Химия через 50 лет

[dr_Strangelove]

Такие обсуждения тут бывали, но и население форума меняется (в прошлых близких по духу я не участвовал, например), и фактура тем более.
Такой небольшой флуд за науку.
Ответье на два вопроса:
i) В какой области химии вы работаете
ii) Как вы оцениваете её перспективы в ближайшие 10, 25 и 50 лет.
Ну т.е. что будет сделано, что отомрёт, что перейдет в технологию и рутину.

Например.
Занимаюсь координационной химией РЗЭ с упором на люминесценцию.
Думаю что оледы на основе РЗЭ никому нужны не будут (в обосновании грантов пишу иначе, естественно ), определенную нишу в биометках займут. Профессор Бюнзли опубликует еще 40 обзоров с Клодом Пиге, но даже самые замысловатые люминесцирующие хрени с тербием на обложку Ангевандте не попадут. Возможно выстрелит тема с двухфотонным поглощением (ап-конверсия для DSSC).

Сделав такой пост можно пуститься во флейм за науку.

[dr_Strangelove]

В целом же координационная химия будет двигаться в направлении катализа и возможно немного в "бионеорганику", хотя там почти всё украдено, имхо. Сами DSSC очень крутая и красивая идея, но через 50 лет о них не вспомнят, с вероятностью процентов 75.
И ждет нас сплошная унылая биохимия, с небольшими вкраплениями органики (как тенденция по нобелевкам последних лет)

[SIG]

Забавно. Сам , в частности, занимаюсь тем же, чем и Вы и чуть более, чем полостью уверен в бесперспективности lantanide based OLED's. Уже на тербии и достигли суперсветимостей, но ведь в серию не пошло, со стабильностью проблемы, да и иридий с платиной всех делают в реальных устройствах. На обложку может пойти любая красивая фигня, не обязательно, чтобы она же была практически полезной. Про фотоячейки я не готов говорить, в вот касательно up-conversion на органических комплексах имел разговор с Бюнзли. На неорганике это делается просто, а на комплексах - большой геморрой, хотя Ж.К. сделал работу на полиядерной хрени, где связка хром-эрбий дает некий эффект. Но это упражнение ума, не более, хотя и занятное. Не знаю, по-моему, аналоги ферментов тоже фигня, простые не работают, а до сложных нам пока не дойти.

[Smol]

Ожидаю в ближайшие 10-50 лет быстрого развития всех направлений физики и химии (превосходящее то, что было сделано в 20-40 годы в связи с открытием радиоактивности), ибо в теории и практике LENR достигнуты интересные результаты. Вот одна из попыток их теоретического осмысления, сделанная нашими соотечественниками: http://cdn.coldfusionnow.org/wp-content ... 9-main.pdf

[IB]

Ну раз вопрос задал Dr. Strangelove, то и ответить стоит с привлечением социально-политического аспекта . Я думаю, что текущий тренд экстенсивного развития химии 19-20 века потихоньку превращаются в фарс. Сотни тысяч плохо оплачиваемых обезьян в белых (или не очень) халатах изобретают велосипеды со слегка более аэродинамической формой ручки под руководством профессуры, которая в первую очередь занята политикой, как наиболее эффективным инструментом добычи ресурсов. Миллиарды денег тратятся в значительной мере впустую. Впрочем, есть пару факторов, которые эти траты всё же в значительной мере оправдывают – это то, что множество людей всё же учатся на этой суете и то, что эти вливания стимулируют развитие аналитических техник (в сущности именно последние и являются на сегодня двигателями прогресса).

[IB]

Касательно будущего – мне оно представляется в виде автоматизированных систем синтеза малых количеств веществ сочленённых с аналитическими комплексами выполняющими как можно больший комплекс измерений на месте (результаты должны табулироваться в стандартной форме и быть доступными в виде баз данных, типа тех, что уже давно применяются в структурных исследованиях). Экспериментальные методы должны быть интегрированы с вычислительными и вся система должна быть максимально автоматизирована. Человеку должна достаться эвристическая роль – а именно выбор наиболее перспективных направлений на основе уже полученных данных ну и конечно же постоянное усовершенствование хранения и обработки информации (совершенно очевидно, что если поток трэша будет увеличиваться с такой же скоростью как и сейчас то относительный когнитивный коллапс неминуем. Вообще говоря, в известной степени он уже наступил – практически параллельно работают учёные оперирующие уровнем философского осмысления в диапазоне от 18-ого до 21-ого веков, причём такое впечатление, что медиана движется вглубь веков).

