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化学的发展史，是化学家认识世界、改造自然、创造发明的奋斗史，从元素的发现、物质的制取、化学规律的揭示到化学理论的建立，每一步新进展，都闪烁着化学家的无穷智慧。这种智慧就是：尊重事实、追求真理的科学情感和态度，勇于探索、勤奋创新的科学精神和方法。我国著名化学家傅鹰说过：“化学给人以知识，而化学史给人以智慧”。化学史主要包括化学发展的规律，化学概念、学说、理论的提出、发展和演变，化学家的业绩、科学思维和科学方法，它有着鲜明的科学性、趣味性、发展性 ［1］ 。
诺贝尔化学奖的建立和颁发，激励着成千上万的化学家向着化学高峰攀登，有力地推动了化学前进的步伐。从1901年开始至2006年12月诺贝尔化学奖的颁发史，在相当程度上反映出20世纪化学的主要成就和化学的发展状况，这为我们了解20世纪科学技术的成就及科学对技术、社会的巨大的促进作用找到了一个理想的坐标。本篇通过统计方法分析20世纪诺贝尔化学奖获奖成果，揭示20世纪化学科学史，为化学工作者选定科研方向与科研项目提供参考，也为科学史学家在研究化学史方面提供辅助作用。
诺贝尔化学奖从1901年开始至2006年，已有一百多年历史，除了某些年因战争等原因外，到2006年有98年授予了诺贝尔化学奖，共授予150人次，涵盖世界20个国家，如表3－1所示是20国诺贝尔化学奖获奖情况。
表3－1 诺贝尔化学奖获得者所属国别情况（1901～2006年）
续表
表3－2 三段时期其他国家及欧洲其他国家获奖人次情况
日本科学家汤浅定义，一个国家的科学成果数如果超过全世界总数的25％，称之为“科学活动中心” ［2］ 。历史上，世界科学中心也出现了多次转移，意大利、英国、法国、德国和美国都扮演了世界科学中心的角色。那么一百多年来诺贝尔化学奖获奖者群集的地理中心（以下简称获奖中心）应该也有不断更换霸主的现象。
本章对1901～2006年诺贝尔化学奖获得者的国别进行统计如图3－1所示，图3－1为获奖人次排在世界前9的国家的获奖年代分布，这9个国家的诺贝尔化学奖获奖总数占总次数的91.3％。结果发现，在诺贝尔化学奖颁发的前40多年中，诺贝尔化学奖获奖中心在欧洲，核心是德国，在1901～1945年间，欧洲国家诺贝尔化学奖获奖人次达40次，占该段时间获奖总人次的93％如表3－2所示。德国该段时间诺贝尔化学奖获奖人次达16次，占该段时间获奖总人次的37.2％。在1946～1980年间，美国和英国的诺贝尔化学奖获奖人次分别达21次和16次，均占该段时间获奖总人次的25％以上，可见，在该段时间内，美国和英国成为诺贝尔化学奖获奖中心。在1981～2006年间，美国的诺贝尔化学奖获奖人次达32次，占该段时间获奖总人次的60.4％，成为独一无二的诺贝尔化学奖获奖中心。如图3－2所示可以看出，从1946年开始诺贝尔化学奖获奖中心逐步转移到了美国，尤其从20世纪80年代开始，美国的诺贝尔化学奖获奖人次大大增加，成就霸主地位。与美国获奖人次比例呈直线上升相反，欧洲获奖人次比例呈直线下降趋势。
图3－1 诺贝尔化学奖获奖者国别按年代分布
图3－2 三段时期Top5国及欧洲获奖人次所占比例变化图
总的来说，诺贝尔化学获奖中心转移情况分三个时期，1901～1945年，获奖中心在欧洲，主要以德国为代表，1946～1980年，获奖中心转移到美国和英国，而1981年至今，获奖中心完全转移到了美国，美国成为当今化学研究的当之无愧的霸主。美国成为诺贝尔化学获奖中心，是与美国二战后采取一系列措施吸引和凝聚优秀人才所分不开。可以说，美国凭借鼓励原始创新、提供充裕科研经费、营造创新文化和重视基础研究等手段，从世界各国网罗了大批优秀人才，使美国占领了世界化学学术思想的制高点，从而成为世界获得诺贝尔化学奖最多的国家。
根据当今化学学科的发展以及它与天文学、物理学、数学、生物学、医学、地学等学科相互渗透的情况，化学可作如下分类：
1）无机化学：元素化学、无机合成化学、无机固体化学、配位化学、生物无机化学、有机金属化学等。
