浅谈化学与电脑编程的关系

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1、浅谈化学与电脑编程的关系随着计算机的飞速发展，计算机在化学中的应用范围及深度也在不断扩展和深入。从专业文献的撰写、实验数据及图形的处理、工程问题的编程求解，到化学过程流程的计算与模拟，都需要借助计算机及相应的软件来完成。因此，学习和掌握利用计算机来解决化学化工行业中的各种问题，已是化学类专业的本科生的基本要求。在科技飞速发展的今天，电脑信息技术与各行各业进行了有效的结合。在这个平台上，计算机已经提供了一个全新的人类沟通新方式。面对强大的计算机功能，它也已经开始在化学这个领域逐渐完善成为一个健全的系统使得化学功能发挥的

2、淋漓尽致。一、计算机在化学中的应用计算机是一种多功能的设备,可用于计算、拟合模拟、制表、绘图、选择、判别、存贮、检索、统计、管理、自动控制、人工智能、专家系统等方面计算机在分析化学中的应用　简称计算分析，其内容有：数据处理  利用一元统计，可对同一项目的若干次测量数据进行统计处理，计算置信区间、标准误差、变动系数等。利用二元统计，可以计算含量与滴定体积或浓度与吸光度之间的直线方程（线性回归法）。用程序型计算器也能迅速完成这些计算。二、用Flash开发有机化学实验CAI课件想象一下，未来的计算机会成为什么样子?假如有人

3、说，让像果冻一样的物质去思考，去表达同情心，你觉得可能吗?对于早已习惯和熟悉了棱角分明的显示屏、主机和鼠标的现代族而言，把计算机想象成为一团软软的、滑滑的、没有固定形状的果冻，确实有点异想天开。然而，英国布里斯多大学计算机专家安德鲁正在做着这样的梦，他的梦想是，用离子替代电子，用果冻一样的物质替代硅芯片和电路板。大多数人累了的时候，一般是喝杯咖啡，或者是到户外去散步，呼吸一下新鲜空气。安德鲁却与众不同，当他觉得脑子有些不大灵光，需要点额外刺激时，就让他的机器人用金属手指划拉一下一个盛满化学液体的盘子。这一盘子的化学液

4、体，就是安德鲁所设计的液体计算机的”大脑”原型。离子波的形成和扩散，就是化学计算机的“思考”过程。当运行速度变慢时，“大脑”就会对机械手发出指令，将金属手指浸到盘子中去，摇晃一下那些神奇的化学液体。安德鲁现在所设计的化学计算机，还只是简单地模仿人类的手臂和大脑之间的反馈过程，他的志向是，要设计化学处理器，把计算机硬件装到瓶子里去。经过10多年的研究，安德鲁现在已开发出液体逻辑门，并认为他所设计的阵列具有无限的自我重组和修复能力。计算机巨人IBM也认为，利用这种阵列技术，有可能设计出功能强大的新型计算机芯片。此外，安德

5、鲁还有另外一个雄心勃勃的目标，即进一步加强“鼓波”的能力，使之无愧于液体脑的称号。为了证明液体脑的概念潜力无限，前途光明。安德鲁特别设计了液体脑的载体——果冻机器人。它有人造的眼睛，合成的荷尔蒙。也许有一天，果冻机器人可以感受到周围的环境，甚至有可能感受到人类的情感。化学计算机有个十分复杂而又特别迷人之处，称之为贝洛索夫-恰鲍廷斯基反应(BZ反应)，它是由3个不同的反应组成的化学振荡反应。每个反应都有不同的分子和离子，当加入特定的化学成分后，首先触发第一个反应，所产生的生成物可以触发第二个反应，随后第二个反应的生成物

6、又可以触发第三个反应，第三反应的生成物再触发第一个反应，由此循环往复。更为迷人的是，各个不同的反应会产生不同的颜色，因此可以形成红蓝交替的波。BZ反应之所以重要，在于利用它可以解决一些数学难题，尤其是一些现在的计算机难以解决的问题。比如，迷宫最短路径问题。用传统的计算机解这一问题必须要穷尽所有的路径，然后再进行比较，这需要耗费大量的时间。而利用BZ反应则不同。由于波在传播和扩散时，总是走最短的路径。只要利用照相机，记录下波的运动轨迹，就可以解决这一难题。三化学软件的应用计算机辅助有机合成就是利用计算机给出某种有机化合

7、物的合成方法、途径并且给出可能的反应条件。计算机有很强的逻辑推理能力，这才使得有机合成计算机化得以实现。计算机辅助有机合成设计系统分为经验型和非经验型[7]，在合成路线的推理上可以将计算机辅助有机合成设计系统分为反合成型和合成型。该软件是一个综合性的有关化学品电子手册软件。内容包括化学矿物、金属和非金属、无机化学品、有机化学品、基本有机原料、化肥、农药、树脂、塑料、化学纤维、胶粘剂、医药、染料、涂料、颜料、助剂、燃料、感光材料、炸药、纸、油脂、表面活性剂、皮革、香料等常用化学品的中文名称、英文名称、分子式或结构式、物

8、理性质、毒性、用途和制备方法、消耗定额、生产单位等[3]。从科学的前瞻性出发，可以从当前计算机技术发展动态和化学领域对计算机技术最迫切的需求两个角度，对计算机技术在化学科学中的发展趋势做出预测：在复杂分子结构的精确计算方面将会加速发展、计算机网络技术在化学各个领域中将得到进一步发展，化学信息的获得将更快、更准确，计算机远程化学教学将越来越普及，