化學化工學科與計算機技術的結合與發展

張安

摘 要 計算機技術在化學領域的應用已經有很長的年頭，計算機科學在化學領域的應用起始于1960年左右，但是計算機技術真正廣泛的在化工領域的應用還是在此后的十年，當時我國的科學技術發展也進入鼎盛時期，我國的化學會和化工業協會相繼成立，計算機和化學專業結合之后誕生了新的學科，化學化工數據庫相繼建立起來，形成了計算機模擬技術發展的高潮。經過很長一段時間的創新發展之后，我國的計算機技術越來越進步，化工領域的應用也越來越密集，相關行業的發展已經取得了豐碩成果。

關鍵詞 化學化工領域 計算機應用 化工與計算機

1化學化工學科計算機應用的起始階段

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

2化工領域數據庫的研發

在計算機科學領域的眾多應用技術當中，最重要的組成部分就是數據庫的應用，數據庫可以對復雜的計算程序提出解決方案，在數據庫所應對的復雜問題當中，如何有效促進化學化工領域的科學建設一直是重要問題，當前我國的很多化工單位，都嘗試運用自主研發的方法開發專業化工數據庫。例如很多單位都獨自建立了晶體數據庫，很多科研院所也建立了化學圖譜數據庫，這些數據庫的應用幫助人們提高了研究效率，幫助解決了很多生產實際情況，只有解決好了實踐中面對的難題，應用好數據庫，才能提高生產效率和研發水平。化學化工數據庫主要需要處理如下幾個問題。

2.1生產關系和生產力的互相促進問題

化學化工數據庫都是根據化工領域的實際需要而設計研發的，需要專業人員根據期刊數據資料進行數據更新，由專門的人員根據自己測定的期刊和網絡進行數據整理，在完成了雜志和專著的數據收集工作之后，需要有參與數據庫維護的專業技術人員對數據進行處理。之所以數據處理顯得格外重要是因為科學數據庫都具備強大的重復性和連續性特征，如果專業的數據庫缺少資金的支持，則研究就會比較滯后，化工研究也就顯得作用難以發揮。當前我國化工領域的發展受到的重視程度越來越高，很多專家對化工領域計算機應用的研究都很感興趣，但是計算機技術的后期發展還面臨著巨大難題，例如現代計算機技術如何與化工領域緊密結合就是難題之一，當化工技術和計算機技術深度融合之后，還需要解決好生產關系，處理好生產力的調度問題，建立科研人員研發的積極性。

2.2解決帶有創新性質的新問題

在化工領域計算機技術和化工學科結合的過程中，需要收集計算數據，學者對自身學科的數據認識和方法推算需要進行創新，因此人們面對著探索比較深入的問題和定量認識的時候，需要根據物質結構來進行研究，學者需要根據對化工領域的數據規律的認識來進行數據推算，需要建立模型進行推倒。因此現代化工業對研究人員的基礎知識掌握能力要求特別高，科研人員需要深入到工作一線，實現數據規模和數據結構的重要功能，提高化學領域研究的建設水平。

2.3完善數據庫建設提高科研水平

在化工領域的研究不斷深入的基礎上，還需要針對化工數據庫對技術領域的研發進行探討，在科研水平和生產技術能力雙重提高的基礎上，要研究更多的技術細節，這樣也可以方便后續研究工作深入展開，關于設備的研發和資料的準備和獲取方面，對于化工領域研究而言，進展也不容小覷，技術的進步可以幫助科研人員從多角度、多重思維進行創新嘗試。

