开拓新兴学术领域的需要

化学学科新领域的开拓也是推动化学前沿发展的动力之一。诸如化学热力学、化学动力学、量子化学、化学统计力学、结构化学、核化学、基本粒子化学等学科，都是由于建立化学基础理论体系和开拓新领域的需要而形成和发展起来的。所以，在化学理论的发展过程中，这些学科都曾作为化学的前沿领域而推动了整个化学的发展。又如，宇宙化学、星际化学和地球化学的兴起，都是为揭示宇宙的秘密、阐释化学元素的起源和演化之需要而成为当前很活跃的化学前沿领域。可以看出，开拓化学新领域主要是开拓新兴的边缘学科。据此，可以认为，边缘学科的产生和发展是学科领域开拓的突出反映。边缘学科的形成主要是依靠移植方法。
     具体看来它的产生与发展至少具备三个条件：（1）在接受移植对象的学科中具有一定的“问题背景”。这一般有两种情况：一种可能是原有研究方法已不能有效地发挥作用，如在量子化学产生以前，化学家们已感到以“化学亲合力”为基础的观点和方法无法解决化学键的本质问题；另一种可能是新的研究对象的出现需要新的研究方法，如 DNA的结构一旦成为生物化学的研究对象，就为晶体结构分析法的移入创造了客观条件。（2）提供移植对象的学科较为成熟。如在物质结构研究急需新方法时，量子力学的理论体系已基本建立，一旦把量子力学的概念、原理和方法移植到化学中去，就迅速产生了量子化学（1927年）。（3）作为研究主体的科学家，必须对上述问题背景和移植对象有足够的知识基础和洞察力。这是三个条件中最为关键的条件。化学中移植方法的运用和边缘学科的开拓，显然对化学人才的教育提出了更高的要求。美国学者的见解颇有启发意义：“如果培养下一代科学人才，首先使他们在经验化学、物理化学、冶金学、晶体结构上得到训练；其次在理论物理，包括力学、电磁理论，特别是量子论、波动力学、原子和分子结构上受到培养；最后在热力学、统计力学以及我们称之为化学物理学上也得到训练，那么他们将比现在只受到化学或只受到物理学训练的人，能成为更好的科学家。”的确，现代化学前沿研究正需要这样的科学家。