不可能的材料。（Impossible materials.）材料科学——热门领域。研究这一块的科研工作者分散在各大化学系、物理系和材料系。如Whitesides在文章中提到的高温超导体，主要是物理系的人在做。化学系做的东西虽然也有好东西，但是往往没有那么高大上（不是自卑，是客观事实），国内很多课题组都在搞石墨烯之类的材料，炒作下概念，发发水文章。图8. 有自组织传导通路的弹性纳米颗粒导体（图8. 有自组织传导通路的弹性纳米颗粒导体（Nature, 2013, 500, 59-63）难题14：行星的化学：我们在宇宙中是孤独的吗，生命在宇宙中是广泛存在的吗？（ The chemistry of the planets: Are we alone, or is life
everywhere?）这门学科貌似叫做空间化学，欧阳自远院士是国内这一领域的开创者。我几年前看过欧阳院士的科普著作，这个领域其实主要还是依靠光谱手段来探测星际物质，还有就是发射耗资几十上百亿美元的探测器去火星、彗星、小行星上近距离观测、着陆甚至采集样品。也就是说，这一领域虽然冠名以化学，但是研究方法却和常规的化学相去甚远。而且，“我们在宇宙中是孤独的吗，生命在宇宙中是广泛存在的吗？”这两个问题也远非只靠空间化学能够独立解决的。不过，我倒是很喜欢这一极富理想主义的学科领域：我们的征途是——星辰大海！希望以后有人能够把化学实验做上太空～～图9. 人类飞行器首次近距离飞过冥王星（NASA）图9. 人类飞行器首次近距离飞过冥王星（NASA）难题15：增强人类。（Augmenting humans.）不得不说，这是一个非常有趣的话题。在不远的将来（也许会非常近！！）也许会出现终结者一样的机器人或者半人半机械人。增强人类会涉及到非常多的学科领域，如：仿生学、工程学、计算机科学、化学等。但我觉得，这一方面不太会从化学领域产生突破。现在人工机械手，脑-机界面，意念操控等等方面都有很大的突破，在TED上就能找到很多让人震惊的逆天科技视频，还有今年年初发布的Holo Lens等等。。这是一个高度活跃的领域，但遗憾的是，至今为止，我仍然没有看到化学家对这个领域有什么巨大贡献。图10. 猴子意念操控机械手（图片来源于网络，侵删）图10. 猴子意念操控机械手（图片来源于网络，侵删）难题16：开启新科学领域的分析技术。（Analytical techniques that open new areas of science.）作为分析化学博士研究生，对于拔高新分析技术研究的重要性是完全赞同的，但是，我却并不认为未来还会有很多能“开启新科学领域的分析技术”。而且从历史经验来看，新分析技术的提出往往是靠学物理的人推动的。远的，核磁啦质谱啦拉曼啦……都是物理学家率先研究的。近的去年获得诺贝尔化学奖的超分辨荧光显微镜，三位获奖者都是物理学家。和诺奖擦肩而过的庄小威也是物理系毕业的（本科中科大物理系，博士加州伯克利物理系）。图11. 超分辨荧光成像技术展示出神经元令人惊叹的复杂细节（图11. 超分辨荧光成像技术展示出神经元令人惊叹的复杂细节（Science, 2013, 323, 810-813）难题17. 冲突和国家安全。（Conflict and national security.）主要是政治问题吧。化学家在这个问题中我能够想到的贡献，大概只有搞搞炸药的传感器了吧？但和解决国际冲突，平息国际恐怖主义势力这盘大棋相比，咳咳，化学家还是不要操联合国秘书长和美国总统的心了。难题18. 全社会的技术利益分配：简约技术。（Distributing the benefits of technology across societies:
