現(xiàn)代教育要求學(xué)生在學(xué)習(xí)前人經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，還要學(xué)會(huì)創(chuàng)造性地思考問題。鉆研一個(gè)小課題是一個(gè)非常好的鍛煉思維的方法，它可以幫助同學(xué)們了解一項(xiàng)研究工作究竟是怎樣實(shí)施的，并且從中獲得探索和發(fā)現(xiàn)的樂趣，當(dāng)然也包括苦思冥想時(shí)的焦慮和郁悶(你不能只期望得到好的部分)。
以下題目大多是目前人們比較關(guān)心的問題，還有些是化學(xué)史上的著名事件。雖然它們的范圍相當(dāng)廣泛，但是它們都與化學(xué)有關(guān)，也都與我們正在學(xué)習(xí)的普通化學(xué)課程有關(guān)。相信學(xué)生們通過(guò)思考和研究這些問題，可以得到書本上不能得到的最為寶貴的東西，那就是解決具體問題的能力。
生命科學(xué)
盡管我們已經(jīng)對(duì)許多生命過(guò)程有了相當(dāng)多的了解，但是對(duì)一些非�；镜纳鼏栴}還缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。
生命科學(xué)中的三個(gè)未解之謎：
1. 生物分子進(jìn)化之謎
生物分子如何在復(fù)雜多變的外界環(huán)境中選擇自己進(jìn)化的道路?傳統(tǒng)進(jìn)化論者告訴我們“優(yōu)勝劣汰，物競(jìng)天擇”。但是這個(gè)回答不能令人滿意。因?yàn)�，僅僅依靠或然率的進(jìn)化將異常緩慢。
2. 生物分子協(xié)同作用之謎
細(xì)胞中的反應(yīng)數(shù)以萬(wàn)計(jì)，那么生物是如何協(xié)調(diào)各種生物反應(yīng)進(jìn)程呢?通常的物理或化學(xué)觀點(diǎn)似乎都不能解釋其中的高度有效性。
3. 生物復(fù)雜性之謎
生物是如此復(fù)雜，以至于通常以研究平衡態(tài)或近平衡態(tài)為主的化學(xué)熱力學(xué)不再適用。那么，非平衡態(tài)熱力學(xué)究竟扮演了什么角色?
1. 蛋白質(zhì)折疊問題 (Protein Folding Problem)
2. 液晶和細(xì)胞膜 (Liquid Crystal and Cell Membrane)
3. 光合作用的化學(xué)原理 (The Chemical Principle of Photosynthesis)
4. 癌癥的化學(xué)療法 (Chemotherapy of Cancers)
5. 昆蟲激素的化學(xué) (The Chemistry of Insect Hormones)
6. 手性與生命 (Chirality and Life)
7. 細(xì)胞色素C的電化學(xué) (The Electrochemistry of Cytochrome C)
材料科學(xué)
8. 液晶顯示的化學(xué) (Chemistry of Liquid Crystal Display)
9. 高溫氧化物超導(dǎo)體 (High Temperature Oxide Superconductor)
10. C60的發(fā)現(xiàn) (The Discovery of Fullerene)
11. 碳納米管及其在未來(lái)材料領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用 (Carbon Nanotubes and Their Potential Applications in Future Materials)
12. 單晶硅與計(jì)算機(jī)芯片 (Single Crystal Silicon and Computer Chips)
13. 半導(dǎo)體光電材料 (Semiconductor Optoelectronic Materials)
14. 納米材料的制備 (Preparation of Nano Materials)
15. 磁性的起源和磁性材料設(shè)計(jì) (The Origin of Magnetism and The Design of Magnetic Materials)
化學(xué)熱力學(xué)
16. 卡諾熱機(jī)與熱力學(xué)第二定律 (Carnot Engine and The Second Law of Thermodynamics)
17. 熵與宇宙耗散 (Entropy and Cosmos Dissipation)
18. 混沌的分子原理 (Molecular Foundation of Chaos)
19. 非平衡態(tài)熱力學(xué) (Non-Equilibrium Thermodynamics)
20. 化學(xué)振蕩反應(yīng) (Chemical Oscillation Reactions)