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　　摘 要： 从绿色化学教材、学位设置、学术期刊、研究机构和互联网及奖励等方面介绍了绿色化学教育的发展现状，最后详细分析了绿色化学教育未来发展面临的挑战并提出了应对策略。

　　关键词： 绿色化学 绿色化学教育 现状 挑战

　　近20年来，随着全球性环境污染的加剧和社会公众对环境保护及国民经济可持续发展的日益关注，人们开始对造成环境与生态恶化的主要元凶之一--化学和化学工业的重要性提出质疑，化学作为传统中心科学的声誉开始下降。绿色化学的出现，为人类最终从化学的角度解决环境污染问题带来了希望[1].绿色化学和传统意义上的环境保护有着本质的区别，它追求的理想目标是从本质上减少或消除污染。随着绿色化学的发展，各国逐渐认识到对社会各阶层，尤其是大中学校的学生进行绿色化学原则的教育对绿色化学将来的发展至关重要。美国总统布什就曾在2001年呼吁工业界和教育界的领导人共同坚持绿色化学的原则，实现经济发展和环境保护的双赢[2].在政府、学术界和社会各界的共同努力下，和绿色化学有关的教育和学术活动得到了蓬勃的发展。本文在介绍绿色化学教育现状的基础上，对发展绿色化学教育面临的挑战作了详细的分析并提出了应对策略。

　　1 绿色化学教育现状

　　1.1 教育材料

　　美国和英国等国家很早就组织编写绿色化学的教育材料并制订了相应的教育计划。1998年，美国化学会的教育部门和美国环保署污染预防和毒物办公室签署了两份合作协议[3]:共同编制和宣传绿色化学教育材料，开发绿色化学实验设备；寻找提高社会公众绿色化学意识的有效方法。随后，Cann等[4]在《Rea-l World Cases in Green Chemistry》一书中收集了“总统绿色化学挑战奖”获奖者的研究事例并配有作者的评价、背景资料、应用的绿色化学原则及思考题等。美国化学会还发行了一盘题为“Green Chemistry:Innovations for a CleanerWorld”的录像带，这盘长为1《min的录像对于高中生和普通公众也是适用的。

　　美国还在修改后的高中化学教科书《Chemistry in the Community》第四版中结合实例详细地介绍了绿色化学的某些基本原则，向学生传授从源头上预防污染的思想；在大学社会科学专业学生普遍使用的化学教材《Chemistry in Context》第三版有关章节中，增加了“总统绿色化学挑战奖”获得者的照片并配有相应的注解。此外，由美国、英国和德国的化学会合作编写，将在这三个国家通用的针对中学高年级学生的绿色化学教材《Introduction to Green Chemistry》也已出版，该教材有印刷版、CD-ROM和网络版三种形式。从实用性和学生容易接受的角度考虑，该教材将公认的12条绿色化学原则浓缩为》条，即：使用无毒的可更新的原料，采用安全溶剂，设计原子经济反应，减少能量消耗，产品对环境友好或容易降解等。

　　值得指出的是，Anastas等在《Green Chemistry:Theory and Practice》[1]一书中详细地提出了绿色化学的基本原则和评估方法，并对绿色化学的发展趋势作了科学的预测，一时间该书成为不同人士学习绿色化学的经典之作，并被用作化学专业大学生和研究生的参考教材。和高中生相比，大学生和研究生更容易理解绿色化学的内涵，许多人将来还会从事和化学密切相关的职业，对他们进行绿色化学的教育要容易得多。最近几年，绿色化学的第一份大学生教学大纲，第一个硕士点相继建立。设在美国波士顿的马萨诸塞大学还从2001年秋季开始设立绿色化学博士学位[8],其培训课程着重于设计对人类健康和环境影响最小的材料和流程，如环境无害物的合成、环境检测和监测、生物降解和生物治理等。另外，还设有不同于化学专业的一些特殊课程，如毒理学、环境法律和政策、环境命运和输送等。除了针对大中学生的绿色化学课程之外，美国等国家的化学会也正在积极组织编撰针对职业化学家的绿色化学教育课程。

　　日本和德国的化学会在推动本国的绿色化学教育方面也起了领导作用。除了美国等发达国家之外，印度的教育部门正在积极为化学专业的大学化学教师编撰绿色化学教育培训材料[9];我国的中国科技大学在1998年》月顺利完成了首轮《绿色化学》课的教学，其它许多高校也在教学中溶入了绿色化学的内容。但这两个国家的绿色化学教育水平和重视程度和上述发达国家相比还有很大差距。目前，对发展中国家绿色化学方面的教育培训已经成为国际理论和应用化学联合会（IU-PAC）参与绿色化学的一个领域。

