21世纪知识经济论坛第三十期

时间：2000年12月23日下午
地点：浙江图书馆报告厅



作为一个学者，我不是来卖弄嘴皮子的。借助这个讲坛，我认为各行各业对知识的接受是潜移默化，循序渐近的过程。通过交谈，让大家了解一些日常生活中的科技知识。作为普通学者，我要讲的是我们这个会场的设施三分之二是用高分子材料做的。什么叫高分子？就是指纤维、家具、彩电、塑料还有橡胶，包括人体的90％都是生物高分子。所以，我将在演讲的前半部分先介绍一下我所从事的学科与日常生活中有关知识，后半部分则谈谈我作为搞自然科学的学者的一些看法。

什么叫高分子？就是我们吃的盐、糖、水叫小分子，不叫低分子，用化学键也好，用一根绳也好，把这些分子串连起来，就叫高分子了，现在，用高分子做的材料，包括塑料橡胶的发展趋势有以下几个方面：

第一，是通过合成化学反应的方法，做一些高强度、高韧性、高耐热的功能性的东西。“高强度”——比如塑料的椅子，要让它的强度高，不会坐塌；“高韧性”——比如现在的撑杆跳高运动员再也不用竹竿了，而是用复合塑料的材料制作，以前用铁竿时，运动员一跳下去，铁竿就砸到了头上，是很危险的，再比如高尔夫球拍；“高耐热”；比如神州号宇宙飞船，导弹、卫星等要突破大气层的高温炽热的灼烧，得用高分子耐热层，刷一点油漆；“功能化”——比如人工器官的很大一部分要靠高分子来完成，如美国在女性人工乳房的再造，臀部整形等方面，每年的收入都是300亿美元。高分子符合了精细化工的一系列要求，像聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、大家在用的塑料袋、编织袋都叫通用高分子。但是，有毒的都是属于小分子，大分子则是无毒的，因为越小的东西的活性越高，就像一个人的行走是自由的，但是当一个人与另外几个人串成一串时，就不易行走了。

白色污染不是科学问题，也不是材料本身的问题，更重要的原因是人的整个社会素质问题。中国的塑料消费远远不及国外，但中国的白色污染却是全世界第一位的，这是为什么？因为我们习惯了乱扔东西。我就曾经提过：是否应回到李玉和时代，上火车时拎个铁饭盒。现在彩电都是用塑料外框，能用铁框代替吗？不行，这就相当于“吃着肉在骂娘。”

有个政治笑话：“抗洪救灾关系到党的生死存亡”。草包不解决问题，土包也不解决问题，唯有高分子解决问题。没有塑料编织袋，大坝就堵不住。高分子实际上是在自古以来的衣食住行中就存在的：衣——古代的蚕丝就是高分子；食——吃的淀粉，人的一生85％的摄入量是碳水化合物，也是高分子；住——所有的家具、皮革、门等都离不开高分子。人类从玉器开始，经历了铜器、铁器、合成材料到先进材料都是人类文明的标志，也就是说人类历史的发展阶段是以材料为背景来划分的。

作为一门科学，德国的斯道丁格尔在1932年提出了大分子的概念，英文叫macromolecule，到目前为止，已经有６位世界著名的科学家获得了诺贝尔奖。今年（2000年），日本的白川英树就获得了诺贝尔奖，由此可见高分子在科学界所占有的地位。

三大高分子－－橡胶、塑料、纤维是现在整个化工建材的支柱。新兴的高分子有天然的高分子、有高性能的高分子复合材料、有高分子的精细复合材料，还有生物医用高分子。现在，我们中国人生活好了，要考虑自己的健康和寿命，在吃药上能否将三次吃药合为一次吃，能否让药物在人体停留的时间更长些，这就需要用高分子作载体，让药物在胃、大肠、小肠停留的时间更长一些，这种载体就是目前时髦的生物医用高分子材料。另外，在治疗癌症上，化疗对人造成的痛苦很大。比如，在颈部长了肿瘤，但吃药却是通过胃和肝脏的代谢与血液循环，在药力到达颈部时，浓度已经很低了，对身体造成了伤害，怎么办？现在有一种办法，就是通过一定的药物处理，让药力全部集中在病灶区，把药物处理成一种磁性的东西，从静脉注射后，同时在外面加一个磁场，当磁场运动时，里面的药物就跟着外加磁场运动，停留在病灶区，而不流动。这样，就能高浓度地对病灶进行刺激，这也是一个很新的领域。

现在，国家安全部、公安部委托我们在搞这样一个课题：现在已经发现测谎仪不准，有的人说谎话心不跳脸不红，就测不准。但是，人在紧张或心理变化时与眼睛的瞳孔变化尺度有关，这是很准的。大家知道，判断人是否死亡，只要打开眼睛看看。同样，说谎与眼的瞳孔的微小变化有关。现在我们在做一种对视角器官敏感的材料，从而能够测出瞳孔的变化尺度，这些都是很具有挑战性的课题。

