英文原题:What Does Precision in Chemistry Mean for Different Chemical Disciplines?
作者:Jinlong Yang, Martin Sugden and Juanjuan Jia
内容介绍:
“精准(Precision)”一词在化学科学中意味着什么?为回答这个问题,我们携手国内外多位不同领域的专家对精准化学的内涵开展了一场跨学科视角下的探讨。
🔍什么是精准化学?
英文词典中对“precision”的定义多种多样,但都指向一个核心——“精确”。然而,在科学实践中,我们还应加入“准确性”的概念:如果所选原子本身无法实现预期的功能,那么精确瞄准它也就失去了意义。这也意味着我们需要控制整个反应过程,才能实现真正的精准。
简而言之,精准化学体现在对化学过程精确且准确的控制。
为了进一步理解“精准化学“这一概念,我们回顾了过去一年Precision Chemistry上刊发的相关社论文章。诚邀化学及交叉学科领域的研究同仁们加入到这场关于“精准“的探讨中,共同推动化学走向精准化。
精准的化学合成
在合成化学中,精准这一概念无处不在。例如,精准可控的合成方法可高效构筑新的化合物及材料,并产生最少的废料;使用“精准”的催化剂能最大限度降低化学反应中的能耗;化学键的断裂同样需要精准化。荷兰格罗宁根大学Ben Feringa教授 在Editorial文章中探讨了精准控制化学键断裂与形成所面临的挑战与机遇。
The Art of Building Small
Precis. Chem. 2025, 3, 3, 108–109
https://doi.org/10.1021/prechem.5c00023
精准测量与分析
精准识别和分离结构相近的化合物是分析科学的核心,以实现精确测量和精确传感。高准确度的识别通常需要使用高精度的传感器,而传感器精度的提升往往依赖于上述提到的更精准的合成方法。 澳大利亚新南威尔士大学Justin Gooding教授在Editorial文章中解读了精准合成与精准分析之间的相互关系。
Precision in Sensing
Precis. Chem. 2024, 2, 12, 610-611
https://doi.org/10.1021/prechem.4c00094
人工智能推动精准化学
实现精准化学需要高水平的“智能”,其中包括利用人工智能对分子模拟与高维化学空间的探索。这为化学优化提供了全新路径。中国科学技术大学李震宇教授在Editorial文章中介绍了如何运用AI工具推动精准化学。
Artificial-Intelligence Driven Precision Chemistry
Precis. Chem. 2025, 3, 1, 1–2
https://doi.org/10.1021/prechem.4c00086
可调控团簇的精准设计
微观结构调控可实现对材料性能的调节,特别是对于“团簇”这类介于宏观和微观之间的物质尤为明显,基于此也引申出了“whole-process precision chemistry”这一概念 。新加坡国立大学谢建平教授在Editorial文章中介绍了精准设计在催化、生物医学、传感与储能方面的应用。
Whole-Process Precision Chemistry for Clusters
Precis. Chem. 2024, 2, 11, 559–562
https://doi.org/10.1021/prechem.4c00083
基于金属有机框架(MOFs)材料的精准催化
催化剂经过精准调控可以变得更高效、更具选择性,金属有机框架(MOFs)在催化中的应用就是很好的范例。美国芝加哥大学林文斌教授在评论文章中评述了MOFs材料在精准催化领域展现出的应用潜力。
Metal–Organic Frameworks for Precision Catalysis
Precis. Chem. 2025, 3, 8, 478–479
https://doi.org/10.1021/prechem.5c00052
二维材料的原子级设计
材料也可以“薄如原子”。通过精确设计二维材料,我们可以探索其电子、光学、机械和量子性能。原子级精确控制制备二维材料也是化学及交叉学科中一个迷人且充满挑战的研究主题。期刊副主编段镶锋教授在Editorial文章中介绍了这一主题的最新进展。
Precision Chemistry for Two-Dimensional Materials
Precis. Chem. 2024, 2, 8, 376–379
https://doi.org/10.1021/prechem.4c00065
氢循环中的精准化学
氢能源是构建可持续能源体系的重要选择,而要充分发挥其潜力,需要在原子及分子尺度下,对化学转化过程进行精准调控。 美国加州大学洛杉矶分校的段镶锋和黄昱教授在Editorial文章中展示了精准化学在氢循环研究领域的最新研究进展。
Precision Chemistry for the Hydrogen Cycle
https://doi.org/10.1021/prechem.5c00056
[中文译文仅供参考,以英文原文为准]