十大化學革新技術名單發(fā)布 雙離子電池及RNA 疫苗

北京時間 11 月 24 日消息，據(jù)國外媒體報道，目前，國際純化學與應用化學聯(lián)盟（Iupac）最新發(fā)布一份名單，列出對人類生活方式產(chǎn)生重大影響的十種新興化學技術。毫無疑問，今年全球最大的焦點問題是新冠病毒，該名單除了治療新冠病毒方面的最新技術，還有涉及能源效率、治理污染和氣候變化等方面的領先技術。

1、雙離子電池

2019 年，鋰離子電池技術獲得諾貝爾化學獎，但是今年最新研制的雙離子電池又將電池技術推向新的高度。鋰離子電池使小型化儲能設備成為可能，為筆記本電腦、智能手機和電動汽車提供動力，然而它也有缺點，鋰和鈷相對稀少，是不可持續(xù)開采資源之一，而雙離子電池能夠完美地替代它們。

雙離子電池是指陰離子和陽離子參與儲能的電池，雙離子電池比鋰離子電池更加環(huán)保，因為它們的電極可以采用廉價而豐富的材料制成。目前，研究人員正在嘗試使用無毒有機溶劑（例如水）制造廉價的雙離子電池，并提高可持續(xù)性，化學家還發(fā)現(xiàn)使用鈉、鉀或者鋁生產(chǎn)這些電池的新方法，這些資源數(shù)量比鋰更豐富。

2、聚集誘導發(fā)光

當某些分子與其他分子聚集在一起時，會釋放以光為形式的能量，這被稱為 “聚集誘導發(fā)光”，該現(xiàn)象存在于多環(huán)芳香烴分子和低聚糖等發(fā)光物中。研究人員認為，聚集誘導發(fā)光可用于有機發(fā)光二極管（OLED）設備、傳感器和新型生物成像工具。

3、微生物和活性化合物

腸道中的細菌微生物可使多種分子響應不同的刺激，近期對微生物群基因組的計算分析發(fā)現(xiàn)一些有趣的分子，其中包括強大的活性抗菌化合物。該發(fā)現(xiàn)表明，關于微生物群還亟待深入了解，微生物的一些發(fā)現(xiàn)能更好地應用于醫(yī)學研究中。

4、液體閘技術

液體閘可以控制生物膜，該技術聽起來有些荒謬，但現(xiàn)已技術證明。液體閘控膜可以響應壓力變化，無需電氣控制就能按需開啟和關閉生物膜孔，液體閘可用于有選擇地處理流體混合物而不發(fā)生堵塞，從而有助于研究人員采取干預技術實現(xiàn)分離和過濾處理，例如：水凈化處理。

5、高壓無機化學

在高壓化學領域，研究人員將高壓應用于化學物質(zhì)，并分析它們的反應。在超高壓條件下，化學鍵合規(guī)律發(fā)生變化，發(fā)光等效應增強。高壓無機化學可能發(fā)現(xiàn)日?；瘜W物質(zhì)的新特性，例如：發(fā)現(xiàn)室溫下超導體材料。

6、大分子單體更利于塑料回收

清除海洋塑料是化學家們需要從多個角度著手的任務，其中之一就是重新設計塑料，制造出更具可持續(xù)性使用的材料。解決方案包括制造可在紫外線下分解的塑料，或在聚合物結構中加入雜環(huán)原子和功能基，從而使聚合物更容易水解和循環(huán)利用。

7、化學領域引入人工智能技術

在許多領域中，人工智能技術將改進化學家的工作效率，研究人員正在開發(fā)算法，從而加快對化學結構的理解，加強逆轉(zhuǎn)錄分析，設計優(yōu)化反應序列，發(fā)現(xiàn)新型藥物。通過人工智能技術，化學反應將變得更簡單，容易復制和擴大，同時變得更加環(huán)保、效率更高。

8、納米傳感器

通常傳感器能探測到周圍環(huán)境的變化，而納米傳感器可以探測到范圍更廣的物質(zhì)，現(xiàn)今納米傳感器技術已發(fā)展至能探測到單個分子的精度。

納米技術在許多領域獲得應用，改變我們對周圍世界的認知方式，例如：在醫(yī)療保健領域，檢測到一種特定蛋白質(zhì)可能是發(fā)現(xiàn)疾病的征兆。納米傳感器還可用于搜索食物中的特定分子，從而確定某種食物是否可以安全食用。

9、快速檢測

多虧有化學技術，使得不同類型的化學測試可以檢測出不同物質(zhì)，然而，這些測試并不僅僅是為了檢測疾病——妊娠測試是一種檢測激素的快速診斷方法。

快速檢測新冠病毒是當前研究焦點，一些快速測試能發(fā)現(xiàn) RNA 鏈，而另一些測試能尋找到抗原體。然而，世界衛(wèi)生組織目前并不建議醫(yī)療服務機構在全球范圍實施這種類型的檢測，因為其有效性仍存在爭議，研發(fā)能夠及時有效檢測新冠病毒和其他疾病的快速檢測方法是化學家面臨的一項持續(xù)性挑戰(zhàn)。

10、RNA 疫苗

當前研制新型疫苗或能終結新冠病毒肆虐橫行，輝瑞等制藥公司正在研制一種獨特的新冠疫苗：RNA 疫苗，最新報道顯示該疫苗有效性達到 90%。

RNA 疫苗是基于一種合成病毒蛋白質(zhì) mRNA，從而可以使疫苗快速設計，易于擴大生產(chǎn)規(guī)模。當使用 RNA 疫苗時，mRNA 就會轉(zhuǎn)化為病毒蛋白，免疫系統(tǒng)對這些蛋白質(zhì)的反應可使疫苗接受者產(chǎn)生免疫力。然而，到目前為止，RNA 疫苗尚未獲批進行人體注射，但它們無疑是對抗新冠病毒最有希望的途徑。

責任編輯：PSY