化学计量学

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第260页（1500字）

又称计量化学或计测化学，系译自瑞典S．Wold 1971年提出的Chemometrics一词。

化学计量学应用数学、统计学与计算机科学的工具与手段，设计或选择最优化学量测方法，并通过解析化学量测数据，最大限度地获取有关物质系统的化学信息及其他相关信息。化学计量学研究化学量测的基础理论与方法学，其发展与作为化学表征与量测科学的现代分析化学的发展紧密关联。现代化学测试仪器的进展，使化学量测过程数据获取的自动化程度大大提高。化学工作者面对大量的测试数据，需要从这些原始化学量测数据中提取有用的相关信息，以解决生产与科学研究中的各种实际问题。

计算机的普及与应用，使许多过去无法实际应用的数学与多元统计方法能通过机器实现，为化学工作者解析复杂体系的量测数据与获取化学信息提供了有效手段，促进化学计量学发展成为新兴的化学分支领域。化学计量学的发展，可追溯到20世纪初英国W．S．Gossett提出的Student分布。

在化学、特别是分析化学中，应用数理统计方法对化学量测数据进行误差分析已有较长历史。但直至60年代，这方面的研究主要仍停留在描述型统计方法的应用上，如标准差、置信区间等的估计。有机化学中线性自由能与分子参量之间的关系，开创了化学计量学构效关系的基础研究。70年代化学工作者特别是分析化学工作者开始大量应用各种多元统计及其他数学与计算机科学新方法进行化学量测的实验设计与数据解析，形成了化学计量学这一化学学科分支。

化学计量学包括十分广泛的内容，如分析信息理论、采样理论、分析检测理论、校正理论、分析信号的滤波、平滑、变换、卷积等处理方法、化学模式识别、定量构数关系研究、化学专家系统、化学试验设计与优化、化学反应的数字模拟、合成化学计量学等。现代化学仪器与化学计量学结合起来，为解决复杂的各类化学与相关学科的实际课题提供了强有力的手段。

这些课题包括如复杂试样的分析鉴定、商品质量检测与真伪辨识、资源调查与预报勘测、污染监控与环境保护中污染源查找、卫生防疫与职业病及地方病病因研究、临床化学分析与疑难疾病如癌症早期诊断、法医检验与罪犯侦查、考古研究、催化剂及各种功能材料构效关系研究与设计、药物设计、波谱解析与结构分析、有机合成设计与定量化研究，等等。以化学计量学软件武装各类测试仪器，是实现化学分析仪器智能化的基本途径。将化学计量学与化学传感器阵列结合起来，有可能模拟生物的嗅觉与味觉功能，是化学计量学研究的重要实用课题之一。

【参考文献】：

1 Wold S. Albano C, Dunn W J,et al. Mathematics and statistics in chemistry, 1984

2 Sharaf M A, Man D L, Kowalski B R. Chemometrics. New York John Wiley , Sons, 1986

3 Massart D L, Vandeginste B G M, et al. Chem ometrics, 1987

4 俞汝勤．现代分析化学的信息理论基础．长沙：湖南大学出版社，1987

5 俞汝勤．化学计量学导论，长沙：湖南教育出版社，1991

(湖南大学俞汝勤院士撰)