frugal technology.）这个问题讨论了如何将科学技术转化为生产力，并且将科技进步带来的利益尽量多的造福全社会。化学只是科学技术的一部分，化学家们还是竭尽所能做的更好吧。科技进步和社会利益的关系其实非常复杂而微妙，需要所有学科的科学家们都共同努力。难题19. 人和机器：机器人。（Humans and machines: robotics.）这是另一个高度活跃的研究领域，近年来有很多令人振奋的新成果。TED上有很多让人惊叹的视频，像可以表达精细面部表情的类人机器人啦，可以双足稳定行走的机器人啦，还有就是各种全地形机器人啦……而化学家在这一领域里主要还是扮演助攻的身份，所做的领域往往处于学科的非常上游，对该学科的直接推动力有限。图12. 四足全地形机器人“大狗”（图片来源于网络，侵删）图12. 四足全地形机器人“大狗”（图片来源于网络，侵删）难题20. 死亡。（Death.）。。。这个问题太难了，一半是生命科学的终极问题，另一半是哲学问题。。。让我思考下人生先～难题21. 控制全球人口（Controlling the global population.）又是一个大问题，但是主要还是经济学和社会学问题。化学家能做的，大概是发明出更好更安全的避孕药吧？图13. 避孕药（图片来源于网络搜索，非广告，侵删）图13. 避孕药（图片来源于网络搜索，非广告，侵删）难题22. 连接人脑思考和电脑“思考”（Combining human thinking and computer “thinking.”）这个问题和难题15.增强人类有重叠，可能是脑-机界面问题太过重要，所以单独拿出来说。这一块现在有搞电子/计算机的人在做，有搞生物/医学的人在做，但是目前还真没见过搞化学的在做这个的。大脑思考是由化学信号（突触间）和电信号（轴突上传导）共同作用的，现在的工作都是集中在电信号上，从化学信号入手也许还真的是一个很好的方向。难题23. 所有其它：职业，全球化，全球竞争，和大数据。（All the rest: jobs, globalization, international competition,
and big data.）职业，全球化，全球竞争其实算是老生常谈了，大数据是最近火起来的概念。但这些是所有学科都面临的挑战，化学只是其中一小部分。难题24. 和相邻学科的结合。（Combinations with adjacent fields.）学科交叉已经是人尽皆知的了，提这个东西也是够没意思。大家都知道要做学科交叉，问题是如何交叉出新的东西，这句话其实和“要好好做实验哦～”一样，仅相当于于鸡汤式的鼓励，没有提供什么实质性的帮助。图14. 其实，最牛逼的科学是化学，因为我们是图14. 其实，最牛逼的科学是化学，因为我们是“中心科学”～～欢迎大家关注我的微信订阅号，微信号：gilbert_qu
大牛Whitesides早在今年就说过这个问题了，也有几分道理，批判性的看看这24条吧。大牛Whitesides早在今年就说过这个问题了，也有几分道理，批判性的看看这24条吧。现在的尖端，在于模糊化学科的界限，在于模糊化学术界和工业界的界限。解决上述24条问题成为化学的尖端课题。这老爷子说的这个24个课题基本上比本楼里所有回答都全面了，包罗万象。
