化学的哲学雄心与科学使命

聚焦自组装的结果是化学认识论的深刻转变，因为化学家们放下了他们小心谨慎的实证主义哲学态度，而把注意力转向大的形而上学问题。菲利普·鲍尔说得十分正确，化学家们现在讨论的是关于宇宙大爆炸和生命起源的问题。化学家们并没有把他们的工作仅仅限定于制造有用物质，而是希望扩张它的胜任领域，使化学事业包括诸如生命起源甚至意识起源的问题。

什么是化学的浮士德雄心？

在被毫不客气地抛弃之后，大自然又吹着胜利的号角重返化学实验室。而化学家与大自然的这种和解是否也导致了炼金术土和合成化学家相关的浮土德雄心的复苏？19世纪的化学家们虽然也能够合成生物体中发现的物质，但是却不能在实验室中模拟生物功能，与他们不同的，今天的化学家们似乎已经踏上了去掌控和复制大自然生命过程的征程。

生物学与化学的结合

在自然生命世界中寻找研究思路的趋势也对今天的纳米技术产生了深远的影响。研究方法包括狭义的仿生法，科学家们试图拷贝自然中发现的结构或者机制，以及更广义的仿生法，戏称为”生物灵感”。老问题来了：这个至少涉及化学和生物学之间紧密联盟的领域是否威胁到了化学的学科地位呢？

合理分子设计与组合化学

如同许多其他领域一样，合成领域的实践活动也因计算机的应用而发生了深刻的转变。20世纪的化学家、材料科学家和制药化学家们研发出了各种计算机辅助的分子设计方法，所设计的分子可以具有医学、磁力学、光学或电子学的性能。而这些分子设计方法统称为“合理分子设计”技术，它与过去采用的经验性的更加偶然性的合成过程形成鲜明对比。今天的化学家们可以选择的计算程序范围很广，这些计算程序通常采用计算机计算、组合和随机化等方式来进行分子设计。

纳米技术的特点及其对化学的影响

学科重构问题十分重要，因为纳米技术似乎不仅挑战的是传统的合成技术还是化学这门学科本身。纳米技术的特点是：工作水平为原子、分子、超分子，长度范围大约为1~100nm，目标是理解、创造和使用微小结构带给材料、装置和体系的新的基本性质和功能。

化学与纳米技术

德勒克斯勒在1986年发表的《造物引擎》（Engines of Creation）中对两种技术风格进行了对比。第一种是成批处理物质建造模块的当前化学技术，第二种是即将到来的纳米技术时代，“将以更加可控和精确的方式处理单个的原子和分子”。化学合成属于古老的批量处理传统技术，所处理的是“削石”引发的几百亿个原子，这样的技术如今仍然用在微电路制作上。

化学家的操作现实主义

化学家的实践哲学不只限于他们著名的怀疑主义哲学。他们可以把物质实体召集起来执行有用的工作，这本身就是化学家的概念性实践活动的一个鉴别标志。对于化学家而言，不可见的实体基本不是了解物质世界即隐藏在现象背后的现实的钥匙，而是一套工具，利用这些工具及其在世界中产生的作用可以带来新的事物。

元素在化学中的地位作用

化学家的技艺就是管理分子以发生想要的反应。因此，只要这些抽象实体可以作为有用的研究工具，我们就可以借助元素思考化学。元素具有两层不同含义的操作性。首先，元素经典意义上的操作性，即拉瓦锡的著名元素定义。拉瓦锡把元素定义为“通过任意分解手段把实物还原成的所有物质。

不可知论者的原子论

对于原子实际存在与否的问题，凯库勒拒绝发表意见，在这方面他采取的是拉瓦锡的方式，对物质终极元素的本质和数目问题不予理睬。他认为这不应该属于化学要考虑的问题，而是应该放到形而上学范畴去讨论。然而，即便有机会在形而上这个范畴探讨，凯库勒却又倾向于相信原子不存在。

实证主义会成为化学的阻碍吗？

正如奥古斯特·孔德在19世纪三四十年代所述的，实证哲学立场是否具有导致化学家否认原子真实存在性的这样一种本质？关于这个讨论主题，我们已经给出一些证据无法保证的关于元素和现实主义的哲学结论。前面引用的拉瓦锡的著名元素定义未必是反现实主义的，虽然对于物质世界终极构成组分的可获得性，它被冠以实证怀疑主义的称谓。