本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
与其他科学学科一样，化学致力于构建知识。除了知识，化学有时也构建物质——那些在人们找到制造方法之前不存在的分子。
科学家（以及其他人）倾向于认为知识是一件好事。在某些情况下，您可能会质疑这种假设——也许当知识被用于邪恶目的时，或者当知识是在您自掏腰包构建的，却没有给您带来多少实际利益时，或者当知识可能给您带来实际利益，但价格却遥不可及时。
即使抛开这些担忧，我们也应该认识到，构建知识需要付出实际的代价。这些代价意味着，更多的知识并不总是更好。相反，我们可能需要评估构建特定的知识（或特定的新化合物）是否值得付出代价。
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在化学中，这些代价不仅仅是化学家的时间，或者实验室设施和设备的成本。其中一些成本与化学试剂直接相关，这些试剂在反应中被混合在一起，将起始原料转化为新的物质。这些化学试剂（固态、液态或气态，纯净或在混合物或溶液中）都来自某个地方。“某个地方”可能是自然界中的来源，或在实验室中进行的反应，或在工厂大规模进行的反应过程。
在罐子里获得合理纯净的化学物质意味着要将与该物质混在一起的其他物质——杂质、制造所需物质的反应中残留的反应物、制造所需物质的反应的“副产物”——分离出来。（副产物很像副作用，因为它是由反应产生的，但它不是您实际想要生产的东西。）当您分离出您想要的物质时，那些其他物质必须去某个地方。如果没有特定的方法来收集其他物质并将其用于其他用途，那么其他物质就会变成化学废物。
从某种意义上说，所有废物都是化学废物，因为我们世界中的一切都由化学物质组成。需要注意的是化学反应产生的废物，这些废物是否会在您最终储存它们的地方发生进一步的化学反应。或者，如果您不注意如何储存它们，它们可能会进入我们的空气或水中，或进入植物和动物体内，在那里它们可能会产生不良或不可预见的影响。
近年来，化学家们一直在更加努力地认识到，他们使用的化学物质来自某个地方，他们在实验过程中产生的化学物质需要最终去往某个地方，并思考更可持续的方式来构建化合物和化学知识。了解这种思考方式的一个好地方是 绿色化学十二原则（此处由 Anastas, P. T.; Warner, J. C. 在 Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press: New York, 1998, p.30 中提出。）
- 预防
最好是预防废物的产生，而不是在废物产生后处理或清理废物。
- 原子经济性 合成方法应设计为最大限度地将过程中使用的所有材料结合到最终产品中。
- 更少有害的化学合成 在可行的情况下，合成方法应设计为使用和产生对人类健康和环境几乎或完全无毒的物质。
- 设计更安全的化学品 化学产品的设计应在实现其预期功能的同时，最大限度地减少其毒性。
- 更安全的溶剂和助剂 应尽可能避免使用辅助物质（例如，溶剂、分离剂等），并在使用时使其无害。
- 能源效率设计 化学过程的能源需求应考虑到其环境和经济影响，并应尽可能减少。如果可能，合成方法应在环境温度和压力下进行。
- 使用可再生原料 在技术和经济上可行的情况下，原料或进料应是可再生的而不是耗竭性的。
- 减少衍生物 应尽可能减少或避免不必要的衍生化（使用封闭基团、保护/脱保护、物理/化学过程的临时修饰），因为此类步骤需要额外的试剂并可能产生废物。
- 催化 催化试剂（尽可能具有选择性）优于化学计量试剂。
- 为降解而设计 化学产品的设计应使其在其功能结束时分解成无害的降解产物，并且不会在环境中持久存在。
- 污染预防的实时分析 需要进一步开发分析方法，以便在有害物质形成之前进行实时、过程内监测和控制。
- 本质上更安全的化学，用于事故预防 在化学过程中使用的物质和物质形式的选择应最大限度地减少化学事故的可能性，包括泄漏、爆炸和火灾。
乍一看，这些原则可能看起来像是刚从地球日庆祝活动中回来的一群化学家制定的，他们专注于避免有害废物和毒性，偏爱可再生资源而不是不可再生资源，并努力提高能源效率。当然，彻底拥抱“绿色化学”原则可能会减少因提取起始原料、储存（或泄漏）废物等造成的环境影响。
但这些原则也可以在很大程度上服务于化学家自身的利益。
例如，可以在环境温度和压力下进行的反应需要较少的精密设备（即，在非环境条件下维持温度和/或压力的设备）。它不仅更节能，而且对实验者来说也更省事。更安全的溶剂对环境和广大公众都有好处，但当溶剂极易燃、腐蚀性或致癌时，通常是与溶剂一起工作的化学家处于直接风险之中。而产生更少的有害废物意味着支付更少有害废物的处置费用——这意味着更环保也具有经济效益。
我发现“绿色化学”的这些原则真正引人注目的是，它们传达了一种乐观的态度，即化学家足够聪明，可以找到新的、更好的方法来生产他们想要生产的化合物。挑战在于重新思考制造目标化合物的旧策略，这些策略可能依赖于大量的不可再生起始原料，并在每个中间步骤产生大量的废物。化学是一门专注于转化的科学，但它的美妙之处在于，可能有多种途径可以让我们从起始原料到达特定的产品。“绿色化学”挑战其从业者利用现有的知识库来找出什么是可能的，并在化学家构建新分子时构建关于这些可能性的新知识。
而且，在化学致力于寻找新知识（而不是像烹饪书一样依赖已建立的化学知识）的程度上，这十二条原则似乎几乎是显而易见的。如果可以选择，您会想要制造一种具有所需功能但最大程度毒性的新化合物吗？您会选择产生更多废物而不是更少（且其废物更不可能分解成无害化合物而不是更有可能）的合成策略吗？您会选择使用更可能爆炸的溶剂进行分离，即使不太可能爆炸的溶剂也能奏效吗？可能不会。当然，您会寻找更好的方法来解决化学问题——其中“更好”考虑了成本、实验可操作性、实验者的风险以及更广泛公众（包括我们共同的环境）的风险。
这并不是说遵守“绿色化学”原则就足以成为一名有道德的化学家。可以想象，一个人可以遵循所有这些原则，但仍然捏造、伪造或剽窃，例如。但是，通过明确认识到与构建化学知识相关的一些成本，并推动化学家最大限度地减少这些成本，“绿色化学”原则似乎确实尊重了化学家对与他们共享世界的人民的福祉的义务。