本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
與其他科學學科一樣，化學致力於構建知識。除了知識，化學有時也構建物質——那些在人們找到製造方法之前不存在的分子。
科學家（以及其他人）傾向於認為知識是一件好事。在某些情況下，您可能會質疑這種假設——也許當知識被用於邪惡目的時，或者當知識是在您自掏腰包構建的，卻沒有給您帶來多少實際利益時，或者當知識可能給您帶來實際利益，但價格卻遙不可及時。
即使拋開這些擔憂，我們也應該認識到，構建知識需要付出實際的代價。這些代價意味著，更多的知識並不總是更好。相反，我們可能需要評估構建特定的知識（或特定的新化合物）是否值得付出代價。
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在化學中，這些代價不僅僅是化學家的時間，或者實驗室設施和裝置的成本。其中一些成本與化學試劑直接相關，這些試劑在反應中被混合在一起，將起始原料轉化為新的物質。這些化學試劑（固態、液態或氣態，純淨或在混合物或溶液中）都來自某個地方。“某個地方”可能是自然界中的來源，或在實驗室中進行的反應，或在工廠大規模進行的反應過程。
在罐子裡獲得合理純淨的化學物質意味著要將與該物質混在一起的其他物質——雜質、製造所需物質的反應中殘留的反應物、製造所需物質的反應的“副產物”——分離出來。（副產物很像副作用，因為它是由反應產生的，但它不是您實際想要生產的東西。）當您分離出您想要的物質時，那些其他物質必須去某個地方。如果沒有特定的方法來收集其他物質並將其用於其他用途，那麼其他物質就會變成化學廢物。
從某種意義上說，所有廢物都是化學廢物，因為我們世界中的一切都由化學物質組成。需要注意的是化學反應產生的廢物，這些廢物是否會在您最終儲存它們的地方發生進一步的化學反應。或者，如果您不注意如何儲存它們，它們可能會進入我們的空氣或水中，或進入植物和動物體內，在那裡它們可能會產生不良或不可預見的影響。
近年來，化學家們一直在更加努力地認識到，他們使用的化學物質來自某個地方，他們在實驗過程中產生的化學物質需要最終去往某個地方，並思考更可持續的方式來構建化合物和化學知識。瞭解這種思考方式的一個好地方是 綠色化學十二原則（此處由 Anastas, P. T.; Warner, J. C. 在 Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press: New York, 1998, p.30 中提出。）
- 預防
最好是預防廢物的產生，而不是在廢物產生後處理或清理廢物。
- 原子經濟性 合成方法應設計為最大限度地將過程中使用的所有材料結合到最終產品中。
- 更少有害的化學合成 在可行的情況下，合成方法應設計為使用和產生對人類健康和環境幾乎或完全無毒的物質。
- 設計更安全的化學品 化學產品的設計應在實現其預期功能的同時，最大限度地減少其毒性。
- 更安全的溶劑和助劑 應儘可能避免使用輔助物質（例如，溶劑、分離劑等），並在使用時使其無害。
- 能源效率設計 化學過程的能源需求應考慮到其環境和經濟影響，並應儘可能減少。如果可能，合成方法應在環境溫度和壓力下進行。
- 使用可再生原料 在技術和經濟上可行的情況下，原料或進料應是可再生的而不是耗竭性的。
- 減少衍生物 應儘可能減少或避免不必要的衍生化（使用封閉基團、保護/脫保護、物理/化學過程的臨時修飾），因為此類步驟需要額外的試劑並可能產生廢物。
- 催化 催化試劑（儘可能具有選擇性）優於化學計量試劑。
- 為降解而設計 化學產品的設計應使其在其功能結束時分解成無害的降解產物，並且不會在環境中持久存在。
- 汙染預防的即時分析 需要進一步開發分析方法，以便在有害物質形成之前進行即時、過程內監測和控制。
- 本質上更安全的化學，用於事故預防 在化學過程中使用的物質和物質形式的選擇應最大限度地減少化學事故的可能性，包括洩漏、爆炸和火災。
乍一看，這些原則可能看起來像是剛從地球日慶祝活動中回來的一群化學家制定的，他們專注於避免有害廢物和毒性，偏愛可再生資源而不是不可再生資源，並努力提高能源效率。當然，徹底擁抱“綠色化學”原則可能會減少因提取起始原料、儲存（或洩漏）廢物等造成的環境影響。
但這些原則也可以在很大程度上服務於化學家自身的利益。
例如，可以在環境溫度和壓力下進行的反應需要較少的精密裝置（即，在非環境條件下維持溫度和/或壓力的裝置）。它不僅更節能，而且對實驗者來說也更省事。更安全的溶劑對環境和廣大公眾都有好處，但當溶劑極易燃、腐蝕性或致癌時，通常是與溶劑一起工作的化學家處於直接風險之中。而產生更少的有害廢物意味著支付更少有害廢物的處置費用——這意味著更環保也具有經濟效益。
我發現“綠色化學”的這些原則真正引人注目的是，它們傳達了一種樂觀的態度，即化學家足夠聰明，可以找到新的、更好的方法來生產他們想要生產的化合物。挑戰在於重新思考製造目標化合物的舊策略，這些策略可能依賴於大量的不可再生起始原料，並在每個中間步驟產生大量的廢物。化學是一門專注於轉化的科學，但它的美妙之處在於，可能有多種途徑可以讓我們從起始原料到達特定的產品。“綠色化學”挑戰其從業者利用現有的知識庫來找出什麼是可能的，並在化學家構建新分子時構建關於這些可能性的新知識。
而且，在化學致力於尋找新知識（而不是像烹飪書一樣依賴已建立的化學知識）的程度上，這十二條原則似乎幾乎是顯而易見的。如果可以選擇，您會想要製造一種具有所需功能但最大程度毒性的新化合物嗎？您會選擇產生更多廢物而不是更少（且其廢物更不可能分解成無害化合物而不是更有可能）的合成策略嗎？您會選擇使用更可能爆炸的溶劑進行分離，即使不太可能爆炸的溶劑也能奏效嗎？可能不會。當然，您會尋找更好的方法來解決化學問題——其中“更好”考慮了成本、實驗可操作性、實驗者的風險以及更廣泛公眾（包括我們共同的環境）的風險。
這並不是說遵守“綠色化學”原則就足以成為一名有道德的化學家。可以想象，一個人可以遵循所有這些原則，但仍然捏造、偽造或剽竊，例如。但是，透過明確認識到與構建化學知識相關的一些成本，並推動化學家最大限度地減少這些成本，“綠色化學”原則似乎確實尊重了化學家對與他們共享世界的人民的福祉的義務。