高分子早就渗透进我们生活了,可人类真正“看清”它,其实才不过一百来年。咱们戴的口罩、穿的防护服,甚至身边的纸张和橡胶,这一堆东西全靠高分子撑着。德国的化学家施陶丁格最早在1920年捅破了这层窗户纸。那年他在《德国化学会志》上发了篇文章,就那几页纸的内容,却像扔了颗炸弹——他推翻了大家以前以为聚合物是小分子堆在一起的旧说法,指出它们其实是由共价键串成的长长的“大分子”。这一讲法直接把流行了几十年的“胶体学说”给推翻了,也把施陶丁格自己推到了风口浪尖上。 早在沃尔姆斯出生的施陶丁格本来学植物,后来转化学。22岁拿博士学位的时候,他还在折腾各种小分子:25岁发现了烯酮化合物,27岁又搞出了用烯酮和亚胺环加成来做内酰胺的反应。39岁的时候他还和鲁齐卡一起从除虫菊里“钓”出了杀虫活性成分。虽然一开始因为羟基位置标错被后来的人纠正了,可现在杀虫剂还在田里用着呢。第一次世界大战期间,他还用哌嗪做出了像胡椒味道的东西,用糠硫醇拼出了咖啡味,更合成了一批哌啶衍生物来缓解阿托品短缺的问题——小分子被他玩出了大作用。 等到硝化纤维素和酚醛树脂这些材料都开始大规模生产了,化学家们还是弄不明白这些东西到底是啥结构。施陶丁格觉得“胶体学说”太不靠谱,就决定把主攻方向从“小分子”转到“大分子”上去。1920年那篇划时代的论文,就是他要和未知世界开战的号角。 为了让“大分子”从概念变成现实,施陶丁格开始了一场证据大战。旧理论觉得天然橡胶是环状烯烃挤在一起的。他用氢化试剂一处理发现没变化——原来橡胶里是一条长链大分子。他给它起了个英文名Macromolecules,这名字就这么定下来了。瑞典的超速离心机测得分子量能达到几百万;渗透压计、光散射仪也都来凑数。这么一来二去的验证证明了大分子确实存在。 就在学界还在吵的时候,6号聚苯乙烯、3号聚氯乙烯这些塑料已经纷纷上市了;尼龙-66也穿着“合成纤维”的外衣走进市场。市场用销量给施陶丁格的预言盖上了印章。 虽然施陶丁格自己从来没说过“我发现了高分子”,但他确实是第一个把大分子从实验室里弄出来的人。1953年诺贝尔奖把桂冠戴到了他头上;同年沃森—克里克解开了DNA双螺旋的奥秘;弗洛里也出版了《聚合物化学原理》。高分子科学迎来了一个辉煌时刻。 有趣的是他带的两个学生鲁齐卡和赖希斯坦更早拿到了诺奖:鲁齐卡是研究萜烯的;赖希斯坦是研究肾上腺皮质激素的。 后来法西斯上台后审查很严,施陶丁格被迫停止实验;但他把更多精力投入到了培养人才和研究生物大分子上。电子显微镜第一次拍到生物巨分子照片的时候他已经不在了;可从烯酮到DNA、从赛璐珞到口罩布,他的名字永远刻在了每一次材料革命的记录里。