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“10000个科学难题”化学编委会 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030242686

商品编码：28045649121

包装：精装

出版时间：2009-05-01

基本信息

书名：10000个科学难题 化学卷

：128.00元

作者：“10000个科学难题”化学编委会

出版社：科学出版社

出版日期：2009-05-01

ISBN：9787030242686

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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自然科学,普及读物,化学,普及读物

内容提要

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《1000个科学难题·化学卷》一书由我国当前活跃在科研**线的老中青学者、专家编篡，汇集了一批涉及化学科学各分支领域国际发展前沿和热点以及我国经济社会发展需求有待解决的“难题”或问题。《10000个科学难题：化学卷》内容覆盖面广，交叉性强，富有前瞻性、先进性和重要性。《10000个科学难题：化学卷》既阐明了这些难题的科学内涵，指明了探求的方向和思考空间；同时，也反映出我国学者的高学术水平和我国化学科学的显著进步。

目录

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目录
《10000个科学难题》序
序
前言
晶体缺陷的测定及其与同体性质的关系 陈接胜 李新昊 (1)
无机有序多孔材料的设计合成 霍启升 (4)
金刚石的化学合成 线逸泰 (9)
高透量无机分离膜的制备 朱广山 (13)
上转换发光材料及其应用 严纯华 孙聆东 (16)
高性能非线性光学材料 毛江高 (20)
高压化学 刘晓* (23)
动力学稳定的高能材料 张闻 熊仁根 (26)
手性白发拆分的预测与调控 卜显和 章慧 (29)
金属-金属（多電）键 陈接胜 张锋 (32)
基于分子磁性的分子白旋电子学研究 王炳武 高松 (38)
可用于量子计算机的分子磁体材料的设计合成 陶军 (43)
有机导电磁体 秦金贵 (46)
多铁分子材料 王哲明 (49)
功能配合物的可控合成 左景林 杨国昱 (54)
分子问弱相互作用与功能超分子材料的调控 孟庆金 (57)
分子影像材料 李富友 (61)
智能配位聚合物分子材料 童明良 (64)
过渡金属促进的硼氢键活化 燕红 (67)
金属药物的作用机理 杨晓达 (73)
金属酶模拟 毛宗万 (76)
砸蛋白的结构、功能与化学模拟 黄开勋 (79)
重元素的相对论效应 陈接胜 李新昊 (83)
复杂材料的**原理电子结构方法所面临的挑战 蒋鸿 (86)
水结构之谜 房春晖 (90)
高转化效率的纳米材料太阳能电池 孟庆波 林原 (93)
高效的光分解水制氢纳米材料 邹志刚 (97)
高效纳米储氢材料 王平 (101)
新型碳纳米材料 李彦 (105)
纳米粒子为单元的多级次程序化组装 唐智勇 (109)
生物无机材料的仿生化学 唐睿康 (112)
超高比容量锂离子电池的纳米电极材料 陈军 (116)
固态电极离子/电子输运过程及其耦合机理 杨勇 (120)
燃料电池新型质子交换膜 刘盂峰 (122)
能源转换巾的非铂催化剂 孙世刚 周志有 田娜 (126)
新型染料敏化太阳能电池 陶占良 (129)
由二氧化硅化学法一步制备高纯硅 肇极 李灿 (133)
氢的安全高效储存 陈军 (136)
金属氢的制备 沈健 (140)
煤炭的低成本气化技术 张晓伟 (112)
纤维素的低成本、规模化制备燃料乙醇 崔立峰 (145)
界面有机光电效应 侯建国 董振超 (148)
过渡金属催化剂上N2催化加氢成氨的作用机理问题 张鸿斌蔡启瑞 (152)
