一.现代化学主要有以下五大特点:

1.实验设备现代化(没有一流的实验设备,在化学领域几乎做不出什么成果)，学科发展速度很快;

2.计算机成为得力助手，且数学化程度提高;

3.逐渐从描述性经验科学向严密的理论科学过渡;

4.从定性静态和平衡态转向定量动态和非平衡态;

5.已成为中心的综合性学科，且研究领域不断拓展，新兴分支学科众多.

二.现代化学的几大新领域:

1.纳米化学.研究用单个原子或分子制造具有特殊性能的物质的技术.尺度不同，物质间的作用力不同，物质的性质和运动规律也会有质的差异（尤其在复杂性科学和物质多样性研究中，尺寸效应至关重要）。纳米尺度上的物质具有许多神奇性能:如导电性改变(纳米铜不导电),熔点降低(纳米银熔点100度左右),化学活性增强(纳米铁粉在空气中自燃)等.

2.超分子化学.指各种不同的分子依靠分子间作用力(氢键等)构成有一定特殊结构和性质的聚集体,它是生物化学和材料化学等学科的交汇点,是一个全新的化学领域.其发展与大环化学(如冠醚,碳60等)一脉相承,具有双螺旋结构的DNA分子就是其典型代表物.

3.组合化学.它是集化学合成,组合原理,计算机设计于一体在短时间产生大量多样性分子并对其中的目标化合物进行筛选的科学.它加速了化合物合成与筛选的速度,它是药物化学合成上的一次革命,也是未来开发新材料的必经之路.有人统计:1个化学家用组合化学方法2～6周的工作量,就需要10个化学家用传统化学方法花费一年的时间来完成。不过它的发展要依赖于计算机技术,新型检测仪器及自动化水平的提高.

4.化学信息学。 它是与组合化学一脉相承的交叉学科，利用计算机技术对化学信息进行表示、管理、分析、模拟和传播，以实现化学信息的提取、转化与共享，揭示化学信息的实质与内在联系，促进化学学科的知识创新。现代科学的最新发展使得各学科所面对的化学物质体系变得越来越复杂，辨识研究的任务越来越繁重，既有复杂成分定性定量分析问题，又有不确定性的化学模式识别问题；不但有大型数据库管理问题，还有数据规律的发现问题等,化学信息学就是为解决化学领域中大量数据处理和信息提取任务而结合其他相关学科所形成的一门新学科。研究内容包括:化合物登记;构效关系的研究工具和技术;虚拟数据库组装技术等.

四.新世纪化学的4大难题[注:本条引自徐光宪院士]

1.化学反应难题。建立精确而普适的微观反应定律(化学反应理论是化学的第一根本规律)，使化学途径更明确且反应更易被控制;

2.结构化学难题。物质结构与性质的定量关系(结构与性质都是广义的,前者包括构型构象手性粒度形貌等,性质包括理化性质,功能性质及生物生理活性)。这是影响分子设计和解决化学实际问题的关键;

3.生命化学难题。生命现象的化学本质(药物设计的基础就是研究配体小分子与受体生物大分子的相互作用机理)，最关键是了解如何控制。从分子水平研究生命机制可以为从细胞，组织，器官等层次整体了解生命提供基础;

4.尺寸效应难题。纳米尺寸的基本规律(其超导性熔点及活性等与尺寸大小有关)。在复杂性科学和物质多样性研究中尺寸效应至关重要。尺寸不同，物质间的作用力，性质，运动规律也会有质的差异（如强相互作用力只存在于原子核的尺寸内）;