凯发电气ღ★，凯发k8国际首页登录凯发k8手机客户端ღ★，凯发在线ღ★，k8凯发天生赢家一触即发ღ★，天生赢家·一触即发ღ★，化学合成ღ★！中化新网讯 11月24日ღ★，在第五届世界科技与发展论坛上ღ★，中国化学会副理事长ღ★、国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)执委会委员帅志刚正式发布了2023年度IUPAC化学领域十大新兴技术ღ★。

　　2023年度化学领域十大新兴技术分别为ღ★：人造肌肉ღ★、PET的生物回收ღ★、氯化物介导的海洋二氧化碳去除ღ★、解聚ღ★、化学中的GPT语言模型ღ★、“低糖”疫苗ღ★、噬菌体疗法ღ★、光催化制氢ღ★、合成电化学和可穿戴传感器技术ღ★。

　　IUPAC主席Javier García-Martínez教授指出ღ★：“解决清洁能源ღ★、充足食物和安全饮用水供应问题是当前世界面临的最紧迫问题之一ღ★。为了应对这一挑战ღ★，世界需要开发能够帮助我们实现2030年可持续发展目标的技术ღ★。化学领域十大新兴技术旨在展示化学的变革价值ღ★，并向公众介绍化学科学在增进社会福祉和可持续发展方面的潜力ღ★。”

　　帅志刚表示ღ★，化学领域十大新兴技术每年全球性提名ღ★、评选一次ღ★。今年的评选特别推动了跨学科合作门神和毕加索ღ★，部分技术弥合了学术界与工业界之间的差距ღ★，并持续增强化学相关产业的竞争力ღ★。入选的技术都展示了科学家对未来可持续发展社会的构想和承诺ღ★。

　　“与此同时ღ★，我们也很高兴看到不断有中国化学家领衔的研究纳入其中ღ★。今年入选的技术ღ★，如可穿戴传感器技术ღ★、光催化制氢ღ★、噬菌体疗法ღ★、PET的生物回收等ღ★，都有来自中国科研团队的工作贡献ღ★。希望化学领域十大新兴技术的遴选和发布能引起更加广泛的来自中国科技界的关注ღ★、支持和参与ღ★。”帅志刚如是说ღ★。

　　另据介绍ღ★，2024年度IUPAC化学领域十大新兴技术正在全球范围征集中ღ★，征集截止日期为2024年3月31日ღ★。征集的目的是在全世界范围内遴选出具有巨大潜力的创新技术ღ★，以此来改变当前的全球化学与工业界格局ღ★，推动实现联合国可持续发展目标ღ★。遴选出的新兴技术被期待更好地提升人类生活和社会质量ღ★，有助于更合理ღ★、更高效地利用和转换资源ღ★，为新材料ღ★、电池ღ★、传感器和医学等诸多应用领域提供可持续发展的解决方案ღ★。

　　在过去的几年里ღ★，可穿戴设备经历了前所未有的崛起ღ★，彻底改变了我们与这一技术间的互动方式ღ★。通常ღ★，可穿戴设备可以获取健身数据ღ★、睡眠模式ღ★，并实现无缝通信和导航ღ★。

　　化学传感为可穿戴技术增加了更多有价值的信息ღ★，实时监测化学与生物信号和物理刺激ღ★，具有高灵敏度ღ★，且成本低廉ღ★。结合大数据和机器学习ღ★，由可穿戴化学传感器提供关键诊疗信息ღ★，已成为一种低成本ღ★、非侵入性的替代方案ღ★，用于传统的临床试验ღ★。传统的临床试验通常需要亲自访问ღ★、活检和采血ღ★。在多组学(基因组学ღ★、蛋白质组学ღ★、代谢组学)时代ღ★，化学可能会带来一场新的革命ღ★。

　　据估计门神和毕加索ღ★，清洁氢每年可以减少超过7亿吨二氧化碳排放ღ★。然而ღ★，目前99%的氢仍来自化石燃料ღ★，因此我们需要可持续的解决方案ღ★。光催化制氢只需要可再生资源(太阳光和水)凯发天生赢家一触即发官网ღ★，是一个极具吸引力的替代方案ღ★。

