1.  六个方面的研究
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日本的大约 5 万名化学工作者(约 8 千名在大学,3 万 2 千人在化学系统的产业部门,1 万名在其它产业和研究机构),为了完成这七项化学工业方面的具体任务,正在从基础研究、应用研究和开发研究等方面相互配合与协作,开展六个方面的化学研究:

  1. 物质结构的研究 主要是运用激光等技术确立原子的立体结构和电子状态,以及阐明被激发的不稳态物质、特殊电子结构的物质、作为催化剂的络合物质和功能高分子物质的结构等;

① ②日本科学技术厅:《科学技术白书——我が国科学技术の国际化に向けこ》,日本大藏省印刷局,1988 年版,第 7、9 页。

③ 汤浅光朝:《日本の科学技术百年史》,日本中央公论社,1984 年版,第 354 页。

① 井本稔:《日本の化学百年のめゅみ》,日本东京化学同人社,1978 年版,第 184—186 页,第 196—198

页。

  1. 物质性质的研究主要是关于化合物异常性质的研究,以及极限条件下低分子和高分子性质的研究,膜的性质研究等;

  2. 化学反应的研究主要是把握化学反应的中间阶段、反应的选择性和催化剂的进一步研究,特别是以模拟自然的生物无机化学和生物有机化学领域的研究;

  3. 合成方面的研究 主要是以酶模型和合成酶出发的高分子研究,以及荧光体和磷光体等物质的研究;

  4. 新研究方法的开拓研究主要是以 x 射线分析法、核磁共振(NMR) 法、激光分光法,对于微量物质的选择识别法和特殊试剂的研究;

  5. 中间领域的研究主要是沿着化学的主干线,通过同化学有关的相邻领域开拓新方法,来推进对于物质的结构、性质、反应和合成研究等①。

在这些化学研究的基础上将更好地解决能量发生率的提高、能量转换、煤和石油的全面利用、煤的液化和气化、核燃料炉材料和核燃料处理等一系列化学工业问题,以扭转日本化学工业的创造性技术开发水平低于欧美的落后局面。

二、未来动向

关于日本化学化工未来一段时期的研究动向,可以由设在筑波城的国立化学技术研究所大体上体现出来。

日本化学技术研究所的前身是国立工业试验所(1900 年),后改为东京工业试验所(1921 年),1979 年移至筑波后改称为化学技术研究所,其主要任务是进行作为产业基础的化学技术、资源与能量转换技术和化学安全技术等三个方面的研究,设有(1)基础化学部、(2)分析化学部、(3)合成化学部、(4)能量化学部、(5)工业触媒部、(6)天然有机化学部、(7) 工艺开发部、(8)环境化学保护部等 8 个研究部,来协力完成上列三大任务, 各部的研究动向如下①:

基础化学部——主要动向是研究(1)物质结构和状态性质的本质;(2) 激光诱导化学反应和电极反应的机理,(3)尖端材料的性质与评价,(4) 物质性质信息的收集与处理技术,(5)激光激发的游离基致光,(6)激光的选择反应,(7)引起肾炎物质的结构与性能,(8)电极反应的选择性与表面状态,(9)晶体络合物的导电性等。其中包括各种传感材料和类生物功能材料的开发技术,在分子水平上认识最新化工过程中的物质结构和状态及其方法,运用分光学的方法确定物质的低次和高次结构,光、电、磁在化学反应中作用的机理,放电分解或反应中间生成的不安定分子的结构探索,功能性分子设计等。

分析化学部——主要动向是研究(1)微量分析技术,(2)有机材料分析技术,(3)气状物质分析技术,(4)组成化学分析技术,(5)磷分析用低温分子发光系统和分析化学方面的应用,(6)大气压离子化质量分析仪,

  1. 大规模分取高速液体的色谱分析等。其中包括无机物的微量分析,有机物中微量无机物的分析,高分子材料的高品质化和高性能化的有关分离及测试技术,气状物质的精制法和纯度确定法,复杂物质化学组成的确定技术和

① 井本稔:《日本の化学 100 年のめゅみ》,日本东京化学同人社,1978 年版,第 184—186 页,第 196—198

页。

① 日本通产省工业技术院:《化学技术研究所要览》,1987 年版,第 26—49 页。

重油及煤液化油复杂组成的分析技术等。

合成化学部——主要动向是研究(1)分子设计研究,(2)反应设计研究,(3)材料设计研究,(4)反应控制技术研究。其中包括研究微胶体反应性能,电子功能材料设计,超高压液相反应,分子结构与性质间联系的信息,指定界面性质的活性分子,具有特殊用途的杂环分子,高价值化合物合成,目的结构物的高效合成,控制单元反应的催化剂,以 CO 为主的基本和精细产品的合成,利用光和电及超高压条件的有机化学过程高效化,络合物催化剂,能够控制分子排列和结合态的多功能材料,高性能的分离膜,光电材料的合成等。