[IB]

Ну а в целом, конечно же впереди открытий бесконечных череда... По идее физика, химия и биология будут интегрироваться всё теснее вплоть до превращения химии в полностью прикладную науку в силу "зажатости" между двумя "братьями", которые не ограничены пределами сложности.

[SIG]

Я полагаю, что все-таки полностью автоматизировать синтез, особенно органический, не получится. Как правило, все параллельные синтезы завязаны на какие-то простые и имеющие очень широкие границы применимости, реакции. Но то же сочетание по Сузуке имеет определенные ограничения, и для каких-то субстратов в стандартизованных условия не пойдет. Или, скажем, синтез хинолинов по Скраупу, классика, но кто делал, тот знает, что иногда там выходит такое, что очистка занимает основное время. Не говоря уже о всяких необщих и нетривиальных реакциях. Иногда руки, и только, руки, ну и еще, конечно, немного голова, решает все. Да, есть хроматография, но она не панацея. И конечно, без опыта синтетика и его наблюдательности найти оптимальный путь выделения продуктов непросто. Не говоря уже о том, что не все в принципе можно очистить хроматографически.

[StYV]

Пока нет искуственного ителлекта - об осмысленном органическом синтезе можно забыть и не только в этом разделе химии. К вопросу об очистке: нет этого компа - без чела не обойтись. Пока это все утопия. И вообще - мечтать не вредно. Да компы облегчают жизнь, но пока они ее не решают, славу богу.
С уважением StYV.

[Iskander]

Да до фига ещё дел в химии можно наворотить.

Технологии металлургии, тяжёлого орг синтеза, энергетики, строительные материалы - это в основном середина прошлого века, а то и раньше.
Целевые конструкционные материалы, автоматизированный орг. синтез, комбинированные технологии, рециркуляция энергии - ещё хватает нетронутых тем.

[ИСН]

Прозреваю орды квазиживых коллоидных капелек (сущностей? существ?), собирающих невообразимые метаматериалы по заданной программе.
Да и в классической химии ещё работы выше крыши. Топливные элементы на алюминии - круто же возить с собой запас энергии в таком виде, что он не горит и не взрывается. Шварцитовый компьютер, в котором логические элементы доходят почти до уровня отдельных атомов. Обучаюшие таблетки: съел и поумнел. Нет, определённо, время идёт весёлое.

[Hedgehog]

Да до фига ещё дел в химии можно наворотить.

Да кто ж спорит, что можно. Будет ли кто этим всерьёз заниматься - вот в чем вопрос.
Видимо, будет какой-то небольшой горизонтальный прогресс, а никаких качественных скачков ни хрена не предвидится, и это печально

Технологии металлургии, тяжёлого орг синтеза, энергетики, строительные материалы - это в основном середина прошлого века, а то и раньше.

Думаю, что и к середине нынешнего века всё в основном останется по-прежнему. Вон с металлокомплексным катализом полвека уже тыркаются, а воз и ныне там. Так и будем весь 21й век гнать аммиак по Габеру-Бошу с 15%-ным выходом

[Гесс]

Да не грядет ничего веселого. Лучшие умы будут бороться с выпадением волос и продлением эрекции (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0% ... 0%B8%D1%8F). По шварциту лично я ничего уже давно не слышал. Новые нана-материалы пойдут в айфоны. Раз рассчет дешевле чем синтез то будут цвести и пахнуть кванты, причем постепенно сводясь к обезьянам перед мониторами с красной кнопкой "посчитать". Ну а если формализовано по вопросам первого пункта - я рассчетчик "нана-материалов" в прошлом органик-синтетик в области каркасов. Химия каркасов уже почти загнулась. По рассчетам ответил выше.

[Iskander]

Видимо, будет какой-то небольшой горизонтальный прогресс, а никаких качественных скачков ни хрена не предвидится, и это печально

Качественный скачок - это большая химия в космосе. Никто сейчас этого ещё не умеет, а нынешние технологии там почти бесполезны.

Так и будем весь 21й век гнать аммиак по Габеру-Бошу с 15%-ным выходом

Поднимите давление до 2000 атм и выход будет количественный. Правда, нет таких материалов, чтобы провести подобный синтез. Кстати, аммиак в основном расходуется на производство удобрений, а методы связывания азота отнюдь не лимитированы его синтезом.

