如何破解资源（能源）短缺、环境恶化、极端气候挑战人类生存与发展的问题，实现人类可持续发展，是 21 世纪科学技术最为关注、最重要的领域与热点。针对如何利用化学原理和技术解决传统化学与应用中遇到的环境问题，绿色化学作为一门从源头上防止污染的科学，其核心内容是运用化学科学的基本原理、方法和技术，以减少产品设计、制备、使用过程中危害性物质的使用与排放。这样不但可减少污染物的产生，还可大大减少污染治理的费用，因此绿色化学的发展也可促进产业升级与能源结构调整，迎接绿色产业革命。

21世纪，绿色化学面临更为严峻的挑战：充分、合理、高效利用现有资源，不断开发新的可替代资源，保证人类对资源的永续利用，以满足当代与后代发展的需求，使人类生活的环境更加清洁美好。绿色化学的主要目标就是基于分子科学原理，设计高效、精准、原子经济性的反应与开发清洁的催化技术，从而简化制备步骤，使化学过程实现高效、绿色可控、环境友好、经济可行，以一种环境友好、可持续的方式向现代社会提供清洁能源和越来越多的食品、化学品、材料和药物。例如，以经济可行、环境友好方式，利用太阳能、水、二氧化碳和氮气生产化学物质及材料；以科学与经济可行的方式利用太阳能是人类从根本上解决能源和环境问题的途径之一。

鉴于人类生存面临的挑战以及我国碳排放的严峻形势，只有通过大规模发展太阳能等可再生清洁能源，才能从根本上实现 CO2 减排的目标，实现可再生能源发展和生态文明建设。太阳能制氢能够从根本上解决这一问题，科学利用太阳能是人类从根本上解决能源和环境问题的途径之一。“取之不尽、用之不竭”的太阳能是众所瞩目的新能源翘楚。进行光合作用的树叶是利用太阳能的“高手”，人类赖以生存和发展所需的氧气、食物和能源都来自于自然界的光合作用。如果能构建出高效、经济可行的人工光合系统利用洁净的太阳能，能源问题就能得到根本性解决。只有太阳能利用效率提高到足够好的程度才可与化石燃料竞争，目前离实际应用还有很大差距。所有这一切都有赖于以化学为中心的多学科协同的基础研究方面的突破。

1998年出版的教材《绿色化学原理与应用》，反映了20世纪中后期随着社会发展与科学进步、环境运动的兴起，绿色化学形成与发展初期本领域的动态。21世纪以来，绿色化学与技术发展异常迅猛，迫切需求出版新的绿色化学相关著作。 

《绿色化学基本原理》以绿色化学前沿科学发展为基础，围绕绿色化学十二条原则，以实例分别介绍了绿色化学的内涵、基本原理与方法、评估方法、清洁技术、应用研究及发展趋势等内容。全书以绿色化学原理与评估方法为基础，就如何设计绿色化学反应展开论述，主要包括绿色化学手段、绿色化学的评估方法、基于绿色化学原理的环境友好合成技术、设计安全化学品原理、可再生资源的高效利用及工业实际应用。本书介绍美国“总统绿色化学挑战奖”项目，力图以此反映出当前的热点领域及政府重点支持的方向，可使读者更深入地了解绿色化学的实用性。

本书不仅反映21 世纪以来绿色化学领域的最新进展，而且基于作者近二十年的教学经历与南开大学绿色化学课题组研究积累，着重介绍对本领域的理解、研究体会、趋势与展望。本书注重引入最新的科研成果，跟踪本领域的发展动态。旨在帮助读者理解并利用绿色化学基本原理和清洁技术，并将这些原理与知识应用于科学研究和生产实际中，起到给人以启示、抛砖引玉、举一反三的作用。本书列举了大量、丰富的参考文献(研究论文、学术著作与进展评述)，力图反映出本领域主流科学动态，注重原创工作的同时，确保文献的时效性，便于读者查阅与拓展。

绿色化学的核心理念是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，使反应物的原子全部转化为期望的最终产物。绿色化学的最大特点是从设计开始，在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。对于化学合成与工业生产过程的绿色化，无论是学术界还是工业界，无论是政府还是社会，都表现出巨大的关注、期待与热情。如何发展绿色化学，以满足可持续发展需求，不仅需要理论创新研究，还必须突破技术瓶颈。毫无疑问，基础理论、基本原理与原创技术的突破是关键。人类如何保护地球环境、实现生态文明和可持续发展的理想途径，需要多学科交叉，需要共同努力，需要志向高远、怀有梦想的人们为之奋斗。  

本文摘编自何良年等编著的《绿色化学基本原理》一书，内容有删节，图片为作者本人所提供，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-057791-7

责任编辑：翁靖一

《绿色化学基本原理》为韩布兴院士总主编的“绿色化学前沿丛书”之一。绿色化学作为前沿交叉学科，不仅传承化学的理论与方法，而且在观念上创新发展，要求利用化学原理从源头上消除污染，合理使用资源，开发环境友好的技术与清洁工艺，设计安全、可生物降解的产品，贡献于可持续发展。本书以绿色化学前沿科学发展为基础，围绕绿色化学十二条原则，阐述了绿色化学的定义、基本原理，以实例分别介绍了绿色化学的内涵、评估原则、原子经济性反应设计、无毒无害的化学合成及发展趋势等内容。全书以绿色化学原理与评估方法为基础，就如何设计绿色化学反应展开论述，主要包含绿色化学手段、绿色化学的评估方法、基于绿色化学原理的环境友好合成技术、设计安全化学品原理、可再生资源的高效利用及工业实际应用，层次清晰，集科学性、应用性、时效性于一体。

本书注重引入最新的科研成果，跟踪本领域的发展动态，意在为从事创新研究的科学工作者提供绿色化学的原则和框架，可作为高等院校化学、化工、制药、环境、材料等相关专业本科生或研究生的教材，也可作为相关领域科技工作者的学习参考资料。

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 （本期编辑：王芳）

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