C

$A$、培育新品种，增加观赏价值，属于生物学研究的范畴，不属于化学研究的范畴，故$A$选项错误；
$B$、设计新程序，开发电脑新功能，属于信息技术领域研究的范畴，不属于化学研究的范畴，故$B$选项错误；
$C$、综合利用石油生产优良人造纤维，制造出了新的物质，属于化学研究的范畴，故$C$选项正确；
$D$、利用指南针确定航海方向，属于物理学领域研究的内容，不属于化学研究的范畴，故$D$选项错误。
故选：$C$。