3化工模擬發展所存在的問題

化學化工領域的數據庫發展和科學研究還需要在滿足技術人員需求的基礎上，加大數據研發的力度，在材料、科技、信息等方面不斷加大技術研發的投入，在材料、裝備和技術等方面建立起一整套完善措施，數據庫的建設需要滿足查詢方便的條件，幫助廣大技術人員滿足查詢需求。當前化學化工領域發展的過程中，產生了很多計算機模擬系統可以解決的問題，做好計算機模擬實驗的同時可以對軟件設定一定的技術參數和參考條件，方便計算機程序能夠準確的控制生產工作和技術工作，同時在化學分析方面也需要利用多種規律，幫助計算機研發人員根據特定的設計技術軟件進行分析，完成特定計劃。化工領域的創新和發展需要利用龐大的數據庫支撐，科學家可以利用計算機技術進行化工生產的物質分析，利用計算機進行化工產品的技術設計和構型設計，嘗試進行物質的組合和整合。在實驗藥物毒性和化合物毒性的時候，也需要根據化學物質的研究水平，提升工作的實際效率，在節省工作成本和提高工作產量的基礎上，對于科技的創新和發展投入新動力。同時由于現代的計算機模擬技術和數據庫應用技術在我國化工領域的應用已經非常普遍，化工領域相關學科的發展還是需要持續關注。在現實中也存在著一些技術不足，尤其是當計算機科學技術發展之后，如果計算機技術和化工領域的發展無法應對現實生活的需求，最終可能呈現的發展效果還是無法達到令人滿意的程度。

4對化工行業軟件發展的認知

互聯網時代的到來也為解決化工領域的問題提供了可能性，可以嘗試利用計算機組件虛擬實驗室，目前國際上已經產生了一些虛擬實驗室，在物理研究領域這種實驗室已經推廣開來。作為一種社會化的工具，在高端科學發展的過程中，需要提升學術總體路線的規劃水平。計算機行業的新發展也促進了化工領域計算機技術的應用，在計算機技術和化工技術盡行深入結合之后，化學領域的生產效率會顯著提升。當前我國計算機軟件的設計水平和發達國家來比，還有不小差距，在具體進行化工軟件和化工數據庫建設的過程中，還需要立足現代科技，進行生產設計方面的提高。在進行軟件開發的過程中，需要和科研院所進行合作，通過成立共同的研發小組，建立起科學的研發和科研隊伍，在通過先進軟件應用和計算機科學技術深入結合之后，虛擬實驗室技術也能發展起來，需要做好外聘專家的工作，幫助他們進行數據收集和整理。同時在虛擬條件之下進行數據挖掘，需要結合我國發展化工業的實際水平建設富有特色的數據庫或模擬數據中心。可以嘗試挖掘傳統產業，例如對于中醫技術，就可以利用中草藥固有的化學結構，從其出發建立完整的結構設計方法，借助現代分子生物技術，可以提高分子設計的效率，產生出新型具有自主知識產權的創新藥物。我國醫藥事業的發展需要不斷滿足居民的生活需求，化工領域的計算機技術發展將會不斷造福社會。我們國家能源大國的現實決定了科學家在可持續發展方面需要深入展開研究，為了更好地滿足經濟發展和科學進步的要求，我國在能源創新領域需要投入巨大的資本，為了更好地而滿足人們日常生活所需，需要在新能源化工領域投入巨額的成本資金，這樣知道了發展科技的動力之后，能夠更好地借助計算機技術提高工業開發的效率。例如對于重渣油等物質的分子結構可以借助計算機進行研究，生產出來的優質汽油在取得了規模效益之后，在投入到生產領域，可以更好的解決我國石油資源不充裕的問題。

總之，化工領域不斷引入計算機技術已經成為該領域發展的一種趨勢，如果想讓兩者互相結合的效果更好，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，很多模擬技術需要技術研發。時代在不斷發展變化之中，計算機技術必將在日常生活當中獲得更為廣泛的應用，隨著計算機技術的應用更加廣泛，化工領域計算機技術與日常生活更加融合會是必然發展趨勢，但是在計算機技術和化工領域互相融合的過程中，需要結合實際情況，提高科學發展的效率，這樣科學發展的速度才會更快，化工領域的應用才會更加科學。

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