
化学与其他学科的重叠
以上是化学的三个主要分支。这份清单绝对还没有穷尽化学家为了更好理解这一学科而划分它的方法,然而所有其他学科的科学家都会以不同比例从这三个分支吸取技术、概念及灵感,再在这一混合物中加入其他学科的内容。罗列出所有的分类方式将会是一项艰巨的任务,即便如此,还是应该知道其中最常见的一些。
分析化学是一项古老探索的现代延续:查明物质中有什么。矿石里有什么?金还是铪?原油里面有什么?除了未加工过的碳氢化合物还有什么,具体是哪种碳氢化合物?你制成的化合物是什么?你能推测出其原子排布方式吗?这些都是分析化学家努力回答的问题。尽管试管、锥形瓶和曲颈瓶仍会出现在他们的方法中,但是现在他们大部分的研究都会在精密仪器中进行,一些仪器基于光谱学,而另一些则使用由无机化学家和物理化学家发明的方法。我会在第四章进一步探讨这些方法。法医化学起源于分析化学,其中分析化学的方法被用于法律目的,可以确定或排除嫌疑人,以及分析犯罪现场。
生物化学是有机化学对生物学的回赠,有时还混入一些无机化学的成分。它专注于研究构成生命的结构与反应,分析将食物转化为行为(包括仅限于大脑的行为:思考)的代谢途径。有机体仍是一个极其重要的有机分子宝库,因为大自然已经用了几十亿年的时间去探索合适的结构,而生物化学家在发现有机体内的有机分子与解答这些有机分子如何在体内的工蜂(我们称之为酶的蛋白质)的调控下被制造出来方面发挥了重要的作用。谈及物种灭绝,有一个虽然以人类为中心但又极为重要的担忧:物种灭绝会消除经过几百万年才出现的复杂分子的起源信息。
工业化学这个名字不言自明。它是化学家与工程师的碰面,试管及类似容器中的反应被放大到巨大的规模,从而适于商业化。工业化学家们对经济与国家间的贸易做出了巨大贡献。仅在英国,化学品就贡献了20%的国内生产总值,而在美国,所有制成品中超过96%都直接与化学相关。这些与化学制品相关的数字绝对不容小觑。现今,工业化学的一个主要关注点是绿色化学,其目的在于减少浪费,从而提高经济性,并把对环境造成的影响降到最低限度,由此增强可接受性与可持续性。