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当代高科学技术领域的研究开发是精细化工发展的战略目标。所谓高科技领域是指当代科学、技术和工程的前沿，对社会经济的发展具有重要的战略意义，从政治意识看是影响力，从经济发展看是生产力，从军事安全看是威慑力，从社会进步看是推动力。精细化工是当代高科技领域中不可缺少的重要组成部分，精细化工与电子信息技术、航空航天技术、自动化技术、生物技术、新能源技术、新材料技术和海洋开发技术等密切相关。
20世纪人们合成和分离了2285万种新化合物，新药物、新材料的合成技术大幅度提高，典型的单元操作日趋成熟，这主要归功于精细化工的长足发展和贡献。21世纪科技界三大技术，即纳米技术、信息技术和生物技术，实际上都与精细化工紧密相关。可见，精细化工还将继续在社会发展中发挥其核心作用，并被新兴的信息、生命、新材料、能源、航天等高科技产业赋予新时代的内容和特征。
信息技术作为现代社会文明的三大支柱之一，精细化工的发展为微电子信息技术奠定了坚实的基础。例如，近年来国外生产的大型电子计算机，已大部分采用金属氧化物半导体大规模集成电路作为主存储器。同时薄膜多层结构已大量用于集成电路，而电子陶瓷薄膜作为衬底和封装材料是实现多层结构的支柱。GaAs作为电子计算机逻辑元件的材料，被认为是最有希望的材料。同时，制造集成电路块时，需要为之提供各种超纯试剂、高纯气体、光刻胶等精细化学品。例如聚酰亚胺可用于三维化集成电路的制作。目前世界光刻胶年销售额超过5亿美元。
精细化工产品可以用于大规模和超大规模集成电路的制备，在声光记录、传输和转换等方面也有重要应用。如电子封装材料、各种焊剂和基板材料；光存贮材料和垂直磁性记录材料，传感器用的光、电、磁、声、力以及对气氛有敏感性的材料，如精细陶瓷材料、成像材料、光导纤维、液晶和电致变色材料等方面都有广泛的应用。
当代航天工业和空间技术发展很快，各国竞争十分激烈，它体现了一个国家的综合实力。而航天所用的运载火箭、航天飞机、人造卫星、宇宙飞船、空间中继站以及通信、导航、遥测遥控等设备的功能材料、电子化学品、结构胶黏剂、高纯物质、高能燃料等都属于特种精细化学品。例如，航天运载火箭发动机的喷嘴温度高达2800℃，产生强大的推动力；喷嘴材料要求耐高温、耐高冲击和耐腐蚀，用石墨和SiC陶瓷可以满足喷嘴材料的要求。火箭的绝热材料可用石墨和Al 2 O 3 、ZrO 2 、SiC陶瓷制作。航天飞机由太空重返大气层时，机体各部分均处在超高温状态，机体的防护层采用碳纤维增强复合材料，并在Al 2 O 3 -SiC-Si的粉末中进行热处理，使其表面形成SiC保护层，再添入SiO 2 以提高防护层的抗氧化性。又如，空间技术所用结构胶黏剂一般常采用聚酰亚胺胶、聚苯并咪唑胶、聚喹啉胶、聚氨酯胶、有机硅胶以及特种无机胶黏剂。
纳米科学技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科技是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学等）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术等）结合的产物。纳米科学技术又引发一系列新的科学技术，如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学等。纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高科技，有关专家认为其将有可能迅速改变物质资料的生产方式，从而导致社会发生巨大变革。欧美各国十分重视纳米技术，有关国家将其列入“政府关键技术”、“战略技术”，投入大量人力物力进行研发。我国也相当重视纳米技术，并取得了多项高水平的研究成果，有些方面已达到国际先进水平。
纳米材料由纳米粒子组成，纳米粒子一般是指尺寸在某一方向为1～100nm的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，是一种介观系统，它具有表面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子隧道效应。
精细化工和当代纳米科学技术密切相关。首先，有些传统的精细化工技术可以应用于纳米技术，如制备纳米粒子的方法可以采用精细化工的传统技术方法，即真空冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法、气相沉积法、沉淀法、溶胶凝胶法、微乳液法、水热合成法等方法。另外，纳米材料在精细化工方面也得到了一定的应用。它已在胶黏剂和密封胶、涂料、橡胶、塑料、纤维、有机玻璃、固体废弃物处理等方面得到了应用。由于纳米粒子的奇特性质，纳米材料在精细化工方面的应用，亦将使精细化工发生巨大的变革。
生物技术可以认为是21世纪的革新技术，而精细化工正是实现生物技术工业化的部门。生物技术研究的任务主要是解决直接与人类生活和生存有关的重大问题，如粮食、能源、资源、健康和环境等。生物技术是与化学工业密切相关的，它的突破与发展，给世界经济发展和社会发展产生巨大影响。但生物技术固然先进，但也有一些难以处理的化学工程问题。例如生化反应产物往往组分多而复杂；产物在料液中的含量很低；生物物质易变性，对热、某些酶和机械剪切力等都很敏感，很易引起分解变异；许多生物物质或生化体系的性质与pH值的变化有很大的关系，很容易引起变性、失活、离解或降低回收率和产物纯度；且生物物质混合液中，物理化学性质不一，情况十分复杂，其中有些生物大分子呈胶粒状悬浮物质，很难用常规的沉降、过滤等办法进行分离纯化。所有这些问题，会使分离和纯化工艺过程变得十分复杂，使设备庞大、生产费用上升，因而成为需要投入大量研究力量的突出问题。
精细化工与能源技术的关系十分密切。例如太阳能电池材料是新能源材料研究的热点，IBM公司研制的多层复合太阳能电池其光电转换效率可达40％。氢能是人类未来的理想能源，资源丰富、干净、无污染，应用范围广。而光解水所用的高效催化剂和各种储氢材料，固体氧化物燃料电池（SOFC）所用的固体电解质薄膜和阴极材料，质子交换膜燃料电池（PEMFC）用的有机质子交换膜等，都是目前研究的热点题目。精细化工与新能源技术相互促进、相互发展。