很多人对化学的印象还停留在实验室的试管、刺鼻的试剂，但实际上，化学早已渗透到自然科学的每一个角落，被公认为“自然科学中的中心科学”。它就像一条无形的纽带，串联起物理、生物、材料、能源等诸多学科，支撑着人类对世界的认知与革新。
什么是“中心科学”？化学的核心定位藏不住
“化学是中心科学”这一说法，并非凭空而来。1977年，《化学：中心科学》教科书首次将这一概念普及，此后经过数十年验证，成为科学界的共识。从学科逻辑来看，化学处于自然科学体系的核心枢纽：
它扎根于物理学的基础规律——基于原子结构、热力学原理，探索物质的构成与变化；又为生物学提供底层支撑——生命活动的本质，正是细胞内无数化学反应的精准协同。向上，它延伸到材料、能源、环境等应用学科；向下，它承接基础科学的理论突破，成为连接“基础研究”与“实际应用”的桥梁。
就像科学家Balaban和Klein提出的学科框架所示，化学并非孤立存在，而是不断分支延伸，衍生出生物化学、物理化学、地球化学等交叉领域，形成一张覆盖自然科学的知识网络。
化学如何“串联”各大科学领域？
化学的中心地位，从来不是口头定义，而是实实在在的跨界赋能。从基础研究到前沿科技，它的身影无处不在。
1. 与物理携手：解锁材料的“超能力”
物理探索物质的宏观规律，化学则深耕微观结构，两者结合催生了无数材料革命。如今备受关注的第三代半导体材料，就是化学与物理协同创新的典范。
以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为核心的半导体材料，凭借耐高温、高频特性，成为6G通信、新能源汽车的核心基石。化学家通过调控原子排列、优化合成工艺，提升材料良率与性能；物理学家则基于这些材料特性，设计出高效能电力电子器件。目前，8英寸碳化硅衬底量产良率已突破70%，特斯拉、比亚迪等车型的逆变器已全面采用碳化硅器件，推动新能源汽车向高效化升级。
2. 赋能生物学：揭开生命的“分子密码”
生命的本质，是一场精密的化学盛宴。从DNA的复制、蛋白质的合成，到新陈代谢的调控，每一个生命过程都离不开化学反应的驱动。
手性催化技术的突破，更是让化学为生命健康保驾护航。上世纪，“反应停”悲剧让人类意识到手性化合物的重要性——同一分子的不同镜像结构，可能带来治愈效果或致命风险。化学家通过研发手性催化剂，实现了对药物分子构型的精准控制，如今全球50%以上的临床药物都是手性药物，L-多巴更是成为治疗帕金森病的核心药物。可以说，没有化学，就没有现代生物医学的突破。