“化学前沿”在不同的历史时期有着不同的表现，但就其实质来说是不 变的。那就是指在不久的将来，在这些领域可能得到新的发现或突破，从而 带动一个学科或几个学科的发展。同时，化学前沿的发展还存在着两种重要 趋势，且也是同一的：一方面是分科越来越细；另方面是逐步走向综合、走 向统一。这种综合和分化是两个方向相反而又有密切联系的发展过程。综合 可导致新的分化，而新的分化又酝酿着新的综合。这可以说是化学前沿形成 和发展的基本模式。这种模式在整个化学前沿发展的历史进程中得到了清楚 的体现。
一、沿着物质结构层次双向探索
化学科学的基础学科是在 19 世纪形成的，并导致了化学科学从整体向专 业化方向的发展。道尔顿的化学原子论和阿佛加德罗的分子假说是 19 世纪化 学阐述各种问题的基本理论依据。由此可见，化学科学认识的深化是从原子 层次开始的——新的化学前沿（或称化学新时代）就这样出现了。
进入 20 世纪以后，化学一方面沿着物质结构层次的微观方向（如原子核 和基本粒子）深入发展，相应地形成了核化学和基本粒子化学等前沿领域。 另方面沿着物质结构层次的宏观方向发展，形成了新的前沿（如高分子化学 和凝聚态化学、地球化学和宇宙化学等）。凝聚态化学是现代化学前沿的一 个重要组成部分，重点研究凝聚态的物理化学性质与化学组成、微观结构和 化学反应之间的关系及有关材料的应用。该前沿领域与量子化学、结构化学 等密切相关。
上述物质结构层次及其研究各个层次的化学学科，在其发展过程中是相互渗透、互为促进的，进而不断形成许多新的边缘学科和交叉学科。 二、在运动形式交叉领域开拓 在任何物质系统中，物理运动和化学运动是难于截然分开的。可是在 19
世纪之前、化学研究与物理学研究是互不相谋、各自发展的。从 19 世纪开始，化学家和物理学家开始认识到：只有把两者辩证地结合起来，才能比较满意 地解释化学现象和物理现象。物理化学的诞生就是一个标志。从此以后，化 学和物理关系日益密切，两者相互交叉的领域越来越扩大，相继出现了多个 化学前沿，如量子化学、分子动力学、催化化学等。与此同时，化学运动与 力学运动在橡胶高分子材料的机械加工过程中联系在一起，形成“力化学”。 化学运动与生物运动进一步相联系，形成并发展了生物化学和化学仿生学。 如今，正在形成中的生命化学，则比生物化学有着更多、更复杂的内容。生 命化学需要实现更高度的综合。它不仅研究化学运动、物理运动与生命运动 的联系，而且还研究它们与社会行为和思维活动的联系。例如，脑化学就是 重点研究思维运动与化学运动的关系和规律，是生命化学这一前沿领域中颇 具活力和诱人的一个方向。
此外，化学运动和多个运动形态的联系与渗透，又导致出现综合性非常 强的化学前沿学科，如环境化学等。
三、向应用性和综合性方向发展 应用化学架接于基础化学和化学工业之间，是化学理论向生产力转化的中介。它具有明显的应用性和综合性。也正是这两点使得化学前沿更具丰富 多采。从其应用性来看，应用化学同国民经济和人类生活的各个方面有关。
而且关系越密切的领域，越易被重视而成为重要的化学前沿。众所周知，不 少化学前沿是属于应用化学的范围，诸如能源化学、材料化学、海洋化学等。 另外，从综合性角度来看，应用化学研究对象都是较复杂的物质客体或较复 杂的物质系统，往往需要多种学科的结合以及多种理论与技术的结合。可见， 应用化学的发展既能促进方法的交叉和理论的交叉，同时又能加速化学科学 前沿的分化和综合。
总之，化学前沿发展规律是多层次、多元化的。人们对它的规律性探讨， 目前还只是初步的，有的看法也不尽一致或有待深化。但有一点可视为共识， 即普遍认为对于化学前沿发展规律的探讨是重要的，决不能忽视。因为它有 助于我们不失时机地抓住化学前沿而大有作为，否则会坐失良机而陷入长期 徘徊不前的境地。抓住前沿，可以明确主攻方向、加快化学科学研究的步伐， 达到后来居上的目的；抓住前沿，可以培育出一批第一流的化学人才；抓住 前沿，可以研究并学会使用大量先进的科研设备，掌握新的实验手段和运用 大量新技术，有力地带动整体化学的发展。