　　1.2 学术期刊

　　英国化学会办的《Green Chemistry》杂志集中报道绿色化学领域的最新原创性研究成果和评论性文章。《Journal of Supercritical Fluids》则主要报道绿色化学的重要研究方向--超临界流体领域的各个方面。包括《Clean Production and Processes》、《the Journal of Cleaner Production》和《the Journal ofIndustrial Ecology》在内的学术期刊对绿色化学有大篇幅的报道。历史悠久的《Environmental Science&Technology》和《the Joumal of Chemical Education》等杂志对绿色化学也有部分报道。我国的《化学进展》杂志也在1998年出版了“绿色化学与技术”专辑[9],《过程工程学报》还设有“绿色化学与技术”专栏。但世界范围内主流的化学和环境类学术期刊对绿色化学相关的研究报道却不多。另外，美国化学会教育部门还针对高中生和化学专业大学生的绿色化学教育分别出版发行了《ChemMatters》和《in Chemistry》两种期刊，每期高中生和大学生读者分别有大约5000人和10000人。

　　1.3 研究机构和互联网

　　现在，除了美国的绿色化学院和绿色化学研究所之外，各种不同规模的绿色化学研究所已经发展遍及到英国、日本和加拿大等20多个国家[9,11~13].我国的中国科技大学和四川大学也相继成立了绿色科技与开发中心和绿色化学与技术研究中心。这些研究机构的共同目标是促进绿色化学研究和教育的发展。它们通过举行各种会议、论坛，建立绿色化学网站等多种方式促进绿色化学在世界范围内的传播。和绿色化学教育密切相关的网站主要有：

　　CAS:美国化学会举办，网上提供了美国“总统绿色化学挑战奖”的特写录像、事例研究和与绿色化学有关的参考书目以及大学生进行的大量的绿色化学实验活动。

　　Green Chemistry Institute:一个由美国Los Alamos国家实验室发起和组织，致力于环境友好化学合成的教学和研究的非赢利性机构，网页上绿色化学教育、研究和会议等主要内容的信息非常丰富。

　　EPAGreen Chemistry Program:由美国环保署（EPA）支持，除了EPA管理的绿色化学项目信息（如“总统绿色化学挑战奖”）和与绿色化学有关的教育活动之外，网站还提供会议信息和文献搜索数据库等。

　　Green Design Initiative:美国CnrnegieMellon大学在1992年发起的一个组织，该组织与工业界、基金会以及政府机构紧密合作，共同发展和改善同环境质量有关的教学和科研项目以促进经济的可持续发展。

　　Center for Clean Technology,York（http:PPwww.chemsoc.orgPgcn）：英国化学会发起，以York大学化学系为基础，为大学生提供大量的绿色化学教育资料，如绿色化学的基本原则、原子经济性和绿色化学的实践等内容的Power Point文稿，还可以和某些绿色化学的网站进行衔接。

　　1.4 奖励

　　除了“总统绿色化学挑战奖”中的学术奖外，其它和绿色化学教育有关的绿色化学奖还有：绿色化学纪念奖学金（HancockMemorial Scholarship in Green Chemistry）[17]:1997年为纪念绿色化学早期倡导者之一--美国的Hancock博士而设立，他曾任美国科学基金会化学部的负责人，奖励对象是那些在绿色化学学习和/或研究中取得突出成绩的大学生或研究生。

　　Joseph Breen绿色化学领导奖（the Joseph Breen Leadership in Green Chemistry Program）和JosephBreen纪念联谊会员奖（Joseph Breen Memorial Fellowships）[17]:均为纪念世界范围内绿色化学运动的领导人、美国绿色化学研究所的首任负责人Joseph Breen博士，前者为绿色化学研究和教育等活动提供资金，以培养未来的绿色化学研究者和领导人，而后者主要用来鼓励至少一位年轻的国际青年学者参加绿色化学技术会议或培训项目。

　　澳大利亚化学会绿色化学挑战奖（RACI Green Chemistry Challenge Awards）[18]:由澳大利亚化学会在1999年设立并实施，对绿色化学教育上做出贡献的个人、团体或社会组织进行奖励是其奖励的重要内容。