　　然而ღ★，这项技术处于早期阶段ღ★，其效率还不够高ღ★，但光催化制氢的最重要的优势是可扩展性ღ★，提供耐久性和实用性的安全系统ღ★。最近ღ★，研究人员展示了100平方米的光催化制氢装置ღ★，与此同时ღ★，该领域发表论文和专利数量正在呈指数增长ღ★，彰显了其蓬勃发展的姿态ღ★。

　　海洋吸收了全球四分之一的碳排放ღ★，以及由温室气体产生的90%多余热量ღ★，这使得海洋成为阻止气候危机的一个巨大缓冲系统ღ★。然而ღ★，海洋的缓冲能力是有限的ღ★，不断积累的过量二氧化碳正在使海水酸化并影响海洋生物的生存ღ★。但从另一角度出发ღ★，多余的二氧化碳也可以转化为一种具有经济价值的碳资源ღ★。从这个意义上来说ღ★，海水中二氧化碳的电化学捕集已成为二氧化碳净负排放的一种有吸引力的替代方案ღ★，其中的一些尝试(企业)可以利用捕集的二氧化碳合成每年十亿吨量级的合成燃料和化学原料ღ★。

　　目前ღ★，大多数电化学二氧化碳去除系统都依赖于双极膜电渗析技术ღ★，但这项技术面临两个重要的挑战ღ★：成本投入高;可能发生导致海洋进一步污染的泄漏ღ★。最近ღ★，一种新的想法完全绕过了膜ღ★，为海洋碳去除提供一种潜在的高效价廉机制ღ★。这种替代方案只需要两个铋基电极ღ★、泵和气体分离系统即可实现ღ★，该方法捕集的二氧化碳成本仅为56美元/吨ღ★，既经济实惠又易于工程放大ღ★。尽管这一新兴技术尚处于研发初期ღ★，但它的出现无疑将为减少和逆转海洋酸化提供富有希望的方案ღ★。

　　近年来ღ★。ღ★，AI模型和应用取得了显著进展ღ★，特别是得益于更好的大型语言模型大型语言模型(Large Language Modelsღ★，简称LLMs)的发布ღ★，例如旨在同时理解和生成对话OpenAI的ChatGPTღ★。经过大量数据的细致训练之后ღ★，AI 模型学习了语言中的模式ღ★、语法和语义ღ★，并理解输入和推理响应(包括翻译ღ★、摘要等)ღ★。LLMs 的流行同样激发了科学界的兴趣和关注ღ★。

　　目前ღ★，语言模型已经成功地用于化学应用ღ★。ChatGPT和其他算法分析显微镜图像ღ★、预测蛋白质结构ღ★，直至估计反应产率——可能性是无穷的ღ★。一种名为“ChemCrow”的新颖工具充分利用了LLMsღ★，可以完成包括规划合成路线ღ★、控制机器人反应平台ღ★、自动化分析等任务ღ★。此外ღ★，最新的更新包括多项安全检查ღ★，以避免意外制备潜在有害产品ღ★，例如爆炸物ღ★、化学武器和受控物质ღ★。

　　一些研究表明ღ★，LLMs 比诸如深度学习等工具更好地“理解”复杂的化学问题ღ★，扩展了聊天机器人之外的可能性ღ★。此外ღ★，LLMs 可能会对化学教育产生优势ღ★，简化文献综述ღ★、信息搜索等任务ღ★。

　　电子交换驱动化学反应ღ★。合成电化学由于具备诸如更高水平的化学和区域选择性的好处ღ★，正在经历复兴ღ★。现在ღ★，电化学使得各种转化都成为可能——例如合成醚ღ★、Birch 还原反应凯发天生赢家一触即发官网ღ★、碳-氢键的氧化和氟化等ღ★。最近ღ★，研究人员在该领域取得了另一项突破——通过交流电技术ღ★，即使在存在其他氧化还原活性基团的情况下ღ★，也可选择性地还原羰基ღ★。

　　电化合成与绿色化学密切相关ღ★，并具有几个关键方面的共同点ღ★，包括高水平的安全性ღ★、可靠性ღ★、原子经济性和低能耗ღ★。这些标准简化了工业化过程ღ★，巴斯夫ღ★、3Mღ★、拜耳ღ★、庄信万丰ღ★、罗氏ღ★、山德士等公司也最大程度地利用电化合成来生产关键产品和中间体ღ★。与可再生电力相结合ღ★，电化学作为有机合成的可持续和多功能工具脱颖而出ღ★。

