微型化在化學科學發展中的戰略地位（節選）

        微型化是21世紀科技發展的總趨勢之一。這種趨勢在上一世紀的zui后幾十年電子技術的發展中已得到充分體現；微電子領域的迅猛發展在信息與通訊科技發展中的影響已超出多數人的想象。在以和電報為主要通訊手段的上世紀80 年代，人們很難想象到同時具有照相、錄像、錄音、放音功能的手機會普及到當前的廣泛程度。然而在同一時期，微型化的潮流對化學科學的影響要小得多。化學科學的研究手段雖然也有很大提高，精密儀器的性能和水平都出現了飛躍的發展，但至今化學科學的基本研究手段和方法仍然主要是建立在以毫升計量的玻璃器具的基礎上，其構型及使用方法甚至與兩百年前無大區別。

        縱觀化學發展的歷史，化學實驗的試劑的用量是隨著科學技術的發展逐漸減少的。1925年，埃及E.C.Grey出版了《化學實驗的微型方法》較早提出了實驗試劑用量微量化。從1982年起，美國的Mayo和Pike等人開始采取mmol量級的微型制備實驗，從而掀起了研究與應用微型化學實驗的熱潮。

        1990年以來，歷次ICCE（化學教育大會）和IUPAC學術大學會都把微型化學實驗列為會議的議題。

        微型化將大大加速合成化學與藥物化學的發展。將傳統的化學合成規模縮小到原有的100 萬分之一甚至幾億分之一，傳質和傳熱過程的速度比通常實驗室的容器中快幾萬到幾百萬倍，使反應效率大幅度提高。反應規模的縮小既降低了能耗，也減少了物耗和污染。反應物質的體積只需納升級或皮升級的劑量，具有毒性、放射性和爆炸反應的危險性將變得微不足道，其效果可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的，并且可通過大規模平行實驗使反應的優化過程大大加速。

        值得一提的是，ThalesNano公司作為微型化合成化學界的代表，其獲得R&D100大獎的 H-Cube 連續流動氫化反應系統 和 H-Cube Midi 中試連續流動氫化反應系統在的藥化，石化及化工領域得到了廣泛的應用，被廣大化學工作者認可為氫化反應的新標準。

        進入新世紀科學技術普及，隨著電腦、互聯網和手機進入我國，一個信息社會的構架將很快在我國形成。人們對與自身健康有關的生化指標、食品安全以及環境中的化學與生物信息日益關注。新的科技成果理應更快進入千家萬戶更直接地服務于普通百姓。在這方面，化學科學遠遠不及信息科學的發展。今天的化學家們可以通過與生物學家、微系統科學家的協作，通過化學系統的微型化改變這種面貌。任何一門學科的大發展都需要經過與其相關的儀器與裝備的產業化歷程；而產業化的成功歷程往往決定于市場需求的穩定增長。基于對與健康有關的化學信息的廣泛需求，在化學科學中zui需要和zui容易形成規模市場的可能會是微型化學儀器。新型儀器的優勢主要反映在其微型、自動（“傻瓜化”）、。根據應用需求設計的、便攜的（或一次性的）、適合于非專業人員使用的儀器設備則可能在與常規儀器的競爭中取得優勢地位。微型儀器在集成化和便攜化方面的優勢為其在生物醫學、高通量藥物合成篩選、農作物的優選優育、環境監測與保護、衛生檢疫、司法鑒定、生物戰劑的偵檢和天體生物學研究等眾多領域的應用提供了廣闊的前景。

        我們有理由相信微型化技術是我國化學科學實現跨越式創新和發展的捷徑。微型化的化學科學將為社會可持續發展做出重要貢獻。 

        微型化在化學科學發展中的戰略地位。方肇倫，徐章潤，方　瑾。《化學進展》2006，Vol . 18 No. 12  1577-1583

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