十九世紀新元素的發現和發明了化學里程碑的週期表，近代化學於是開枝散葉。在二十世紀的塑膠合成，開啟了人造材料的新時代。此外，二十世紀也是核能時代、新醫藥時代、分子生物時代等的開端。除了產生新材料的文明，近代化學其實是開闢了操控分子的新技術。化學家就是縱情天下四海、宇宙洪荒的分子魔法師。

 

陳教授本次要講的主題：藥物化學、合成化學技術、材料與能源、奈米科技等，是在20世紀的進展。但首先談起的是化學革命的柱石，18-19世紀的化學革命。其中被譽為現代化學之父拉瓦節（Antoine Lavoisier），還有提出「原子論」顛覆世界觀的道耳吞（John Dalton）為代表性的人物，至此我們才有了現代元素和原子的概念，終於脫離了「四元素」和「鍊金術」的思維！

今年正逢元素週期表150週年紀念，陳教授也將當時門得列夫用原子量的大小及元素性質的週期性，排列出的67個元素，以及4個預測元素，對比現在共有118個元素的IUPAC元素週期表。陳教授說週期表已經是化學文明的圖騰，甚至可以解讀成上帝的宇宙藍圖，更是現代科技的指南。他提到週期表也不排除是外星智慧文明可能理解的知識！

人類很早就會用各種化學物質來治病，但是並沒有明確找出當中的有效成分。以現代「特效藥」阿斯匹靈為例，相傳希臘人希波克拉底曾以柳樹皮治病。1763年，牛津大學的愛德華‧斯通，首次從柳樹皮中發現了阿斯匹靈的有效成分：「水楊酸」。1853年化學家首次合成出乙醯水楊酸。19世紀末由拜耳公司以阿斯匹靈（Aspirin）為商標，發行醫療用途的乙醯水楊酸，至此熱銷全球。

陳教授指出人類第一個近代化學療劑：撒爾佛散（Salvarsan），用來治療歐洲當時最嚴重的疾病之一：梅毒。在沒有抗生素前，人類會用防腐劑來防止傷口發炎，德國化學家在20世紀研發出第一個合成抗菌藥：百浪多息（Prontosil），以苯磺胺解決了這個問題。這款有效對抗細菌感染的藥，在二次世界大戰常見灑在受傷士兵的傷口。現在常見的盤尼西林，是由弗萊明在插曲中發現，後來錢恩、弗洛里找出青黴菌的醫療用途跟組成，錢恩研究出分離和濃縮的辦法，這些重要里程碑的工作，也為他們贏得了諾貝爾獎！

「合成」，是在分子層次的人工化學組裝。化學合成技術是微觀建築的設計，可以製造自然物質、新物質，和新材料。陳教授接續講到過去如何合成出尿素，打破有機物和無機物無法互相轉變的迷思，英國化學家又怎麼合成出人類第一個大量生產的有機染料「苯胺紫」，讓正值工業革命的英國一炮而紅。另外也提到「格林納反應」，化學家怎麼讓小分子變成大分子，合成不同的化合物！

陳教授表示1940年後期，伍德沃德成功合成很多複雜的天然物，如奎寧、膽固醇、麥角酸，和葉綠素，他有個外號，稱為「合成王子」！這個時期也被稱為「伍德沃德時代」，因為天然物的有機合成，他獲頒諾貝爾獎。廣泛被運用在人類生活中的合成材料就是「塑膠」，不可否認二十一世紀是個「塑膠時代」。

塑膠可以替代所有的原始材料，如木頭、陶瓷，以及石頭等。第一個被合成的塑膠是熱固性（加熱不可溶解，不融化特性）的電木（bakelite），後來又出現了聚乙烯（PE）和導電塑膠等很多不同的種類。塑膠帶給人類方便，但同時產生了塑膠垃圾，海洋垃圾和醫療垃圾等是現在越來越嚴重的環境問題！

另外，「核能」也是一個化學問題，它可以有效的提供能量，但造成的汙染和儲存上的困難，更是有待解決的。陳教授最後以現在新穎且重要的化學生物學、生物醫學，這些大量地使用「奈米科技」研究基因調控因子、蛋白質的協同作用、化學選擇功能導向的藥物設計等微觀尺度的反應機制作為結尾，他也提到了基因工程與基改，環境化學、農業化學、綠色化學等化學先進技術的出現。

最後，陳教授希望大家注意到「人類世」(Anthropocene)。有科學家主張工業革命以後，地球的地質年代進入新的紀元：「人類世」，從此人類成為決定大自然地質及生態的關鍵角色。他說究竟人類文明可以走得多遠，走向何方？文明雖然可以進步，但不代表會帶給我們更美好的明天，這也是我們應該共同省思和正視的嚴肅課題！