2）有机化学：天然有机化学、一般有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物力有机化学、生物有机化学、有机分析化学。
3）物理化学：化学热力学、结构化学、化学动力学、分门物理化学。
4）分析化学：化学分析、仪器和新技术分析。
5）高分子化学：天然高分子化学、高分子合成化学、高分子物理化学、高聚物应用、高分子物力。
6）核化学核放射性化学：放射性元素化学、放射分析化学、辐射化学、同位素化学、核化学。
7）生物化学：一般生物化学、酶类、微生物化学、植物化学、免疫化学、发酵和生物工程、食品化学等。其他与化学有关的边缘学科还有：地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等。
本章按上述7类化学二级学科，给各年诺贝尔化学奖获奖成果按上述7类给以划分，需要说明的是，这种划分是大致的，且不是非常准确，虽然如此，但是也可从中大致观察20世纪化学研究内容的变化情况。如3－所示3为诺贝尔化学奖获奖成果类别按年代分布情况，由图可知，分析化学、物理化学和无机化学的获奖成果按年代分布比较均匀，起伏变化不大，而有机化学在1980年后几乎没有成为诺贝尔化学奖获奖成果，高分子化学获奖成果数很少如表3－3所示，说明高分子化学可能有很广阔的发展空间。值得注意的是，核化学的获奖成果全部集中在1901～1960年间，可见该段时间是核化学研究的高峰期，而1960年后核化学没有再成为诺贝尔化学奖获奖成果，表明核化学在1960年前已经研究得比较多，而从1961年至今核化学的研究处于稳定期。另外，我们看到生物化学从1945年以来特别是1975年以来成为诺贝尔化学奖获奖成果的次数越来越多，现在生物化学正在逐步成为化学研究的热门方向。
表3－3 诺贝尔化学奖获奖成果按类别分布
图3－3 诺贝尔化学奖获奖成果类别按年代分布
需要说明的是，诺贝尔化学奖的颁奖时间与该成果的发明时间有一个滞后期。据统计 ［3］ ，诺贝尔奖颁奖时间与该成果的发明时间大约滞后10～20年，且滞后时间有加大的趋势，也就是说，1901～2006年所颁发的诺贝尔化学奖的成果发明时间大约在1885～1985年之间，尽管如此，我们这里仍然用诺贝尔化学奖颁发时间来近似看作是该成果的发明时间，所以我们把化学获奖中心直接看成是化学研究中心，这样不会影响我们站在现在的时间看20世纪的化学史。
总体来说，20世纪化学的研究中心可分三个阶段，第一阶段是1901～1945年，化学研究中心是欧洲，特别以德国为代表；第二阶段是1946～1980年，化学研究中心是美国和英国；第三阶段是1981～2000年，化学研究中心是美国。
从化学研究的内容来看，研究内容可大致分为20世纪前半个世纪和后半个世纪，前半个世纪以研究有机化学、无机化学、分析化学和核化学为主，后半个世纪以研究生物化学、分析化学、物理化学和无机化学为主，最大的特点是生物化学逐步成为热点研究方向，而核化学的基础理论研究已日渐式微。
从化学研究内容细微变化来看，20世纪的化学研究，已从不可控的碰撞反应发展到定向、可控和高选择性的反应或分子剪裁；研究的对象，已从简单体系扩展到复杂体系，从无机扩展到有机和生命系统，从晶态扩展到非晶态，从正常态扩展到临界和超临界态；研究的化学过程，已从平稳态逐步转向非平稳态，从慢反应发展到快和超快（如飞秒）过程；研究的尺度，已向下延伸至单分子和单元子，向上延伸至介观（纳米尺度）离子和分子、原子聚集体；总体上看，20世纪初物理学的长足发展，各种物理测试手段的涌现，促进了溶液理论、物质结构、催化剂等领域的研究，尤其是量子理论的发展，使化学和物理学有了更多共同的语言，解决了化学上许多未决的问题，物理化学、结构化学等理论逐步完善。同时，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使过去很难解决的蛋白质、酶等结构问题得到深入的研究，生物化学等得到快速的发展。