原答案如下——————————————————
首先，数学是一门形式科学，而物理、化学和生物学（加上地球科学和天文学）是自然科学。 自然科学必须经受自然现象的考验，但形式科学不需要。 它在自己的定义和公理中可以是自洽的。 形式科学可以应用于自然科学、社会科学，甚至不存在的世界。 可以说，数学作为第一形式科学，其格局比任何自然科学都要大。 虽然数学可以由自然科学反馈，但自然科学的基础不是数学，而是自然现象本身。
自然科学追求对自然现象的准确预测或控制。 没有数学就不可能准确，所以数学几乎是自然科学中最重要的工具。 然而，人类除了追求准确性之外，还追求效率，所以数学在自然科学的一些领域并不是很有用。 这类领域在化学中所占的比例比物理学大，在生物学中所占的比例也更大。 这个是正常的。 受制于工程技术和计算技术的瓶颈，很难说哪一种更好。 嘲讽低级生物化学，基本上就是在嘲讽整个人类的智慧。 谁不想既准确又高效？ 你试试怎么样？ 当然，对准确性的追求不会改变。 按照历史的进程，数学的渗透力必然会增强。
接下来我们重点讲一下物理和化学的关系——
我们先澄清一下很多人甚至化学家对化学的误解：
① 相信化学与物理同源
事实上，化学起源于炼金术，物理和天文学与占星学同源，物理和化学在历史上有不同的起源。 在量子力学发现之前，物理和化学有一定的联系，但基础不同。 直到量子力学的发现，这两个学科才在理论上完全联系起来。 但由于化学长期以来独立发展，它在范式和侧重点上与物理学仍有很大不同。
② 认为化学只研究化学反应
化学反应是化学的女王，但化学王国并不孤单。 电离、活化和电极反应等现象也是化学研究的主题。 然而，这些现象并不符合化学反应的定义。 除了动态现象外，化学家也对一些静态现象感兴趣，例如化学结构的研究。
另外，化学侧重于制备，与制备密切相关的现象和技术是化学研究的对象。 最典型的当然是化学反应和化学结构，但仅仅研究这些是不够的。 必须了解制备过程中的物理现象； 必须掌握分离、分析等技术。 由于各种制剂的迫切需要，化学逐渐完善了学科体系，并逐渐形成了各种分支，如研究物理化学现象原理的物理化学、研究物质鉴别技术的分析化学等等。
对研究对象的误解可以从化学的定义来澄清——化学是研究物质的组成、结构、性质和变化的自然科学。 这个定义有点缺陷，对科学研究影响不大，但科学应该追求语义的严谨性。 个人认为有两种比较合理的修改方式——
一：研究视角可以界定——化学是从原子、分子水平研究物质的组成、结构、性质和变化的自然科学。
第二：在化学中粒子物理与原子核物理专业课程，“物质（）”一般指“化学物质（）”，包括化学元素、化合物等，即具有特定分子标识符的无机物和有机物。 因此可以定义——化学是研究化学物质的结构、性质、变化和分布的自然科学。
从定义中不难看出，化学的研究内容不仅仅指化学性质或化学反应。 焦点是一回事，领域又是另一回事。 化学作为一级学科，并没有那么狭隘。
根据第一个定义，可以清楚地理解化学研究原子、分子水平上的现象及其宏观效应。 根据第二个定义，化学中文可以命名为“化学材料”，类似于“生物学”，从名称上可以直接明确其研究对象。
误会消除了，我们就能好好相处了——
很多人认为，如果技术足够成熟，可以通过理论计算来解释化学，那么化学会被归入物理学吗？ 图案！
物理学作为自然科学的领军人物，研究自然最基本的规律。 其研究对象是包罗万象的。 不仅要研究原子、分子的凝聚态物质，还要研究有机体、天体等。天文学、生物学是否也纳入物理学，实现普遍统一？ 啊？ 不！
即使天文学和物理学同源、相同的理论基础、研究范式惊人的相似，但仍然分属两个一级学科，何况化学？ 人的精力是有限的。 如果科目太大，就无法完成，不利于人才培养。 按照当今学科划分的趋势，只会根据工程技术的需要越来越细。 核科学和力学几乎与物理学分离，更不用说合并化学了。 不管化学最终能否被物理学充分解释，无论是不是，化学都不会消亡。
确实，物理学的广度是化学无法比拟的。 与化学物质的原子、分子关系不大的领域都是纯物理，比如粒子物理、相对论、量子计算等。那么物理和化学的交叉没有区别吗？ 这不是真的。
与天文学更注重天文观测而不是物理学类似，化学更注重材料制备。 大多数化学家更关心如何制备新颖的结构以及如何改进制备方法。 因此，化学的世界难题或终极问题往往不是自然之谜，而是化学合成的极限等技术问题。 这样看来，化学更像是工程学，甚至有人用“分子工程学”这个名字来概括这个领域。 然而，与一般工程不同，化学家不一定关心他们发现的新结构和新制备方法是否有实际应用。 探索并与“造物主”竞争。 当然，也有一些研究现象的化学家。 两个学科之间最大的联系也在这些领域。 然而，化学家关注分子现象和界面现象，而物理学家关注电磁现象和宏观量子现象。
简而言之，在“现象”层面上，化学几乎是物理学的一个子集。 重叠部分密切相关但各有侧重，可以应用大量的数学工具。 然而，在“物质制备”层面粒子物理与原子核物理专业课程，它基本上是一个纯粹的化学菜。 正因为如此，在化学领域，化学比物理更注重动手能力。 该领域尚无法有效利用数学工具。
最后简单说一下生物学和数学、物理和化学的关系——
与物理学和化学对横截面的侧重点不同不同，生物学没有侧重点，或者说，它着眼于整个生命现象。 其他领域的方法和原理都只是工具。 因此，当代生物学的研究范式是多种多样的。 不过，从培养的角度来看，精通数学、物理、化学、统计学、计算机中的任意一门，然后补充相应的生物知识来从事科学研究，还是比较划算的。 这也是范式过于复杂的缺点。
同上，即使所有的生命现象都可以通过物理化学理论来还原，生物也不会消亡，更何况生物学家很“霸道”。 虽然这门学科错综复杂，但它总能捍卫自己的“领地”——只要是研究生命现象，无论采用哪种学科方法，在生物学家眼中，都是生物学的分支，比如化学家更强。 如果说物理学是包罗万象的，那么生物学则是海纳百川、完全教条化的。