Топливные элементы на алюминии - круто же возить с собой запас энергии в таком виде, что он не горит и не взрывается.

Не круто. Вообще, электромобили - это очень большой развод. По опасности они существенно превосходят бензиновые, а по дальности намного уступают.
Прикиньте, какие провода потребуются для электродвигателя мощностью всего-то 50 кВт.
Кстати, такие топливные элементы уже делали лет 40 назад.

Да, возвращаясь к первому вопросу.
Изначально я был органиком, сейчас только немного этим занимаюсь.
Занимался и сейчас продолжаю химией полимеров, коллоидной, неорганикой. Занимаюсь прикладным химтехом.
Интересует биотехнология, металлургия, минераловедение, стройматериалы. Немного интересует энергетика, но чисто в прикладном аспекте.
Пока всё.

[Cherep]

Йа органег.

Ожидаю появления роботов, которые будут тупо смешивать и выделять 24 часав сутки. Те которые под вендой будут виснуть немного чаще, чем под UNIX.

А человек будет плевать в потолокставить "мыслительные эксперименты".

Кстате, не очень дорогие роботы (с парой клешней) уже вполне есть... и гады, сами обучаются: засунуть что-нибудь в коробку и тп... то есть их программировать даже не надо.

Может попозже серьёзнее напишу что-нибудь.

[IB]

Вопрос не в том, возможны ли прорывы. Они безусловно возможны, более того, много чего находится на расстоянии вытянутой руки. Однако таки да, скорее всего массовых прорывов в обозримом будущем не будет. Проблема, на мой взгляд, в современном институте науки, а именно в организации исследований. Не поймите неправильно – система индивидуальных крысиных гонок с peer review оценкой тем более эффективна, чем проще область исследований и чем меньше людей нужно для локального прогресса в нём (если два последних условия выполнены – индивидуальные гонки исключительно продуктивны). Чем более комплексны задачи, чем больше размеры непродуктивной конкурентной возни, которая возрастает экспоненциально.

[IB]

Гораздо продуктивнее было бы, если бы грантовые агентства не просто раздавали деньги, а имели в своём составе экспертную группу высокого уровня (которая бы состояла, кстати, не только из peer-ов, но и из спецов по смежным направлениям, специалистам по научному менеджменту и т.п.), которая бы занималась дроблением большой задачи на осиливаемые небольшими группами под-задачи и устраняла бы инфраструктурные проблемы. Под последними я имею в виду инструменты высокого уровня, а именно базы данных, стандартизация аналитических процедур, направленная разработка новых измерительных приборов, а так же обеспечение системы «аналитических парков», квоты на использование которых включаются в гранты. Так же их задачей была бы координация более высокого уровня, т.е. предложения увеличенных грантов для «объединительных» успешных разработок.

[IB]

Работа экспертных советов должна быть очень престижной и высокооплачиваемой, а выводы должны быть публично доступны обеспечения обратной связи. Конечно существует проблема неправильного управления на таком уровне, но это всё же лучше, чем личная борьба за ресурсы жирных профов которая приводит к колоссальной властной коррупции (собственно феодально-крепостные отношения в науке ничуть не изжиты). Такие «ориентированные» грантовые агенства должны существовать наряду с обычными (хватило бы и трети от последних) и их эффективность должна сравниваться в долгосрочной ретроспективе. Они должны быть как можно менее забюрократизированными и предлагать мировоззренческую позицию того, в каком направлении двигаться при этом стимулируя направленное движение финансово.

[IB]

P.S. В качестве иллюстрации: представьте себе какой бардак был бы, если бы скажем не существовало SciFinder, а до них реферативных журналов. А ведь это тоже инфраструктурные проекты, невозможные без централизованной воли по их исполнению.

[chemist]

Так и будем весь 21й век гнать аммиак по Габеру-Бошу с 15%-ным выходом

Поднимите давление до 2000 атм и выход будет количественный. Правда, нет таких материалов, чтобы провести подобный синтез. Кстати, аммиак в основном расходуется на производство удобрений, а методы связывания азота отнюдь не лимитированы его синтезом.

Для с/х решение, видимо, найдено без азотных удобрений (и жёстких условий их получения) путём внедрения азотфиксирующей бактерии в клетки корней любых растений: http://www.facepla.net/index.php/the-ne ... ubscribeRu

Думаю, таких сильных решений за 50 лет наберётся не мало