催化剂活性基团的仿生组装 伏再辉 (106)
多相催化反应机理和活性巾心的表征 陈明树 翁维正万惠霖 (159)
甲烷选择氧化制有机含氧化合物的高效催化体系 王野 万惠霖 (163)
屯催化表面结构效应 孙世刚 (167)
减少机动车尾气污染的新型催化剂 王亚军 (171)
温室气体的捕集、储存和转化 张涛 (174)
石油生物催化脱硫 蒋宗轩 (177)
高效率热电材料 陶占良 (180)
超高密度信息存储材料 宋延林 (181)
有机分子磁体 贾丽慧 (188)
多功能内集成的单分子器件 赵爱迪 侯建国 (190)
材料老化过程的化学动力学 涂善东 王卫泽 (193)
无机晶体结构预测 王泉明 (196)
材料/细胞界面结构及相互作用 林昌健 (199)
复杂体系的腐蚀电化学研究 林昌健 (201)
富勒烯的形成机理 谢素原 (203)
材料合成中分子有序组合体模板的机理问题 郭荣 (206)
分子有序组合体的理论模拟与设计 郭荣 (208)
表面增强光谱学的统一理论 田中群 吴德印 (210)
表面于性结构的形成、识别与控制 陈婷 万立骏 (211)
电化学界面结构的理论模型 吴辉煌 田昭武 (217)
超临界流体中的微观聚集行为对化学反应热力学性质的影响 韩布兴 (220)
水在生命化学过程巾的作用 贾国卿 李灿 (223)
分子反应的本质和控制 王鸿飞 (226)
时间分辨的化学反应动力学 杨学明 (229)
非正交轨道的价键理论Hamiltonian矩阵计算 吴玮 (231)
密度泛函理论及其应用 张颖 徐昕 (234)
普适的线性标度**性原理电子结构理论 杨金龙 侯建国 (237)
能同时处理强相互作用和弱相互作用的密度泛函理论 袁岚峰 杨金龙 侯建国 (210)
从弱到强电子耦合强度下的电子转移动力学和速率理论 赵仪 (244)
碳氢键的活化 施章杰 (217)
碳碳键的活化 施敏 (251)
二氧化碳的同定和活化 吕小兵 (251)
氮气的固定与活化 施章杰 (258)
有机化合物的直接氟化 胡金波 (263)
“绿色”氧化 刘国生 (267)
新型反应介质 游书力 李毅 (270)
自由基、卡宾的选择性控制 王剑波 (274)
有机金属络合物催化性能的预测 龚流柱 王中夏 (278)
串联反应及多组分反应 王彦广 (282)
多样性导向的有机合成 柏旭 (287)
手性起源 肖文精 陈加荣 (290)
手性催化 周其林 (295)
活性天然产物的高效合成 杨震 (298)
多糖／寡糖的同相合成 连高焱 俞飚 (301)
天然产物的快速分离鉴定 岳建民 (304)
有机反应的时间分辨 杨国强 (307)
分子识别和自组装 刘育 (310)
分子问弱相互作用的选择性和方向性 黎占亭 (311)
超分子体系中的电子转移和能量传递 吴骊珠 佟振合 陈彬 (317)
光合作用的化学机制与应用 刘扬 (321)
手性农药 刘维屏 徐超 (325)
“绿色”农药的分子靶标 杨青 钱旭红 (328)
农药的生物合理设计 杨光富 (331)
农药的剂量传递 袁会珠 杨代斌 (335)
链式缩聚反应 耿延候 袁金颖 隋晓锋 (339)
螺旋选择性自由基聚合反应 宛新华 (344)
非石油路线合成高分子 王献红 (317)
聚电解质的构象变化 张广照 (351)
高聚物中的玻璃化转变现象的本质 黄定海 (351)
大分子体系的非晶液固相转变 安立佳 孙昭艳 石彤非 (359)
链状大分子半结晶织态结构的调控 胡文兵 (363)
高分子固体巾的链缠结与网络结构 那兵 傅强 (367)
光子学聚合物的构筑 张其锦 (370)
聚合物光子晶体 宋延林 (374)
聚合物太阳能材料 陈红征 施敏敏 (378)
共轭聚合物分子的电荷传输机理 胡文平 (382)
模拟生物大分子聚集体功能的大分子白组装 史林启 (386)
高分子仿酶巾识别与催化的协同性 刘俊秋 (389)
生物材料的血液相容性 计剑 (392)
人工肌肉材料 徐坚 (395)
仿生自修复高分子材料 章明秋 容敏智 许家瑞 (399)