为什么说塑料好？为什么说高分子好？因为高分子材料的耗能只有钢铁的60％－80％，铝材的35％－50％。用塑料门窗代替金属门窗来采暖，可以节能30％－50％；用塑料门窗代替金属管道来输水，可以节能50％，因为热水用铁管来输送，散热非常快，铁管外面要包水泥、带子等。聚氯乙稀的管子都是非常新的东西。再比如，最近几年出现了ＰＰＲ水管。我们发现把大庆油田、新疆油田的原油输送到东部时，原油会凝块，并含钠，需要在中途有一些热电厂用锅炉将原油烧热再输送，这就是原油的凝固。如何解决这个问题，现在已发明合成出一种高分子的油田输送器，加几个ＰＰＭ（注：为量度单位：１０的６次方摩尔），然后就可以把原油输送得非常顺利，这就为我国解决了一个大问题。

“以塑代木，以塑代钢”是否是个好口号？当然是个好口号。我在前一个月考察了韩国、日本，我发现现在韩国和日本的牙签都不用木材制作了，而是开始在用塑料。说明人家的环境保护已经上升到了一个很高的层次。木材特别珍贵，而在我国还是随便取用，我们做的牙签、筷子耗用了很多木材，所以这个发展方向，在未来的很多年，我们都是要不断努力的。

高分子的资源是原油，如果原油用完了怎么办？到目前为止，环境污染的第一号杀手是用原油制成的汽油，也就是说，烧汽油是把做高分子的原料烧掉了。高分子将汽油之类的合成出塑料，几年以后就没用了。这就好比是谈恋爱时评价女朋友很漂亮，但结婚５－６年后再评价老婆却是丑了，——这就是喜新厌旧。

农民把农膜埋在地下说是长不出庄稼，那么请问考古工作者，在埋有几千年的瓷罐、铜罐的土壤上面能长出草吗？显然长不出。高分子在土壤里分解的速度是50－60年后基本完全被土壤吸收。在这些问题上，都有一些概念的错误和诱导的错误。

从合成材料的发展速度来看，1965年合成材料的生产量不到钢材的30%,而1998年则是钢材的１.3倍，可以这样说，经济的全球化与信息化，产品的高科技与环境问题，资源与能源的短缺与开发等等，都给了高分子科学或材料科学一个很好的发展机遇或挑战。现在，在这几个领域中，环境友好是人类对自己的最好要求，我们希望今后做出来的高分子是对人没有害的、对环境没有害的，——这就是“环境友好高分子”。

现在的聚氯乙稀已应用于电导、光导、医用、液晶、离子交换。比如窗帘是为了遮丑，日本已开始在一块窗户上根据不同时间通过调节电钮，将窗户颜色变成深蓝色、紫色、茶色、黑色，而不用挂窗帘。再比如空调，为了冷气或取暖而将壁机挂在房间的墙上，很难看。现在浙江省科委国家“863”支持我们100多万元研制加热的高分子材料的磁砖或墙体，像墙纸那样贴在墙上，通过调节电源的加热，让材料自身发出热量，且这种热量是一种均匀的热量。

我们知道秃顶可用章光101生发剂擦，但美国的外科大夫现在已经不用这些东西了，他们认为人的头发少几根看不出来。美国的一位外科医生发明了一种外科整形方法，叫做“膨胀法”，就是将头顶周围的皮肤膨胀一点，长出一点多余的皮肤来，将中间的秃顶就盖上去了，其实，单位面积的头发数量并没有增加，而是稀疏了。但这并不影响美观。他这种方法的启示来源于女性怀孕，人的皮肤可以缓慢地膨胀很多倍，这个概念已被应用，这个材料就是一种新兴的高分子材料。

现在中国的整个塑料制品与国际上的差距太大，从每人每年所耗用的塑料量来看，美国是143公斤，日本、德国是94公斤，而中国连10公斤都不到，这就是差距。塑料用于什么行业，可从我提供的表上看到：家庭生活、国防各个领域等无处不在。比如：隐形飞机，坦克——用塑料制作，不反射，等等，预计我国要在今后几年才有这个生产能力，我这儿都有数据。

大家知道ＰＥ就是聚乙烯，聚乙烯里有很多事可做，聚乙烯做食品包装是好的，聚乙烯本身没有毒，但在我国的生产工艺不过关，聚氯乙稀里面残留有氯乙烯，把氯乙烯聚集起来就叫“聚氯乙稀”，它是由小分子得来的，而小分子是有毒的，对人体有害，所以，对食品包装袋要注意，这就是ＰＰ改性。ＰＶＣ今后就叫聚氯乙稀，它有一个好处：硬、耐热，这是它的一个特点，绝缘材料是用聚氯乙稀来做的。现在很多轴承是由尼龙来做的，它的润滑性能非常好，这些都是一些新事物，大家有所了解即可。我要强调的是所有这一切，我国目前都不过关。

塑料的降解大家也已有所闻，降解就是埋在土壤里被土壤分解掉。

在座的是否有搞化工，建材的？现在的化工、建材领域是个增长点，我国这些年发展很快，太需要化工，建材了，这是个薄利多销的行业。但是环保等部门经常找你们，说你们污染环境。你们可以解释：高分子是污染的，而低分子不污染。我是材料化工学院院长，负责教学改革方向，经常有同学有转系，去学计算机，说高分子、化工有毒，父