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摘要:在20世纪69年代,化学化工领域开始引用计算机计数,但是真正发展起来可以说是在20世纪70年代末,该时段是我国科学发展最为繁盛的时期。随着中国化学会和中国化工学会的成立,迅速出现了计算机专业与化学化工专业相结合的新事物,形成了中国的计算机模拟与化学化工数据库工作的高潮。而经过近半个世纪的发展,我国化学化工学科与计算机技术的结合也越来越紧密,并取得了不小的成果。
关键词:化学化工学科;计算机技术;结合与发展
引言
时代的发展要求各个领域都必须从提高信息化水平出发去保证自身能够与时代的发展水平相协调,对于化学化工学科来讲同样如此。作为信息化技术的代表,计算机技术的应用对于各个领域的发展都具有重要价值,想要保证化学化工学科整体水平的提高,将计算机技术应用其中,促进两者的结合已经成为了一个主要趋势,这必须得到相应领域足够的重视,要从各个角度出发促使这一目标能够实现。
1化学化工学科计算机应用启蒙时代
计算机技术在化学化工领域应用初期,我国计算机技术还不成熟。即使科学家认识到了计算机技术在化学化工学科中应用的重要性,但是由于技术因素的影响,化学化工学科在计算机技术中并没有得到很好的应用,许多提议都只是科学家的设想,如中国科学院化工冶金研究所所长叶渚沛先生提出了计算机在化工冶金中的应用设想。但是一直到近些年才真正的应用于化工冶金行业。而进入70年代之后,随着技术的进步,有科学家尝试使用机器代码进行化工计算。随后韩方煜教授在前人研究的基础之上,开发了工程化学模拟系统(ECSS)软件,其成为20世纪化学化工学科与计算机技术结合的代表性软件,对于化学数据的计算有着较大的帮助。
2化学化工科学数据库的发生和发展
当前我国不少化学化工单位,通过自主研发或者是软件购买等形式都能使用一些较为专业的科学数据库。如晶体结构数据库、化学性质的各种谱图数据库等。但是这些数据库在具体的应用过程中还有许多问题需要解决,只有解决好了这些问题,才能更好的应用数据库,而在研究过程中,认为其具体有以下几种。
2.1建立化学化工数据可还需满足技术需要
在对化学化工学科进行研究的时候,不仅需要建立化工数据库同时还需要兼顾技术方面的问题,满足科研、设计、生产技术人员的需要,他们可能需要较多的技术方面信息,这样才能更好的开展后期研究,如材料、设备、仪器等方面的信息,对于化学化工学科的发展和进步也有着不小的促进作用,其能够帮助技术人员通过更多渠道,了解相关的注意事项。
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2.2解决生产关系和生产力之间的关系
科学数据库必定是根据科学任务需要的数据,由专业人员自己测定或者是在各个期刊、杂志、专著、网络上去努力搜索,在搜索任务结束之后,其需要作为专业的数据库人员,对相关数据进行计算,之所以如此有一个极为重要的原因,就是以因为科学数据库具有连续性和重复利用的特性,专业的数据库必须要有充足的经费进行支持,否则其在化学化工学科的后期研究中,可能难以真正的发挥作用。当前,我国化学化工学科虽然受到了较多人的关注,但是经费不足一直是其长期存在的一个突出性问题,在开展相关研究的时候,经费充足时,一些专家趋之若鹜,这样能够更好的利用计算机获取数据,但是在经费不够充足时,其后期发展则面临着较大的难题。所以说,在实现计算机技术与化学化工学科深度融合时,必须要想解决好生产关系与生产力之间的关系,调动研究人员的工作积极性。
2.3解决某些带有创新性的问题
在实现化学化工学科与计算机技术的结合与发展过程中,除了需要收集数据意外,还需要学者自己认识科学数据的规律和发展一些推算方法进行创新。因此,人们面对的是探索较深入的关于物质结构的定量知识,这些数据和模型的导推,对于人们的专业基础知识要求比较高,必须要工作人员深入的到工作中,认识到数据规律的归纳和发展的重要性,做好高水平化学化工学科数据库的建设工作。
3多尺度过程模拟的发展和存在的问题
当前,在化学化工学科发展过程中,很多生产过程中都能够通过计算机模拟系统软件来进行设计好模拟,同时,其还可以结合模拟系统软件设定一些参数和条件,利用计算机程序准确的控制生产工作的开展。此外,在分析化学分子间里的作用规律时,也可以通过特定的计算机软件对其进行分析,实现化学化工技术的创新和发展。如在开发一个新型化学药物时,科学家就可以利用计算机技术进行药物分子设计,结合计算机庞大的数据库搜索具有活性的一些构形,尝试进行合成,并试验这些药物的活性剂毒性,这样极大的提升化学药物的研制速度,提高了工作效率,节省了大量的成本,对于科技的创新和发展。因此,当前现代化的计算机模拟和数据库在我国化学化工领域应用的极为广泛。
但是,其在应用过程中也面临着一些问题,即其对于计算机技术和化学化工学科的技术要求都比较高,在具体的应用过程中,如果计算技术或者是化学化工学科方面的技术无法满足应用需要,其最终所呈现出来的效果,可能都不是十分的令人满意。
4对软件产业发展的认识
计算机软件产业的发展,一定程度上促进了化学化工学科与计算机技术的深度融合与发展。当前,我国计算机技术软件产业的开发相较于其他发达国家来说,还具有一定的差距。在具体的研发过程中,我国首先需要促进现有的科技、设计、生产的结合,加强相关软件的开发,如在开发过程中可以联合高校和科研单位,成立软件开发小组,通过开发先进的软件,满足化学化工学科与计算机技术的结合与发展,加强虚拟实验室的组建速度,聘请专业的数据库专家,做好数据的收集、整理工作。
其次,在虚拟实验室的具体建设过程中,其还需要结合我国化学化工学科发展的实际情况和发展方向,建设一些富有特色的虚拟室。如中医学是我国传统的医学,其也是近些年来人们关注的一个焦点话题,在建立虚拟实验室时,科学家就可以从中草药的化学结构出发,借助分子设计的方法,研究出新的,具有自主知识产权的新药物。这样不仅有助于我国医药事业的发展,还能更好的满足居民的需要,使化学化工学科成为一门能够为他人造福的学科,推动该学科的发展。再比如化工在能源方面的应用也是人们较为关心的一件事情,我国是一个能源大国,由于人口众多,能源消耗速度比较快,而近些年来,传统能源在不断的减少,同时其对于环境的污染也比较大,不利于经济和环境的可持续发展,为了更好的满足国家经济的发展,满足人们的日常生活需要,我国在新能源开发领域也投入了大量的资金。基于这样的原因,认为在实现化学化工学科与计算机技术结合发展的过程中,也可以借助计算机软件,加强对新能源的研究和开发工作,比如说,可以加强重渣油、煤焦油、页岩油和油砂等物质的分子结构研究,进而生产出优质汽油,在研究取得一定成效之后,将其投入到生产中,解决我国当前能源紧张的问题。
结语
总之,随着时代的不断发展变化,计算机技术在人们的日常生活中应用越来越广泛,其在应用过程中与化学化工学科高度融合是时代发展的必然趋势,但是在融合过程中,也需要结合实际的情况,不断的进行创新,将新技术和新方法融入到其中,实现科学的高速前进,这样才能更好的促进化学化工学科的发展。
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论文作者:孟影子
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/24
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