人类的元素

未来的化学家需求量必定很大——毕竟,必须有人为我们的喷气背包制造燃料。

还是他们?如果任何的火箭动力在我们现代世界的技术变化的速度,和运输的一个最好的例子。电动汽车的兴起和自动驾驶汽车的承诺是现代世界面临的许多形式的破坏性的变化。同样翻天覆地的变化影响化学家提供产品和服务的类型,和他们提供的工具和方法。同时,其他技术和行业发展较为缓慢,建立自己,获得的重要性和成熟。

是很重要的对于任何从事化学科学,了解这些变化可能会影响他们的事业,他们将要求的技能和他们将带来的机遇。

思考机器

两继续主题现代社会的显著影响化学家扮演的角色。第一,人类变得越来越依赖电脑,开发硬件、软件和计算机控制的设备已经爆炸驱动的科学能实现什么。其次,全球化意味着化学家和他们工作的机构越来越多地协作和参与国际竞争的能力。

这导致更大的专业化和效率,葆拉·斯蒂芬解释说,经济学家在亚特兰大乔治亚州立大学学习科学生涯。的研究在学术实验室的方式发生了巨大的变化在过去的15年左右,”她说。大学更多的是外包给核心设施或公司。此外,在实验室里的设备更有效;你需要更少的人来运行实验。

高效、自动化机械在工业上也有类似的影响,斯坦·希金斯说,首席执行官的北英格兰东部产业集群过程(Nepic)在威尔顿,英国。因此,合成化学家们花更少的时间在板凳上,他说。照这个趋势发展下去会因此创建新角色,让专家化学过程工程师和仪表力学更加普遍。管理自动化系统必须是一个技能对于任何研究生前进,”希金斯说。

的前景更好的自动化通常被视为威胁人类化学家的机会。然而,希金斯相反的效果。”这不是如果我把自动反应系统,我只需要一个化学家,而不是10“,”他说。“这是反过来的。你需要100化学家,因为你会得到更多的结果来解释。

管理自动化系统必须技能的毕业生

Bartosz Grzybowski,韩国蔚山国家科学技术研究所(Unist)和韩国在华沙,波兰科学院预测自动化实验室以外的进一步蔓延。他是一个化学的创始人决策和综合规划软件启动Chematica,并突出化学家仍发现利用计算能力的新途径。Grzybowski引用科学家在宾夕法尼亚州的哈弗福德学院,我们使用机器学习来预测反应条件,使钒亚硒酸盐晶体。近4000条记录之前的实验,包括从旧实验室笔记本,他们的算法优于人类专家在识别成功的条件。^[1]

的机器学习从我们过去的经验是,“Grzybowski说。因此,他认为机器学习和数学技能是重要的数字化未来的化学家。所有的分析,所有严重的造型,你不能这样做,如果你不知道数学。”

直觉思维

这些技术体现在Chematica将迎来全新的角色,如化学间谍,grzybowsk建议。如果你对我说,“有一个公司在一个恐怖主义国家,他们订单来自西方的100种化学物质——他们做什么?”,我能回答这个问题。因为我知道所有的化学通过我们创建这个网络。如果你给我网络上的节点,十字路口的我可以给你点。

由于自动化和外包的结合,传统的合成和分析化学将会下滑,grzybowsk预测,而创新将更加关注新方法。我们没有完成的基本机制,”他说。“如果你看看维蒂希反应启用,我们需要更多的突破。我认为那里发现的巨大潜力。”

人的直觉也可能仍然需要在某些情况下,如优化合成条件,他承认。“现在我看到的机器不会self-optimise合成条件将击败人类,”Grzybowski说。“过程化学家要黄金,”他补充说,除非有人收集他们的知识,喜欢高调众所周知AlphaGo系统与人类的游戏玩家。是一种直觉的时候,如果你跟机器学习的人,他们说,如果他们有足够的数据点没有所谓的直觉。”

Chemjobber,化学家在美国工作写一个匿名的就业的博客,是怀疑实验自动化的影响。“我已经很难看到自动化单元成为普遍没有显著下降成本在未来五到十年,”他说。“此刻,我认为这些工具的停机时间是相当高的,是维护负担。”因此,他认为,使分子集合具有类似结构在药物发现,一个传统的重要化学的工作,“将增长海外一样它将自动的。”在这两种场景中,很难想象如何传统台式化学家数量将显著增长,”他说。

看到化学分为制造和检测分子,Chemjobber预测不同命运的不同学科整体在下一个十年。“我怀疑,在未来十年,在美国和英国等发达国家,化学家制造新的分子或分子系统,制药或材料是否将增长缓慢但稳步上升,达到或者低于所有工作的增长率。分析化学头寸的数量,使用仪器检测分子化学家,增长速度将高于所有工作的增长率。我认为入门级质量控制(QC)化学工作将减少在未来20到30年。这些职位可以高度常规,因此最有可能被自动化。

”也就是说,QC工作仍将是重要的,但是他们做的湿化学可能下降,和大量的数据收集和数据分析将会增加。”

Chemjobber预期将增长的一个领域是有机金属化学。大多数的新方法正在开发organometallically-oriented,”他说。化学和制药行业正在尽他们可以利用这些进步。我还以为会有更多计算机的位置,面向计算的或cheminformatic立场。”

虽然Chemjobber谨慎是关于未来的化学家需要哪些技能,他说“深入了解化学反应的过渡金属和计算机和编程不能伤害。

工业发展

化学工业的结构也会影响未来的就业。这是斯蒂芬质疑博士培训投资的一个原因是在美国,在研究生做大部分的大学教学。一旦离开学术界,许多不使用他们的专业训练,她建议在一定程度上是由于科学学术界以外的就业机会的减少。行业招聘不像以前,”她说。的主要实验室如杜邦和贝尔实验室了。这绝对是在大量的使用化学博士学位。”来支持她的论点,斯蒂芬指向2015年美国国家经济研究局(National Bureau of Economic Research)的一项研究显示公司现在不太可能专利基础科学。^[2]

希金斯认为,减少招聘知名公司反映了自然生命周期。年长的行业,他们必须变得更有效,”他说。他引用了沙特基础工业公司威尔顿Nepic办公室附近的植物,每年400000吨的产能被誉为世界上最大的单一处理流的低密度聚乙烯装置。“不到90人,我敢打赌,你几乎没有化学家和工程师参与,”希金斯说。

然而,希金斯对化学工作仍然乐观,“人们迁移到新领域(如低碳能源和低碳材料,和成新材料石墨烯的。总有这连续的创新,它的早期阶段,您将看到大多数化学家使用,”他说。机会也出现帮助成熟行业适应他们将面临的问题在接下来的十年中,希金斯说,确保金融和环境的可持续性。

人们必须考虑不仅仅是材料的共生关系,而且热量和能量在整个系统和工厂,”希金斯说。二氧化碳是一种材料共生的使用问题。我们如何用有效吗?如果你想减少碳的使用,你需要更多的综合化学和生产厂。如果你在聚丙烯,你需要地毯制造商隔壁。和我们怎么处理这些块地毯和塑料后他们一直使用的消费者?你能把这个回循环经济吗?化学家需要参与开发这些想法。“希金斯也看到新的职业化学家检测排放源自哪里,作为制造工厂越来越多的挑战。

以这种方式平衡环境和经济需要问一些今天人类面临的最具挑战性的问题。世界可能会转向化学家的一些答案,这个学科将继续发挥重要作用,希金斯压力。还有一个光明的未来在我们的职业在决定人类如何能够拥抱未来。”

安迪Extance在埃克塞特是一个基于科学作家,英国