張安

摘 要 計算機技術(shù)在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有很長的年頭，計算機科學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用起始于1960年左右，但是計算機技術(shù)真正廣泛的在化工領(lǐng)域的應(yīng)用還是在此后的十年，當(dāng)時我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展也進入鼎盛時期，我國的化學(xué)會和化工業(yè)協(xié)會相繼成立，計算機和化學(xué)專業(yè)結(jié)合之后誕生了新的學(xué)科，化學(xué)化工數(shù)據(jù)庫相繼建立起來，形成了計算機模擬技術(shù)發(fā)展的高潮。經(jīng)過很長一段時間的創(chuàng)新發(fā)展之后，我國的計算機技術(shù)越來越進步，化工領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越密集，相關(guān)行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)取得了豐碩成果。

關(guān)鍵詞 化學(xué)化工領(lǐng)域 計算機應(yīng)用 化工與計算機

1化學(xué)化工學(xué)科計算機應(yīng)用的起始階段

化學(xué)與計算機結(jié)合一開始發(fā)生在1960年前后，我國在當(dāng)時的計算機技術(shù)非常落后，科學(xué)家雖然可以認識到化工領(lǐng)域需要引入計算機技術(shù)，但是受到技術(shù)條件因素的限制，化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用計算機技術(shù)比較困難，很多設(shè)想只是科學(xué)家的盼望，雖然有科學(xué)家提出了在冶金領(lǐng)域使用計算機的初步構(gòu)想但是直到十多年之后才真正進入生產(chǎn)領(lǐng)域。在十年之后，我國的科學(xué)技術(shù)有了進一步的發(fā)展，科學(xué)家嘗試用計算機的機器代碼進行化學(xué)計算，之后誕生出了工程化學(xué)模擬計算軟件，該軟件是化工領(lǐng)域與計算機技術(shù)結(jié)合的典型代表，對化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展起到了極大促進作用。

2化工領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫的研發(fā)

在計算機科學(xué)領(lǐng)域的眾多應(yīng)用技術(shù)當(dāng)中，最重要的組成部分就是數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫可以對復(fù)雜的計算程序提出解決方案，在數(shù)據(jù)庫所應(yīng)對的復(fù)雜問題當(dāng)中，如何有效促進化學(xué)化工領(lǐng)域的科學(xué)建設(shè)一直是重要問題，當(dāng)前我國的很多化工單位，都嘗試運用自主研發(fā)的方法開發(fā)專業(yè)化工數(shù)據(jù)庫。例如很多單位都獨自建立了晶體數(shù)據(jù)庫，很多科研院所也建立了化學(xué)圖譜數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用幫助人們提高了研究效率，幫助解決了很多生產(chǎn)實際情況，只有解決好了實踐中面對的難題，應(yīng)用好數(shù)據(jù)庫，才能提高生產(chǎn)效率和研發(fā)水平?；瘜W(xué)化工數(shù)據(jù)庫主要需要處理如下幾個問題。

2.1生產(chǎn)關(guān)系和生產(chǎn)力的互相促進問題

化學(xué)化工數(shù)據(jù)庫都是根據(jù)化工領(lǐng)域的實際需要而設(shè)計研發(fā)的，需要專業(yè)人員根據(jù)期刊數(shù)據(jù)資料進行數(shù)據(jù)更新，由專門的人員根據(jù)自己測定的期刊和網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)整理，在完成了雜志和專著的數(shù)據(jù)收集工作之后，需要有參與數(shù)據(jù)庫維護的專業(yè)技術(shù)人員對數(shù)據(jù)進行處理。之所以數(shù)據(jù)處理顯得格外重要是因為科學(xué)數(shù)據(jù)庫都具備強大的重復(fù)性和連續(xù)性特征，如果專業(yè)的數(shù)據(jù)庫缺少資金的支持，則研究就會比較滯后，化工研究也就顯得作用難以發(fā)揮。當(dāng)前我國化工領(lǐng)域的發(fā)展受到的重視程度越來越高，很多專家對化工領(lǐng)域計算機應(yīng)用的研究都很感興趣，但是計算機技術(shù)的后期發(fā)展還面臨著巨大難題，例如現(xiàn)代計算機技術(shù)如何與化工領(lǐng)域緊密結(jié)合就是難題之一，當(dāng)化工技術(shù)和計算機技術(shù)深度融合之后，還需要解決好生產(chǎn)關(guān)系，處理好生產(chǎn)力的調(diào)度問題，建立科研人員研發(fā)的積極性。

