站在新时代的起点上，习近平总书记提出：“中国要强盛、要复兴，就一定要大力发展科学技术，努力成为世界主要科学中心和创新高地。”“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”以1999年“2049 计划”制定实施为标志，中国在全社会范围内大力弘扬科学精神，宣传科学思想，推广科学方法，普及科学知识，将大众科普与公民科学素质紧密结合。2018年，第十次中国公民科学素质抽样调查结果显示，中国公民的科学素质水平快速提升。2018年中国公民具备科学素质的比例达到 8.47%， 比 2015 年的 6.20% 提高 2.27 个百分点。各地区公民科学素质水平大幅提升，其中，上海、北京公民具备科学素质的比例超过20%，天津、江苏、浙江和广东超过 10%， 互联网对公民科学素质水平的提升发挥着越来越重要的作用，中国公民每天通过互联网及移动互联网获取科技信息的比例高达64.6%，科学技术职业在中国公民心目中声望较高，科学家、教师、医生和工程师的职业声望与职业期望名列前茅。
人是科技创新最关键的因素。公民科学素质建设是国家创新体系的重要组成部分，是基础性、战略性任务。1975年，本杰明· 申（B. Shen）提出了三类不同性质的科学素质，即实用科学素质（practical scientific literacy）、公民科学素质（civic scientific literacy）和文化科学素质（cultural scientific literacy）。20世纪90年代初，与世界先进国家相比，中国的公民科学素质建设存在较大差距。公民科学素质水平低下成为制约经济发展的重要瓶颈。借鉴美国“2061 计划”等发达国家公民科学素质建设的经验和做法，中国科学技术协会于1999年11月向中共中央、国务院提出了关于实施“全民科学素质行动计划”的建议，提出了立足我国基本国情、面向全体公民科学素质提高的“2049 计划”。计划的目标是到2049年使18岁以上全体公民达到基本的科学素质标准，使全体公民了解必要的科学知识，掌握基本的科学方法， 崇尚科学精神，学会用科学态度和科学方法判断处理社会事务。经过二十多年的努力，中国公民科学素质快速进步，但仍然与发达国家存在着差距，存在内部地区之间、城乡之间以及群体之间发展不平衡等问题。同时，我们还要重点关注和反思互联网对科普信息的传播特点。互联网加快了科普知识的传播速度，扩展了传播范围，增加了传播个性，但也要充分认识到，缺乏了科学精神的引领，缺乏了科学伦理的规范，缺乏对科学知识的系统化学习，互联网型科普传播将加重社会大众对科学技术认知的“扁平化、狭隘化”，阻碍公民科学素质的根本性提升。
因此，加强科学基础知识的推广成为进一步提升我国公民科学素质的关键性指标。出版科普书籍是弘扬科学精神、传播科学知识、推广科学方法的重要途径，是增强理性与质疑精神，提升智慧与思辨能力，助推思想观念变革不可替代的精神能量。改革开放四十年，一大批科学科普类好书不断涌现，这些书籍传播了先进文化，普及了科学知识，提升了公民科学素养。2019年，由大众投票与专家推荐相结合，出版界评选出了“40年中国最具影响力的40本科学科普书”，其中，《华罗庚科普著作选集》受到了公众的广泛好评。华罗庚、钱学森、竺可桢等老一辈科学家不仅在专业领域发表学术论文、撰写学术著作，而且善于用通俗易懂的文笔，将深奥晦涩的科学理论深入浅出地介绍给社会公众，为全社会掀起“科学热潮”作出了突出贡献。经过长期努力，中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。公民科学素质是决定人的思维方式、行为方式、生活方式的主要因素，是人民过上美好生活、提升生活品质的重要前提。当前，科学技术的发展日新月异，涌现了许多新知识、新方法，尤其是我国科学家近年来取得了很多新成果。因此，非常有必要组织一套新的科普丛书，通俗介绍各个学科的基础知识、发展历史与现状，展现中国科学家为学科发展作出的贡献。中国科学院院士群体在社会上具有广泛知名度、在学术上拥有高端权威性，发挥他们在科普中的独特作用必将取得良好的社会效果。本丛书由中国科学院科学普及与教育工作委员会和学部工作局组织，充分调动各领域热心科普工作的院士们的积极参与，精心组织各学科的优秀稿源。
习近平总书记提出，好奇心是人的天性，对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起。本丛书以提升全民科学素质、引导广大青少年热爱科学为目的，介绍各个基础学科领域的知识。从中学生与社会大众的视角出发，对基础科学知识、学科发展、科技前沿等进行通俗讲解与描述，强化青年人学科学、爱科学、用科学的兴趣，培养他们的科学精神，激发他们探索科学奥秘的热情。从内容上力争浅显易懂，打造成社会大众都能读懂的系列科普书。