生物合成高分子材料的基础问题 陈国强 (403)
智能和靶向性医用高介子 陈学思 肖春生 田华雨 庄秀丽 景遐斌 (407)
骨修复巾的组织工程技术 章培标 陈学思 王宇 崔立国 庄秀丽 景遐斌 (412)
分析化学巾的（若干）科学问题 许丹科 陈洪渊 (416)
实时动态检测细胞内多分子相互作用的荧光共振能量转移体系的建立 李爱芳 江云宝 (419)
获取蛋白质的结构与功能信息的新方法 马会民 (122)
可以直接给出分子结构的高分辨成像技术 张新荣 张四纯 (425)
自由基动态原位检测与调控细胞功能研究 唐波 (428)
卤键在化学和生物分子识别中真的很軍要吗 晋卫军 (431)
金属纳米粒子的等离子体共振散射及其筛选、纯化 凌剑 黄承志 (131)
可控电化学信号放大方法研究 郭良宏 邵元华 (437)
生物分子界面电子转移的基本行为与特征 夏兴华 (440)
细胞之间信号传导的定量化 黄卫华 程介克 (443)
糖生物学与蛋白质糖基化研究中的分析方法 鞠燒先 (447)
高灵敏度、高特异性电化学DNA生物传感器的研究 樊春海 (451)
复杂蛋白质样品的高效分离分析 张玉奎 (454)
蛋白质复合物的大规模分离与鉴定 厉欣 邹汉法 (457)
广谱性手性化合物分离分析方法 白玉 刘虎威 (460)
基于完整蛋白质的复杂体系全蛋白质组快速、灵敏定量技术 刘科辉 钱小红 (465)
生物大分子结构的NMR解析 张许 刘买利 (469)
基于的代谢组学分析技术 冯江华 唐惠儒 刘买利 (472)
微全分析系统的实现 方 群 潘建章 张婷 祝莹 (476)
微流控芯片的液体混合 黄岩谊 郑波 (479)
生物芯片在蛋白质组学中的应用 王振新 (183)
生命体系巾单分子检测 方晓红 (486)
单分子DNA序列的测定方法研究 陆祖宏 （489）
纳米生物传感 王柯敏 (492)
碳纳米管材料在分子成像以及癌症早期诊断领域的应用 蔡少瑜 孔继烈 (496)
基于量子点标记的生物动态示踪成像 庞代文 (500)
基于谱学成像的多功能纳米探针研究 逯乐慧 (504)
蛋白质分子印迹方法学研究 杨黄浩 (507)
金属组学 王秋泉 (511)
元素形态分析 尹学博 严秀平 (511)
复杂样品系统中特定组分的选择性分离鉴定 王建华 邹爱美 陈明丽 (518)
高维多模数据的融合、解析与建模方法研究 邵学广 (522)
二阶张量校正（复杂体系干扰共存下多组分同时直接定量分析） 吴海龙 (525)
小分子肿瘤标志物的发现和早期分析检测 石先哲 许国旺 (530)
疾病的预警和诊断系统 朱俊杰 (533)
食品中药物残留的多组分快速检测 黄国贤 (536)
仿生嗅觉和味觉传感器的研究和发展 秦玉 陈洪渊 (539)
复杂基体环境样品的前处理 蔡亚岐 (513)
高灵敏DNA损伤分析 汪海林 (546)
化学污染物的原位与形态分析 史建波 江桂斌 (550)
有机污染物QSAR模型的机理建模与解释 陈景文 王壮 王亚南 (554)
汞的化学甲基化与活化 阴永光 江桂斌 (558)
手性化学污染物的环境行为 刘维屏 马云 (562)
持久性有机污染物的大气长距离传输：冷捕集效应 刘咸德 (565)
持久性有机污染物的生物富集与生物放大预测模型研究 麦碧娴 (568)
微囊藻毒素分子结构中Adda侧链肽键的水解 陈伟 宋立荣 (572)
化学污染物的生物有效性 刘景富 (576)
平流层臭氧损耗的化学机制 葛茂发 (579)
毒物兴奋效应 尹大强 (583)
环境污染物与神经内分泌毒性 周炳升 (587)
环境污染物与生物大分子的相互作用 郭良宏 (590)
化学污染物的基因毒性 戴家银 石志敏 (593)
复合环境污染物协同毒性作用机理 朱本占 (597)
光催化降解有毒有机污染物 赵进才 (601)
水环境中PPCPs的微生物转化与降解机制 俞汉青 (604)
机动车尾气催化净化 贺泓 (607)
环境应用功能性纳米的材料设计和构效关系 全燮 (610)
纳米金催化作用及在环境中的应用 郝郑平 (613)