2.2解決帶有創(chuàng)新性質(zhì)的新問題

在化工領(lǐng)域計算機技術(shù)和化工學(xué)科結(jié)合的過程中，需要收集計算數(shù)據(jù)，學(xué)者對自身學(xué)科的數(shù)據(jù)認識和方法推算需要進行創(chuàng)新，因此人們面對著探索比較深入的問題和定量認識的時候，需要根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)來進行研究，學(xué)者需要根據(jù)對化工領(lǐng)域的數(shù)據(jù)規(guī)律的認識來進行數(shù)據(jù)推算，需要建立模型進行推倒。因此現(xiàn)代化工業(yè)對研究人員的基礎(chǔ)知識掌握能力要求特別高，科研人員需要深入到工作一線，實現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)模和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要功能，提高化學(xué)領(lǐng)域研究的建設(shè)水平。

2.3完善數(shù)據(jù)庫建設(shè)提高科研水平

在化工領(lǐng)域的研究不斷深入的基礎(chǔ)上，還需要針對化工數(shù)據(jù)庫對技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)進行探討，在科研水平和生產(chǎn)技術(shù)能力雙重提高的基礎(chǔ)上，要研究更多的技術(shù)細節(jié)，這樣也可以方便后續(xù)研究工作深入展開，關(guān)于設(shè)備的研發(fā)和資料的準(zhǔn)備和獲取方面，對于化工領(lǐng)域研究而言，進展也不容小覷，技術(shù)的進步可以幫助科研人員從多角度、多重思維進行創(chuàng)新嘗試。

3化工模擬發(fā)展所存在的問題

化學(xué)化工領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫發(fā)展和科學(xué)研究還需要在滿足技術(shù)人員需求的基礎(chǔ)上，加大數(shù)據(jù)研發(fā)的力度，在材料、科技、信息等方面不斷加大技術(shù)研發(fā)的投入，在材料、裝備和技術(shù)等方面建立起一整套完善措施，數(shù)據(jù)庫的建設(shè)需要滿足查詢方便的條件，幫助廣大技術(shù)人員滿足查詢需求。當(dāng)前化學(xué)化工領(lǐng)域發(fā)展的過程中，產(chǎn)生了很多計算機模擬系統(tǒng)可以解決的問題，做好計算機模擬實驗的同時可以對軟件設(shè)定一定的技術(shù)參數(shù)和參考條件，方便計算機程序能夠準(zhǔn)確的控制生產(chǎn)工作和技術(shù)工作，同時在化學(xué)分析方面也需要利用多種規(guī)律，幫助計算機研發(fā)人員根據(jù)特定的設(shè)計技術(shù)軟件進行分析，完成特定計劃?；ゎI(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展需要利用龐大的數(shù)據(jù)庫支撐，科學(xué)家可以利用計算機技術(shù)進行化工生產(chǎn)的物質(zhì)分析，利用計算機進行化工產(chǎn)品的技術(shù)設(shè)計和構(gòu)型設(shè)計，嘗試進行物質(zhì)的組合和整合。在實驗藥物毒性和化合物毒性的時候，也需要根據(jù)化學(xué)物質(zhì)的研究水平，提升工作的實際效率，在節(jié)省工作成本和提高工作產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，對于科技的創(chuàng)新和發(fā)展投入新動力。同時由于現(xiàn)代的計算機模擬技術(shù)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)在我國化工領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，化工領(lǐng)域相關(guān)學(xué)科的發(fā)展還是需要持續(xù)關(guān)注。在現(xiàn)實中也存在著一些技術(shù)不足，尤其是當(dāng)計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展之后，如果計算機技術(shù)和化工領(lǐng)域的發(fā)展無法應(yīng)對現(xiàn)實生活的需求，最終可能呈現(xiàn)的發(fā)展效果還是無法達到令人滿意的程度。