谢谢邀请。这个问题我关注了很久了，一直坐在小板凳上在远处看着大家回答问题。长者说得好，闷声发大财。化学领域这么大，知乎上估计没有哪个大牛能把2015年最前沿的成果说的清楚。能有这个实力的，帖子都发去JACS灌水了。所以我估摸着，这个问题是酱婶的：回答中提到哪个方向，其实就是自己接触的方向。所以机智的我主动把所有答案瞄了一眼，大概谁是干嘛的就清楚了。所以机智的我一直默默看着大家回答。 以前的答案都是理论化学领域。我以前经常像个傻逼一样喷他。不过结果总是好的，现在不发理论化学了，也不老中文英文混着说了，也不通篇都是英文缩写了，赞一个。 的答案是目前赞最多的。可是怎么看怎么像是老板安排写的reading report啊。吐槽完了回到这个问题上。化学细分的领域太多了，所以我没能力，也不想全面的回答这个问题。我就把我自己的领域捣鼓捣鼓吧。我这个领域比较小众，也希望更多的人关注，更多学弟学妹们加入进来。打个广告，我这个领域是科学界女性比例最高的，学弟们看着办吧。我研究放射药学（化学）。思路大概是这样的。A：放射性同位素生产--同位素分离纯化--无机化学性质研究--B：有机配体合成--C：配位化学--生物大分子耦合--药物的生物评价总共有三条线。A是把稳定同位素通过加速器或者反应堆，变成放射性的同位素，再把同位素分离出来，同时需要研究这个同位素的溶液化学性质，氧化态啊，溶解性啊等等。B是有机合成做一个笼子状的配体，把同位素装进笼子里让他别乱跑。C是配位之后，把配体连着同位素，接到生物大分子。检测生成的整体分子的稳定性，再打到动物体内看看靶向作用好不好。三条线清楚了，我来说说每条线都有什么大的突破。同位素生产是基础。只有先把同位素生产做的很便宜很稳定，其他人才会去研究该同位素的性质和配体，这种同位素才有可能被广泛使用。目前最广泛使用的，有机上有F-18，无机有Ga-68。最前沿的问题有：1，快速生成。这两种同位素的半衰期都很短，如果生产分离纯化时间很长，就没有生产的意义了。等分离好待用，就已经没剩多少剂量了。2，机器化操作。同位素都会衰减，所以在生产出来的时候都要有很高的剂量，才能保证到了使用的时候仍然足以达到效果。3，高的specific activity。举个例子，F的同位素生产，F-18就是有效的，有放射性的同位素。而F-19就是稳定同位素。如果生产出来的F，其中F-18的比例越高，specific activity就越高。有机合成配体。有机合成是化学基本技术，在放射领域，最前沿的是这些问题：1，水溶性的控制。水溶性好的分子，合成的时候不好处理。但是最后的配位是在水里发生，所以要求配体一定是水溶性非常好的。2，大小，尺度的控制。太大的话，配位会不稳定。太小，会影响生物大分子的活性。3，配位元素。常用的N，S，P都有。总体来说，这一部分是比较简单的。生物评价。这一部分成本很大。最前沿的问题有这些。1，生物半衰期。最好的情况是，所选择的同位素和生物大分子有相近的半衰期，这样能够使药物的作用发挥出来，也不会造成资源浪费和环境污染。2，生物有机反应。配体结合了同位素后，怎么将配体和生物大分子有效的结合起来。Click chemistry在这里有很好的应用。3，生物大分子活性的保持。连上了同位素后，同位素不停的在释放射线，这些射线粒子会对生物分子的环境造成很大影响，怎么样稳定他的活性也是问题。4，生物大分子的筛选。至于什么样的生物分子有什么样的靶向作用，在体内参与什么样的生物活动，就是生物学家的事了。我自己做的项目，又臭又毒。我做砷，实验室经常一瓶瓶的化学纯砒霜再用。很好，我还嫌不够毒，还要去招惹放射性的砷。非常好。所以反应堆和砷负责毒。另一方面，我自己做的配体是硫配位的，因为砷喜欢硫。所以实验室里一堆硫醇。有时候一个分子上好几个硫。大家知道屎是什么味道么，和硫醇相比，屎真的很好闻。所以S负责臭。就这样，有空再更新。
生物问题这个学科瓶颈了，所以化学家们一窝蜂的涌去研究那些好忽悠人的（比如生物制药等交叉学科），概念热门的（比如石墨烯，钙钛矿）不过从工业角度看，这里面90%是无用功真正意义的突破几乎没有当年碳纳米管刚出来的时候，恐怕60%的人都跑去做碳纳米管，做了几年毫无进展，然后石墨烯横空出世，于是这些人又一股脑儿转战石墨烯，不知明年诺奖是什么，再来个类似的，大部队恐怕还要跟着转又比如前两年去参加了一个什么年会，期间展板看下来，10个板子里9个在做微球，大都号称是做药物递送，还大部分是做刺激响应的……我就呵呵了，制药领域瓶颈比化学还厉害，人家大公司一个个挣扎在生存边缘，化学这边倒一个个号称这个突破那个突破从全局看一眼，就会觉得这个局面真是非常之搞笑的