“崭新学术骋神奇……多方科技展新知，竿头日进复奚疑！”科技兴则民族兴，科技强则国家强。从新中国成立至今，中国正在从世界先进科技的“跟跑者”变为“同行者”，未来一定要成为全球尖端科技的“领跑者”！
面对创新使命，我们奋斗不息！
化学是关于分子的科学，也是最重要的基础科学之一。大到人类发展的每一步，小到日常生活的每一天，都与化学息息相关。化学也被称为中心科学（the central science），它与物理、生物、医学、材料等学科相互渗透，是众多学科之间联系的桥梁。随着科学的发展，化学又衍生出许多新的分支，并且科学越发展，其中心地位就越突出。一百多年来，诺贝尔化学奖多次授予所谓的“非正统化学”研究领域内的学者，人们因此将其戏称为“诺贝尔理综奖”。而这些研究领域，其实都属于广义上的“化学”领域。为纪念化学学科所取得的成就和对人类社会所做出的贡献，联合国决议将 2011 年定为“国际化学年”，主题为“化学——我们的生活，我们的未来”。2011年3月，Science 期刊上刊登社论——《鼓舞人心的化学》（Inspirational Chemistry）一文，文中提到“化学是解决当今包括能源问题、疾病治疗新方法在内的大多数棘手问题的原动力”，结尾更是强调“运用基础研究的力量解决那些让人望而生畏的挑战，让本世纪成为化学的世纪”。化学的重要性不言而喻，可为什么在与非科研工作者谈论化学时，我们常常听到的大多是担忧与误解，难以感受到人们对它的关注、赞叹与欣赏呢？
中国美学史上最负盛名的美学大师之一朱光潜在《谈美》一书的开篇中讲述了一个小故事，写到不同的人对待园中一棵古松的三种态度：木商只看见木料值钱，植物学家只关注常青的显花植物，而画家则是在感受古松的苍翠挺拔。美学家告诉我们，拥有审美的眼睛才能看到美。因此，请允许我邀请你跟随化学家的目光去深入探索与理解化学之美，它有色彩缤纷、电光石火的瞬间，那是表象的美；它有形式简洁、逻辑严谨的理论，那是内在的美；更为重要的是，化学家们直面这缤纷多彩的现实世界，不断深入地理解、探索各种物质的属性，不断准确地分析、调控物质之间的变化，不断精心地设计、创造全新的物质形态。化学带我们了解过去、把握现在，并创造未来的无限可能，在人类历史上留下了不朽的物质与精神之美。
我们只需要带上一双发现美的眼睛，就会通过化学重新认知万物的惊奇与美妙。化学会带领我们走进一段高级的审美之旅，让我们在物质层面有接触、在现实层面有观察、在科学层面有思考、在精神层面有感悟。子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”让人们感受到化学的魅力，是每一个化学家义不容辞的责任。愿这份热爱， 能够引领更多人走入化学的大门，感受化学之美。
第一章 发现化学之美
第一节 最美的化学实验室
一、氧气的发现——近代化学的起点
二、巴斯德与葡萄酒钻石
第二节 最美的化学结构
一、晶体的秘密
二、从晶体到 DNA 双螺旋结构
第三节 最美的化学理论
一、元素周期表的创造和发展
二、元素周期表背后的理论
第四节 最美的化学反应
一、金属的冶炼——从石器时代到青铜器时代
二、焰色反应和氦元素的发现
第二章 化学创造之美
第一节 有机合成
一、有趣的分子创造
二、手性与立体化学
三、有机合成与生命
第二节 无机合成
一、晶体——有序“生长”
二、分子筛——超越沸石
三、团簇——“乐高”化学
四、无机半导体
第三节 碳材料合成
一、零维碳材料
二、一维碳材料
三、二维碳材料
第四节 新材料
一、仿生材料
二、超级电池材料
三、柔性电子材料
四、自组装（修复）材料
五、核酸纳米材料
第三章化学应用之美
第一节 纤维的前世今生
一、合成化纤吹响“穿衣革命”的先锋号角
二、妙用不粘锅打造“世纪之布”
三、新材料航天服助力探寻太空之美
第二节 从果腹到佳肴
一、化学技术，助力粮食增产
二、化学认知，尽享舌尖美食
三、化学检测，守护“舌尖上的安全”
第三节 造就安居之所
一、开发新型材料，保居住平安
二、巧用化学原理，换窗明几净
三、智能化学设计，营建舒适环境
第四节 助力日行千里
一、绿色化学提供清洁动力
二、功能材料成就舒适出行
第五节 成就绿水青山
一、能源的清洁利用——从“煤”做起
二、化学与环境治理根脉相连
第六节 铺就强国之路
一、“两弹一星”中的化学创造
二、新时代的中国化学制（创）造
第四章 分子医学开启健康之美
第一节 分子检查与诊断
一、分子探针与体内成像
二、体外检测与基因诊断
第二节 分子药物与治疗
一、经典化学的医药贡献
二、分子医学引领医药发展