4對化工行業(yè)軟件發(fā)展的認知

互聯(lián)網(wǎng)時代的到來也為解決化工領(lǐng)域的問題提供了可能性，可以嘗試?yán)糜嬎銠C組件虛擬實驗室，目前國際上已經(jīng)產(chǎn)生了一些虛擬實驗室，在物理研究領(lǐng)域這種實驗室已經(jīng)推廣開來。作為一種社會化的工具，在高端科學(xué)發(fā)展的過程中，需要提升學(xué)術(shù)總體路線的規(guī)劃水平。計算機行業(yè)的新發(fā)展也促進了化工領(lǐng)域計算機技術(shù)的應(yīng)用，在計算機技術(shù)和化工技術(shù)盡行深入結(jié)合之后，化學(xué)領(lǐng)域的生產(chǎn)效率會顯著提升。當(dāng)前我國計算機軟件的設(shè)計水平和發(fā)達國家來比，還有不小差距，在具體進行化工軟件和化工數(shù)據(jù)庫建設(shè)的過程中，還需要立足現(xiàn)代科技，進行生產(chǎn)設(shè)計方面的提高。在進行軟件開發(fā)的過程中，需要和科研院所進行合作，通過成立共同的研發(fā)小組，建立起科學(xué)的研發(fā)和科研隊伍，在通過先進軟件應(yīng)用和計算機科學(xué)技術(shù)深入結(jié)合之后，虛擬實驗室技術(shù)也能發(fā)展起來，需要做好外聘專家的工作，幫助他們進行數(shù)據(jù)收集和整理。同時在虛擬條件之下進行數(shù)據(jù)挖掘，需要結(jié)合我國發(fā)展化工業(yè)的實際水平建設(shè)富有特色的數(shù)據(jù)庫或模擬數(shù)據(jù)中心?？梢試L試挖掘傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，例如對于中醫(yī)技術(shù)，就可以利用中草藥固有的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從其出發(fā)建立完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，借助現(xiàn)代分子生物技術(shù)，可以提高分子設(shè)計的效率，產(chǎn)生出新型具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新藥物。我國醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展需要不斷滿足居民的生活需求，化工領(lǐng)域的計算機技術(shù)發(fā)展將會不斷造福社會。我們國家能源大國的現(xiàn)實決定了科學(xué)家在可持續(xù)發(fā)展方面需要深入展開研究，為了更好地滿足經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)進步的要求，我國在能源創(chuàng)新領(lǐng)域需要投入巨大的資本，為了更好地而滿足人們?nèi)粘Ｉ钏?，需要在新能源化工領(lǐng)域投入巨額的成本資金，這樣知道了發(fā)展科技的動力之后，能夠更好地借助計算機技術(shù)提高工業(yè)開發(fā)的效率。例如對于重渣油等物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)可以借助計算機進行研究，生產(chǎn)出來的優(yōu)質(zhì)汽油在取得了規(guī)模效益之后，在投入到生產(chǎn)領(lǐng)域，可以更好的解決我國石油資源不充裕的問題。

總之，化工領(lǐng)域不斷引入計算機技術(shù)已經(jīng)成為該領(lǐng)域發(fā)展的一種趨勢，如果想讓兩者互相結(jié)合的效果更好，就需要針對具體問題進行深入分析，這些年我國雖然在化工軟件庫研發(fā)反面取得了很大進步，但是對信息的處理能力還有很大進步空間。在化工模擬方面的探索也需要進一步加深，很多模擬技術(shù)需要技術(shù)研發(fā)。時代在不斷發(fā)展變化之中，計算機技術(shù)必將在日常生活當(dāng)中獲得更為廣泛的應(yīng)用，隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，化工領(lǐng)域計算機技術(shù)與日常生活更加融合會是必然發(fā)展趨勢，但是在計算機技術(shù)和化工領(lǐng)域互相融合的過程中，需要結(jié)合實際情況，提高科學(xué)發(fā)展的效率，這樣科學(xué)發(fā)展的速度才會更快，化工領(lǐng)域的應(yīng)用才會更加科學(xué)。

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