作者介绍

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文摘

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序言

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追溯宇宙的奥秘：一部关于物理学与天文学的探索之旅 图书名称： 《星辰的低语：从量子纠缠到黑洞视界》 图书简介： 本书并非聚焦于日常可见的化学反应或物质结构，而是将读者的目光投向更宏大、更深邃的宇宙图景，以及构成这个图景的最基本、最令人困惑的物理学原理。这是一部关于我们所处时空本质、物质基本构成以及宇宙演化终极问题的科普巨著，它旨在以严谨的科学态度和引人入胜的叙事方式，带领非专业读者穿越理论物理学的迷宫，领略现代科学探索的前沿阵地。 第一部分：微观世界的迷雾——量子力学的奇特疆域 我们从理解物质的终极构成开始。如果说化学关注原子如何结合，那么本书则深入到原子核内部，甚至是构成粒子的更小尺度。本部分将详细阐述量子力学的核心概念，这套规则与我们日常经验完全相悖，却是描述微观世界唯一的有效框架。 我们将探讨波粒二象性的实验证据，从著名的双缝实验出发，剖析光子和电子如何展现出既是粒子又是波的怪异特性。随后，我们将进入核心的概率解释——薛定谔方程的物理意义，理解“波函数”如何描述一个系统在特定时刻存在的可能性，而不是确定状态。 重头戏将放在那些挑战直觉的现象上。量子叠加态的概念，即一个粒子可以同时处于多种状态的奇特情形，将被通过形象的比喻进行解释。紧接着，我们会详细剖析海森堡不确定性原理，它揭示了我们对自然界观测能力的根本限制——我们不可能同时精确测量一个粒子的位置和动量。 最具颠覆性的内容是量子纠缠。爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”，我们将深入探讨两个或多个粒子如何在空间分离后，依然保持着瞬时的关联。本书将梳理贝尔不等式的建立和后续的实验验证，解释为什么纠缠态不仅是理论上的假设，更是未来量子计算和量子通信技术的基础。我们还将探讨“测量问题”——波函数坍缩究竟是如何发生的，以及不同的诠释（如哥本哈根诠释、多世界诠释）如何试图解答这一终极哲学难题。 第二部分：宇宙的骨架——时空、引力和相对论的革命 离开微观的量子世界，我们转向宏观的引力支配领域。本部分旨在全面梳理阿尔伯特·爱因斯坦提出的两大相对论，它们彻底重塑了我们对时间、空间和质量的理解。 狭义相对论（SR）的基石——光速不变原理和相对性原理将被重新审视。我们不仅会讲解著名的质能方程 $E=mc^2$ 的物理内涵——质量与能量的等效转换，更会深入分析洛伦兹变换如何导致时间膨胀和长度收缩。这些效应在高速粒子实验中是如何被精确测量的，以及它们对全球定位系统（GPS）精度的重要性。 随后，我们将进入更具挑战性的广义相对论（GR）。本书将把引力不再视为一种“力”，而是时空几何的弯曲。我们将直观地解释等效原理，即引力效应与加速运动的等效性。核心章节将围绕爱因斯坦场方程展开，虽然不深入复杂的张量代数，但会解释场方程的物理意义：物质和能量告诉时空如何弯曲，弯曲的时空告诉物质如何运动。 本部分的高潮是对黑洞现象的深入探讨。我们将详细解析史瓦西半径、事件视界（即有去无回的边界）的形成机制。从理论预测到观测证实，本书将梳理从史瓦西解到克尔解（旋转黑洞）的演化，并介绍最近突破性成果——事件视界望远镜（EHT）拍摄到的M87和人马座A的阴影图像，这些图像如何成为广义相对论在极端引力场下成立的最有力证据。 第三部分：宇宙的史诗——从大爆炸到终极命运 物理学的最高殿堂莫过于宇宙学，它试图回答“我们从何而来，将往何处去”的问题。本部分将构建一幅从宇宙诞生到其未来命运的宏大叙事。 我们将从大爆炸理论的基石出发，解释哈勃定律如何揭示了宇宙的膨胀。随后的重点将集中在对大爆炸“余晖”——宇宙微波背景辐射（CMB）的详细解读。CMB的温度、各向异性和微小涨落，如何成为我们理解早期宇宙物质分布和几何结构的关键信息。 宇宙学模型中最大的谜团莫过于暗物质和暗能量。本书将详细区分这两种神秘成分。暗物质的存在性是通过星系旋转曲线、引力透镜效应以及星系团的动力学观测推导出来的，我们将介绍当前主流的候选粒子（如WIMPs）及其探测的困难。而暗能量，则被认为是驱动宇宙加速膨胀的神秘力量，它占据了宇宙总能量密度的近七成，但其本质至今仍是物理学最大的未解之谜。 最后，本书将展望宇宙的终极命运。根据暗能量的性质，宇宙可能走向“大撕裂”、“大收缩”或“永恒膨胀”。我们将分析不同模型对未来数万亿年后的星系、恒星乃至基本粒子状态的预测，引导读者思考在无尽的时间尺度下，物理学的规律是否依然有效，以及人类在浩瀚宇宙中的位置和意义。 