　　令人惊讶的是ღ★，人造肌肉的概念——用驱动器模拟肌肉动作——可以追溯到17世纪英国科学家罗伯特·胡克((RobertHooke)的实验凯发天生赢家一触即发官网ღ★。然而ღ★，最近30年化学和材料科学的发展才使其真正成为可能凯发天生赢家一触即发官网ღ★。一些前沿方案安全地通过了体内研究ღ★，展示出该领域的巨大潜力ღ★。然而ღ★，专家预计ღ★，临床试验和用于人体还需要数年时间ღ★。

　　人造肌肉的研究涉及多种材料ღ★，需要多学科努力ღ★，研究装置在不同外部刺激下(包括电流ღ★、温度ღ★、pH 值和光等)的收缩ღ★、膨胀或旋转ღ★。此外ღ★，人造肌肉已经彻底改变了机器人技术ღ★，为假肢ღ★、外骨骼和生物医学设备(如夹具ღ★、显微外科装置等)等应用建立起具有高度适应性且灵活的系统ღ★。

　　噬菌体的发现发生在 20 世纪初ღ★，由 Frederick Twort 在 1915 年和 Félix dHérelle 在 1917年同时独立发现ღ★。在抗生素耐药性上升到令人担忧的时代ღ★，噬菌体疗法是一种很有前途的对抗细菌感染的方法ღ★。

　　在过去的几年里ღ★，噬菌体领域经历了一次复兴ღ★，展示出治疗细菌感染以及其他疾病((如癌症)的巨大前景ღ★。除了生物学以外ღ★，化学也可以补充噬菌体的特性和特征ღ★，并激发在药物发现ღ★、诊断和材料科学中的应用ღ★。噬菌体还在新型纳米医学应用中发挥作用ღ★，包括研究蛋白质相互作用ღ★。最后ღ★，噬菌体已经成为超分子化学极其通用的平台ღ★，在化学ღ★、材料科学和医学尖端领域发挥作用门神和毕加索ღ★。噬菌体形成了无机纳米结构ღ★、诱导干细胞分化的平台ღ★、检测了疾病生物标志物ღ★，并且被构建成为组织再生等应用的结构支架ღ★。噬菌体的重新发现不仅可以创造对抗所谓“超级细菌”的创新方式ღ★，而且也可以刺激超分子化学和生物材料领域令人兴奋的发现ღ★。

　　塑料污染是一个持久的问题ღ★。化学为可持续性发展提供更好的解决方案ღ★，提供基于资源再利用和减少废品和副产品的新模式ღ★。发现和表征能够自然水解和降解聚合物和塑料的酶ღ★，为重新利用和回收塑料开辟了新的可能性;而定向进化的发展ღ★，进一步拓展了这个领域的前景ღ★。

　　一个特别令人兴奋的进展是一种能够高效率水解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)并将其转化为聚合单体的酶ღ★。传统的PET回收技术会导致机械性能逐渐降低ღ★。然而ღ★，通过进化的酶最终能生产出与石油基PET具有相同性质的PETღ★。好消息是商业化即将到来ღ★。法国绿色化学公司Carbios正在建造一家工厂ღ★，将在2025年前实施这项创新技术ღ★，每年可回收50万吨PETღ★，相当于20亿个PET瓶ღ★。

　　不同的工具可以为将塑料废弃物转化为有价值的资源提供有趣的思路ღ★。化学剪切聚合物成为单体是一种特别适合缩聚聚合物(如 PETღ★、聚酰胺和聚氨酯)的解决方案ღ★。类似地ღ★，高温过程如热解和气化可以将如聚乙烯和聚丙烯等聚合物转化为较小的分子片段——并非单体而是一些有趣的化学品ღ★，以实现回收利用ღ★。一些初创公司和企业已经成功地为各种废弃产品((包括 PET 包装ღ★、瓶子凯发天生赢家一触即发官网ღ★、纺织品ღ★、聚氨酯和聚苯乙烯)实施了化学回收过程ღ★。