能量化学部——主要动向是研究(1)化学功能材料,(2)能量转换材料,(3)高温化学技术,(4)光能利用技术等,其中包括研究运用离子照射法或等离子体法或涂布法合成具有气体选择性透析的化学功能膜,用于电极材料上的金属氢化物的化学功能材料,以金属氢化物输送氢的技术,能够吸收氢的各种合金性能,用于输氢技术和蓄热技术的可能材料,新的高温化学炼铝法,新的热化学法制氢,新的食盐等无机盐分解法,高活性能分解水的半导体触媒和利用光触媒探索化学反应机理等。

工业触媒部——主要动向是研究(1)触媒材料工学,(2)触媒分析,

  1. 触媒应用,(4)分子触媒等。其中包括研究触媒的结构和功能与设计, 固体触媒宏观结构设计,触媒调制,触媒物性与功能,触媒微观结构与功能, 触媒微观结构设计,氧化氢化等单元反应触媒,络合物分子触媒的结构与功能,分子触媒设计,C1 原料的基本化学产品合成触媒,触媒功能的原子分子信息等,以解决日本所用的石油、煤炭和天然气等化学原料和能源间的相互转换以及原料资源多样化等重大课题。

天然有机化学部——主要动向是研究(1)天然物高度利用技术,(2) 生物功能利用技术,(3)光反应利用技术,(4)生物模拟功能技术等,其中包括作为木材和油脂中心的生物量(biomass)的充分利用,从棕榈油浓缩维生素 E 并开发镁氧土系的吸附剂,利用生物体内物质的转换技术进行核酸的化学合成,运用核酸合成肽,利用酶的化学修饰功能或微生物开发油脂生产,利用光能开发物质生产技术,研制光触媒,开发光致性质变化的光功能材料,开发人工再现生物功能的新材料,研究生物膜高选择性的应用,研究氨基酸光学异物体分离膜以及人工酶等。

工艺开发部——主要动向是研究(1)超临界流体的分离,(2)透析膜和微生物构成的活性复合反应器,(3)粉末过程工学,(4)功能性新材料的开发等,其中包括超临界态流体在临界点附近溶解力的变化及其新分离方法的研究,生物反应器和膜分离技术的结合及新复合反应器的开发,具有耐微生物和杂质污染性能的透析膜的选定,高压下粉粒物性的阐明,耐热耐蚀性高级装饰材料的开发等。

环境化学保护部——主要动向是研究(1)火药类和爆炸性危险物的评价技术,(2)火药类的高度利用技术,(3)高压气体防爆技术,(4)排水处理技术和环境计测等,其中包括钝感产业用炸药,确立易爆安全性评价的试验法,超磁场爆炸能及大脉冲电力变换技术,气体反应体系爆炸危险性及防爆技术的开发,气泡浮上法排油净水,大气中污染成分高精度计测仪的研制, 水中有机卤化物生成机制阐明和产业废物的处理和有效利用等。

在筑波科学城,除化学技术研究所外,同化学技术有关的还有纤维高分

子研究所和公害资源研究所。纤维高分子研究所是日本唯一以纤维高分子为对象的国立研究所,主要动向是研究高感性感光高分子,药理作用高分子材料,吸着型人工肾用材料,高分子材料高压成型技术,选择分离用高分子材料,具有高选择性能的触媒高分子,高效合成纤维工艺,分子电子学,DNA 的化学合成应用,人工鳃的研制,功能高分子材料与排水设备的高效化,生物体系太阳能变换机能的开发,高效率高分子分离膜材料,导电性高分子材料开发,高晶型高分子和复合材料的开发和 DAN 重组技术的应用等。

公害资源研究所主要是研究资源和能源的开发和有效利用、产业安全及产业公害防止等,其中包括煤的液化与气化,地热能的利用,锰团矿的开采, 未利用物的处理,工业废物和城市垃圾的资源化技术,可燃气体和高压气体的安全技术,污染机理的探明及对环境影响的评价,环境检测技术,地热井掘削和高温岩体破碎、热抽取技术,燃烧技术高效化,低品位矿处理利用技术,高分散触媒的重油轻化技术,地下水污染预测,矿山保安高压气体防护设备和煤矿中煤尘防爆技术等①。

① 日本通产省工业技术院:《筑波研究 ——要览》,1987 年版,第 30、46 页。

第二十二章 中国化学发展论

中国化学具有悠久的历史,是世界化学的一个发源地,对于化学的产生、形成和发展做出了卓越的贡献。中国化学大体经历了三个发展阶段,即从上古时期到鸦片战争以前的古代阶段,从鸦片战争以后到中华人民共和国建立以前的近代阶段,以及从中华人民共和国建立以后到现在的现代阶段。这里拟以此三个阶段为线索对中国化学发展的历程、成就和问题做一论述。