这两天参加学校这边举行的一个 commercialisation bootcamp。 这是个什么鬼呢？就是教你怎么把你的研究产业化的一个交流会。很多来自不同专业的学生相互交流，然后分组给出一个商业计划书，只有一个周末时间，然而并没有什么卵用。不过了解了如何能实现商业化的步骤。本人在澳洲某个所谓的“三流野鸡大学（孟非爷爷说的）”的化学系做博士研究。本人是选矿背景毕业的本科生，被老板慧（yan）眼（xia）识中，开始入了有机的坑。我的老板研究的主要是合成，在有机方向比较前沿的。。也不知道是不是前沿，总之我周围的博士都在做下面一些研究：1.selfhealing，就是自愈材料的合成，比如说，你的iphone屏幕裂了，拿光照下或者稍微加热下，表面的裂痕就回复了，这里涉及的主要知识就是在这些屏幕或者汽车表面覆盖一层有机合成分子，当表面出现裂痕的时候，通过光催化，大分子的键会断裂，变成单体，然后单体可以流动，再通过不同波长的光照，当单体填充了裂痕之后，重新聚合。裂痕修复。。。。2. self assembling， 自组装，这种一般是合成一些分子，分子两段分别有亲水基团和疏水集团，这样的单体聚合成的大分子可以由于亲水性和疏水性自己形成球状（或者其他形状），这些球可以用来drug delivering。3.生物质能的应用，主要是植物中的木素和纤维的利用，这里分几个方向，一种是做纳米纤维，这些纳米纤维可以用来做滤纸或者疏水的包装材料。或者纳米碳纤维，就是把这些材料高温碳化，再做到纳米粒级，这样制造出来的纳米碳纤维或者纳米碳材料的强度非常高，性能好。另一个方向就是降解这些生物大分子，去制造一些精细化工产品，或者后续重聚去制造一些生物质塑料。4.蛋白质的分离，这一部分主要是合成一些有特定基团的有机分子，可以识别特定的蛋白质官能团，从来达到分离的目的。5. 还有电化学方向的，最近学校里拿到一个很大的fund，很多很多学校不同的课题组都在做，就是利用太阳能电解水得到氢气和氧气的。我们院有个老板的大部分学生都在做这个。6. 还有纳米材料，各种纳米材料，有制作纳米电极去电极改性来提升电解性能的，有研究纳米材料去做分子筛的，各种纳米。。一直是前沿。。7. 还有一种最近研究的比较多的是离子液，所谓的离子液就是一种稳定存在的液态盐，液态离子的稳定度比较高，并且有可以承受相当的温度。目前有很多应用，比如做生物质的溶剂，或者做电池里面的电解液等等。。大概就是这么多。。。其他的就布吉岛啦总之有机化学是个坑。。毒的要死。。。
能源很热门的，太阳能电池，锂电池。燃料电池，各种涉及能源利用尤其是清洁能源利用储存制备的都是很多人在研究的
如何离开这个行业/如何跳槽/如何转专业
质谱狗来凑个热闹，现在高分辨率上，21T的FTICR已经能清楚定量的看到几百m/z的东西的fine isotopic structure，也就是一个东西同位素峰里面碳13的峰氮15的峰硫34氯37的峰全部能分开定量。这个主要拿来看复杂结构的有机分子，比如石油，不过仪器有两层楼高，见pp……大分子上已经能把150W分子质量的蛋白坨在质谱里看到了。我感觉比较厉害的就这俩吧。分析主要都是技术，很多东西不在乎看起来多炫酷，在于这个方法多robust能不能推广用。所以技术上看起来很先进的bruker卖仪器卖不过thermo waters什么的……
生物和材料
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