　　为实现更有效的解聚要优先考虑两个方面ღ★，包括聚合物和大分子结构的合理设计ღ★，以及在塑料加工过程中减少使用(如有可能ღ★，不使用)添加剂ღ★。一些令人兴奋的例子包括聚二酮烯胺ღ★，这是一类让我们更接近闭环回收ღ★、产生零废弃塑料的神奇聚合物ღ★。聚二酮烯胺中的共价键易于通过简单的力化学方法进行回收和升级重构ღ★。另一种有吸引力的替代方案是微波辅助的解聚ღ★，这种方法已经放大到PET的回收ღ★。近期ღ★，瑞士的Gr3n公司宣布ღ★，将在2027年开设一个新工厂ღ★，该工厂每年将使用这种方法回收4万吨PETღ★。

　　除了可生物降解性ღ★，化学家们还可以通过理性设计制造出安全和可持续的聚合物和塑料ღ★。例如ღ★，最新的分子建模进展可以帮助预测和预期可能的污染问题ღ★、降解副作用和回收反应的可行性ღ★。此外ღ★，全面的生命周期分析将帮助我们更好地理解废弃物以外的影响ღ★，包括经济ღ★、碳排放和产品寿命等因素ღ★。

　　糖类——即寡糖和多糖——覆盖了大多数的生物结构ღ★，包括核酸ღ★、脂质ღ★、蛋白质以及细胞ღ★。糖涂层对多种功能有贡献ღ★，包括免疫反应ღ★、受体识别以及细胞间的通信ღ★、信号传导和相互作用ღ★。理解糖类和“糖组学”对于开发疫苗ღ★、研究疾病和推进生物医学研究直关重要ღ★。

　　糖在研发用于治疗SARS-CoV-2((引发 COVID-19 的病毒)的疫苗和治疗方法中起着关键作用ღ★。研究人员证明ღ★，糖类在刺突蛋白的识别过程中起到了关键作用ღ★，使得感染更为高效ღ★。而最近ღ★，另一项与糖化学有关的进展为研制更好ღ★、更广泛的门神和毕加索ღ★、对新突变体具有更强效力的 SARS-CoV-2 疫苗提供了令人感兴趣的基石ღ★。在这一研究中ღ★，去除刺突蛋白的糖皮似乎提供了一个强大的防感染保护ღ★。删除一些糖ღ★，使病毒最常见和保守的区域暴露ღ★，这就引发了更强烈和更广泛的免疫反应ღ★，包括中和抗体和T细胞门神和毕加索ღ★。这种“无糖”疫苗在体外展示了许多优势ღ★，然而ღ★，还需要进一步的研究来证实体内的结果ღ★，然后由临床试验进一步评估ღ★。

　　尽管这项技术还处于非常早期的阶段ღ★，但一些生物技术和制药公司已经取得了进一步开发和商业化这个想法的协议ღ★。

　　9月4日下午ღ★，以“2024中国石油化工产业高质量发展大会”举办为契机ღ★，中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）科技成果对接会在辽宁省盘锦市举行ღ★。会上ღ★，大连化物所向全社会发布了最新的科研....

　　近日ღ★，北元集团承建的榆林市氯乙烯绿色合成与应用重点实验室获得榆林市科学技术局授牌ღ★，正式“落户”北元集团ღ★。作为榆林市绿色合成领域的重要组成部分ღ★，该实验室历经数年的精心筹备与不懈努力ღ★，构建起集氯乙烯绿色....

　　近日ღ★，由新奥集团自主研发的粉煤加氢转化油气联产芳烃和甲烷技术（简称“粉煤加氢转化技术”）成功完成煤加氢转化一体化转化炉升级的试车任务ღ★，这标志着世界首创粉煤加氢转化技术取得重大突破ღ★，为我国煤炭清洁高效利...

　　9月4日ღ★，从中海油服油田有关部门获悉ღ★，近日ღ★，中海油服油田生产事业部（以下简称“油服油生”）针对蓬莱油田自主研发并优化升级的解粘土体系成功试验应用3井次ღ★，返排效率高ღ★、增油效果显著ღ★。酸化是提高油井产能的....

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