　　2 绿色化学教育面临的挑战和应对策略

　　绿色化学教育在未来面临的挑战和绿色化学自身发展一样充满了多样性，涉及到从绿色化学教师培训到绿色化学技术工业化前景等一系列问题。

　　（1）绿色化学教师培训。由于绿色化学的产生，尤其是开展绿色化学教育的时间不长，许多化学教师对绿色化学并不熟悉，甚至还有人对绿色化学的重要性和前景持怀疑态度。因此，如何通过进修班、座谈会和研究会等多种方式对有志于从事绿色化学教育和教学研究的教师进行必要的绿色化学知识培训将是各国政府和教育界面临的紧迫任务，对那些将来可能成为绿色化学家的专攻绿色化学的学生还要制定特殊的培训计划。要鼓励教师在讲授传统化学的时候，在附录的参考文献中列入和绿色化学主题有关的参考书及学术期刊。

　　（2）化学教材的绿色化。在传统的化学教材，尤其是有机化学中增加原子经济性（Atom Econo-my）、E因子（E factor）和环境商（Environmental Quotient,EQ）这三个评价化学过程环境有好性程度的概念。传统采用的转化率和产率等评价指标难以反映化学品生产过程中废物产生数量的多少，不足以完全反映化工产品生产过程中原料的综合利用效率。而绿色化学中的原子经济性和E因子这两个概念是迅速评价反应过程中废物产生数量多少的非常有用的工具，EQ数值则反映了废物对环境危害程度的影响。

　　（3）澄清化学毒物学和物质分子结构之间的关系。要让学生深刻地认识到对有害化学污染物质进行治理会大大增加环境成本，而化学物质的危险性/毒性作为其分子结构的一种物理/化学性质，是可以预先进行设计和控制的。通过这些知识的传授让学生懂得产生分子毒性的理论基础，影响合成步骤的规律以及产品制备过程中环境状况发生的变化等。

　　（4）开发实用的绿色化学实验设备和计算机辅助教学工具。教育者只有通过有效的教育工具、教育材料和训练手段才能有效地向学生阐明绿色化学的原则，让他们头脑中有绿色化学的意识，就像有可持续性发展的意识一样。当然，最重要的还是让他们在学习的早期阶段逐渐养成从绿色化学的角度思考问题的习惯，要让学生切身的感受到化学不只是一门让人激动并为之献身的中心科学，更多的则是担负着一种为社会可持续发展服务的责任。

　　（5）绿色化学自身发展面临的困难和绿色化学科研成果工业化前景对绿色化学教育的影响。绿色化学作为一门新兴学科，日前面临着开发替代原料、替代溶剂和更新合成路径的挑战，尤其是要开发高活性和高选择性的催化剂[21].还有一个关键问题是如何判断一个新的绿色过程对环境负面影响的减少程度，这就涉及到对反应过程中的任何一种反应物、助剂和溶剂等的毒性测试，但问题是许多这样的数据只有在工业化的基础上才能得到[21].因此，绿色化学能否在发展中应对这些挑战，在客观上也会影响人们对绿色化学前景的信心。

　　绿色化学科研成果工业化并产生显着的经济和环境效益将是对全社会进行绿色化学教育的最好素材，问题是实际中存在的很多障碍会阻碍这些新技术的推广和应用。政府能否采取一系列有效的强有力的措施将在很大程度上决定这些科研成果能否工业化。这些措施包括：对立法者和政府官员进行必要的绿色化学知识教育；利用税收杠杆鼓励绿色技术的应用；制定有利于绿色化学技术产学研一体化的研究计划；延长清洁生产技术专利的寿命，使其发挥最大的效益；在某些政府举办的职业资格认证考试中引入绿色化学的内容；鼓励大学和研究所积极从事绿色化学及其相关课题的研究并提供必要的资金支持。有条件的大学在时机成熟的时候可以成立绿色化学研究所或绿色化学系，设立绿色化学的硕士点和博士点，培养21世纪的绿色化学后备人才。随着政府对绿色化学研究和教育投入的增加并制定向绿色化学适当倾斜的政策，公众的绿色化学意识也会相应地增加，彼此产生良性循环。

　　绿色化学教育虽然发展迅速，但还处在起步阶段，在发展过程中还面临着许多挑战需要政府、教育界和全社会共同应对。可以预料，一旦让绿色化学成为主流化学的教育在世界各地成功推行的时候，人们就再也没有必要使用“绿色化学”这一特定名称了，有关绿色化学的话题将成为所有各个不同层次化学课程的有机组成部分。到那时，化学和化学工业将真正成为人类社会可持续发展的重要支柱。

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