所谓展望是有时间长短的问题。展望几天后的事情是有风险的。展望几十年后的事情，这样的风险就没有了。因此，谁都能说一说一千年后的事情。倒退到1920年，来看未来的事物，当时，存在的几种纤维，也就是看到的只是天然纤维的棉花与羊毛和人造纤维的人造丝和醋酸纤维的性质。那时，纤维的最高模量是60克/旦，强度约为2克/旦，当时最高的断裂伸长约为20%。

在二十年后的1940年，如表1所示纤维已出现了惊人的改进。这一年，尼龙和人造丝类型轮胎帘布那样真正的合成纤维生产已经开始。另一方面，当时，有一定定向的醋酸纤维已有50%的断裂伸长。进入六十年代后，得到了强度约为10克/旦高模量的聚酯和聚酜胺。

今天，碳纤维和高度定向的芳香聚酰胺，取得5000克/旦或1，000，000磅/英寸²左右的模量，在强度方面，实验室试验达到500，000磅/英寸²或25克/旦。工业上，正得到断裂伸长为400%的弹性丝。因此，如果回顾过去，就能作出统计的曲线，而可外推到10年或20年。

今天，我们已掌握许多简单而容易得到的廉价原料，这些原料能够方便地应用在高分子合成上。又知道了将低分子转变为高分子的许多反应，采用掺和、复合等方法和挤压、成形、浇铸、纺丝等过程，将聚合物原料转变成许多有用的制品，有着许多方法。如果将这三个因素综合起来，进行外推的话，能够设想最有可能建立的发展。而这种发展不是按照偶然的设想，而是在如今存在的制品和过程上外推而得到的。

在重要的可能性中，另一个问题是非常快的有机化学反应，尤其是几秒内完成的快速聚合反应已见拫导。用此方法能制造很薄的膜，而且能制造很细的纤维。进一步合成导电性聚合物、磁性聚合物，在今天是可能的，还希望能制造出半导体聚合物。

聚合反应的速度依赖于每单位体积、单位时间内引发的链数，单体对生长链的加成速度和终止的几率。已经知道，几秒内完成的聚合反应，提高反应性或提高单体的纯度，使用强的引发剂或研究反应条件，就能加速100倍以上。实际上，有的研究所中，正进行着超高速聚合过程的出色研究，将含有单体、填充剂、颜料、抗静电剂、耐热剂的液体，不用别的溶剂和浴，在适当的温度下，以4000 ~ 5000码/分的速度纺丝。用这种方法，不要溶剂就能浇铸出自己支撑的薄膜，低温下数秒内在撑物上制成覆被膜，瞬间就有强的粘结力。如果能用这样的快速聚合，工艺就可简化。从单体直接得到纤维，挤压出零件，也能制成薄膜，像现在那样的中间装运、混合、贮藏的阶段就不需要了。瞬间聚合的与纸接触就干的单体状油墨，能使四色印刷进行的更快、更便宜。一个胶卷闬完了，10秒或10秒以内，在照相机中显像，像波拉洛依特（Polaroid）那种多层湿式法就不要了。

与照相有密切关系的是光致色变（或热致色变）物质所具有的有趣性能。这些物质暴露在光（或热）下就会从无色产生颜色，如果将刺激除去，加上别的刺激，就会使之复原。光致色变是照射一定波长的光时，原子或分子结构上发生了重新排列的变化。光致色变的塑料已用在护目眼镜上。这种光致色变塑料在瞬间很快地变暗，从而在核爆炸时保护了驾驶员的眼睛。光致色变的物质大多是不稳定的，容易分解，但是在市场上已经出现了能晒黑的玩偶和自动太阳眼镜。作为新应用的有汽车上的窗玻璃，能使刺目的阳光暗下来，也能使耀眼的车灯光暗下来。在吸热性上只有单方向通过的有色玻璃，已经用在建筑物上，作为窗玻璃是很方便的，而且玻璃公司也能生产长寿命的产品，不久，窗帘和百叶窗都会不要了吧！

因为系统地研究了共聚过程，能一定地控制复杂链段中各种单体的配比和链分布，因此不仅能提高强度、弹性、断裂等物理性质，而且开辟了一条具有优良的溶解度、适应性、化活性、生化活性等化学性能的合成高分子道路。实际上，在有的条件下，能制造比天然酶应用范围广的，具有酶化能力的合成生体高分子，能在纤维、薄膜或珠粒中引入必要的化作用。当然与天然酶的高度选择活性相比是不如的。但是看来，在这个领域里，不久的将来会有很大的进展。

最近，耐高温有机高分子科学和技术上出现了兴趣，即使在超过1000°C的温度下使用的物质也是有的。这些聚合物的各个链状分子与芳环相连结，由于共振而使之稳定化，造成了高熔点和刚性大，这些耐热的高分子能制成纤维、薄膜、胶板的形状，如果使用适当的粘结剂，能制出棒、板和大的筛网。即使在800°C的高温下，它们也不变形，在惰性气体中500°C下，空气中300°C下能长期使用。这种聚合物的代表性物质，在晶体管化的微波微型电子设备上是非常有用的，也使飞机、车辆、家庭用具的电气部件上产生了新颖而简化的设计。