总结： 《星辰的低语》提供了一个全面而深入的物理学视角，它不教授如何进行化学合成，而是揭示构成合成这一切物质的基本规则。本书专注于连接量子世界与宇宙尺度的宏伟理论，是一次对自然界最深层奥秘的智力冒险。读者将离开本书时，对时间和空间、物质和能量的理解，将提升到全新的高度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度着实让人惊叹，它成功地架起了一座从基础概念到前沿研究的桥梁。我感觉到作者在整理这些难题时，不仅仅是罗列问题，更是在引导读者进行批判性思考。它不像那种填鸭式的科普读物，只是简单地告诉你答案，而是更侧重于提出问题背后的复杂性、历史发展脉络以及不同科学流派的观点交锋。这种处理方式极大地激发了我的求知欲，让我明白科学的魅力恰恰在于那些尚未被完全解答的“迷雾”。读完一些引人入胜的章节概述后，我立刻意识到，我们日常生活中接触到的很多“常识”背后，都隐藏着令人拍案叫绝的化学机制。这绝对不是一本可以快速翻阅的书，它需要你带着疑问、带着敬畏之心去细细品味，去重构你对物质世界的固有认知，相信它能成为我未来很长一段时间里书架上的常备参考书。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书真是让人眼前一亮，光是书名就足够吸引人了！我一直对那些看似深奥却又与我们生活息息相关的科学问题充满好奇，而这本《10000个科学难题 化学卷》听起来就像是为我量身定制的宝典。虽然我还没来得及深入阅读，但光是翻阅目录和导言，就能感受到作者在选题上的独具匠心。那些关于物质构成、化学反应的奇特现象，还有那些我们习以为常却从未深究的化学原理，都被巧妙地串联起来，形成了一幅宏大的科学画卷。我尤其期待那些“为什么”和“如何做到”的问题，比如为什么有些物质会自发反应，而有些却需要外界条件才能启动？化学的世界真是太迷人了，它不仅仅是教科书上的方程式和元素周期表，更是一种理解我们所处世界的底层逻辑。这本书的装帧和排版也做得相当不错，阅读起来非常舒适，让人愿意沉浸其中，一点也不觉得枯燥，仿佛真的走进了一位睿智的化学家的实验室，准备迎接一场场思维的探险。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排逻辑清晰得令人称赞，虽然涵盖了海量的内容，但整体脉络却丝毫没有混乱的感觉。我注意到，它似乎没有采用完全线性的叙述方式，而是将不同领域、不同层次的难题穿插排列，这反而产生了一种奇妙的节奏感。有时你会从一个看似基础的日常现象出发，被引导着深入到一个极其尖端的化学前沿理论中，这种跳跃式的学习体验，反而更能模拟科学家们探索未知世界时的思维路径——灵感往往来自不经意的联系。这种结构安排，无疑是对传统教科书模式的一种有力挑战，它更像是邀请你加入一场开放式的研讨会，而不是要求你被动接受知识。我非常欣赏这种“开放式”的编排，它鼓励读者主动去寻找知识之间的关联，构建自己的知识网络，而不是被动地被动接受既定的知识框架。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，衡量一本优秀的科普读物，关键在于它能否在你合上书本之后，依然能在你的脑海中留下持久的回响。从这本书的初步印象来看，它完全具备这种“后劲”。那些被提出的难题，它们不会像一个简单的事实那样被迅速遗忘，而是会像种子一样种在心底，让你在未来的生活中，无论是看到一篇新闻报道，还是进行一次日常观察，都会不自觉地联系到书中的某个论点，并产生更深层次的思考。它培养的不仅仅是化学知识，更是一种对世界万物运作机制的好奇心和探究精神。我期待着沉浸其中，被那些宏大叙事和微观世界的精妙所震撼，相信它将是一次思想的洗礼，能切实地提升我对科学思维的理解和运用能力。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我是一个对纯粹的理论科学有些畏惧的人，通常更偏爱那些更具故事性或应用导向的读物。然而，这本书的叙事方式彻底颠覆了我的看法。它似乎有一种魔力，能将复杂的化学概念“人性化”，用一种近乎闲谈的方式引入那些宏大的科学命题。我能想象，即便是对化学背景知识不多的读者，也能被那些充满画面感的描述所吸引。比如，它可能在探讨某种新型材料的合成过程时，描绘出分子层面上的“舞蹈”场景，这种生动性是枯燥文字无法比拟的。这让我对科学传播有了新的认识：真正的科普不是降低难度，而是找到最恰当的比喻和切入点。这本书在这一点上做得极为出色，它不炫技，只求通达，让科学之美以最亲切的面貌呈现出来，对于渴望拓展知识边界的普通人来说，简直是福音。