薄而坚硬、光辐射强烈的薄膜，能将太阳能直接转变为电能，在建设返回地面的大型宇宙航行站是很有用的。

由于非常牢固的胶粘剂之发展，将来，将螺钉和铆钉、针等成为过去事物的时间快要来到了。例如，房子、车辆、飞机如同今日的家具一样可以被粘结。早在第二次世界大战中，英国 - 加拿大的蚊式飞机就已经几乎完全是用增强木材和帆布来制造的，最新的喷气战斗机F-111，能耐二倍半音速速率的机翼、尾翼都用新型聚合物来粘结。在二、三种飞机和火箭外壳上，纤维增强的塑料甚至正在取代铝和钛。即使是地上，使用在汽车上的塑料量也正在逐步增加。同样，即使装运量大的列车，在200米的速率下，为了减少动力，也正在设想使用重量轻的塑料。

在建筑界，设计者们感兴趣的是泡沫塑料。柔软的泡沫橡胶垫子已经通用化了。硬泡沫也正用作建筑物的绝热材料，用于冷藏库、核潜艇、高空飞机上。

与应用的方面无关，所有的泡沫塑料在本质上都由多孔质所构成，这些多孔质为数百万个气体气泡所分隔开。可以用各种各样的方法来取得多孔质，作为最通用的方法是将聚氨酯中过量的异腈酸酯与水和酸反应，产生二氧化碳，生成泡沫，同时交联、硬化。由此能得到坚固而优良的绝热材料。而且，泡沫塑料的表面是光滑的，不须作特殊的加工，能将预先成形的泡沫塑料用作直径为80英尺的小剧场、会议厅、建筑物的圆屋顶。利用这样的泡沫塑料能建造各种各样的建筑物，在对发展中国家的住宅援助上，正在设想利用廉价的泡沫塑料。在未来的房屋中，能用塑料的燃料电池、化学盥洗室、无线电话来代替高价的电器、上下水道、电话线路等。

粮食和水是世界性的问题，高分子化学该做些什么是难以设想的。在干旱地区，以石蜡烃和聚乙烯来覆盖池塘和蓄水池的表面，防止水分的蒸发是成功的。在透明的聚乙烯袋中，能栽培果树和植物，由于在封闭系统中循环使用少量的水，防止水的损失，这种工作正在进行着。将来，塑料的温室会更广泛地被利用。在微生物槽中生产高浓度的蛋白质，做成食品添加剂的时代就要来到。

合成上，在实验室里制造出简单的生体高分子是能够的，但是在价格上不能与天然产物相匹敌。高分子化学家在食品工业上能贡献的方面，已有包装和保存技术或提高营养价值添加剂的合成。实际上，由于像赖氨酸那样的氨基酸的合成，可以使玉米、米、小麦等植物蛋白质在营养上成为与牛排相匹敌的物质。但是能够合成牛排吗？回答是困难的。首先，在几千到几百万个大分子物质中，蛋白质是最大的物质。例如，人的血液蛋白质是18种526个氨基酸结合而成，分子量为69，000的物质。而且此分子的性质取决于氨基酸的排列顺序，仅仅18种526个氨基酸在连接上排列组合，数字是接近无限大的。因而蛋白质化学还有待于将来的发展。但是，聚合一种氨基酸，将如同绢那样的蛋白质纤维纺丝，已经在纤维公司进行了。

制造天然纤维的组织是很大的飞跃。皮肤和肌肉具有非常复杂的组成，需要做大量的工作。但是几个化学家正设想在二十年或二十年内实现这个合成。合成皮肤的起点当然是聚氨基酸，如果能制造出来，在外科手术上将是个革命。当然，合成皮肤应是无毒的，还要不会产生异体反应。

将塑料用在人体各部位的工作正在进行着。硅橡胶和其它惰性聚合物正出色地用在从人工角膜到心瓣、肺上。将硅酮凝胶装在硅酮袋中，能用作类似脂肪，也能类似地用作人工心脏、耳朵等上的肌肉。

即使在人体的代谢中，聚合物也起着重要的作用。赛璐玢膜正用在体外的人工肾脏上，由于进一步改进膜，肾脏也能制造了。心室不全也有着数千名患者，正期待着将装在塑料匣中的电动起搏器放入体内，和与此相同的人工肾脏放入体内。不久，人工心脏也能制造了，而从血液中吸取脂肪和钙，定期地清洗血液，预防血栓的机械也能制造了。还利用聚合物对其它分子的亲和性与血液中有害物质相结合，从尿中排泄出去。在身体中必要部位上输送必要药物，并不带有副作用上，高分子也能用作这样一种选择性试剂。

在所有的可能性中，最具有戏剧性的问题大概是关于生命控制的化学了。对于化学，最重要的新领域是分子生物学，那是最终的目标，对那些虽然只有一点点但维持着生命的分子——蛋白质、酶、激素、核酸抗体等的分子结构正在进行剖析。自然界如何将这些汇合在一起，又是怎样作用的，奥秘正在揭开。什么时候在实验室里能合成像酶那样的巨大分子，那么为处理疑难病症的药物，为突破癌细胞那样医学上难题可以开辟出一条道路了。

如果化学家能够了解带有RNA和DNA分子的遗传因子和人体细胞制造的奥秘，那么实在是太好了。如果能控制遗传因子，那么就能控制身体、脑子、皮肤的颜色、智力和精神病症。在动物实验中了解到，注射RNA记忆分子能将学习能力从一种生物体转移到另一种生物体。

（徐保培译）

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* 本文译自《高分子》杂志第26卷第1号，作者H. Mark是纽约综合工艺学院名誉教务长，专业是高分子化学：S. M. Atlas是Bronx社会学院教授，专业是高分子化学。