2020，注定是不平凡的一年。今年也是赫爾曼·斯托丁格發(fā)表第一篇關(guān)于聚合的文章100周年。正是Staudinger意識到高分子，是由共價鍵連接的長鏈組成的。自從這篇文章首次發(fā)表以來，高分子對社會產(chǎn)生了巨大的影響。幾乎無法想象，人類如果生活在沒有高分子合成的世界里，那將會是怎樣的一番景象？但是，高分子科學(xué)的未來會是怎樣的呢？這個問題值得深思，尤其是人類在享受高分子帶來便捷的同時，也面臨著塑料微粒無孔不入的威脅。下一個百年，高分子科學(xué)將會走向何方？本文由《 Macromolecular Chemistry and Physics》期刊的編輯和顧問委員會對這一問題進(jìn)行了思考。
1、背景介紹
2020年，是高分子科學(xué)的一個重要里程碑：100年前，赫爾曼·斯托丁格發(fā)表了第一篇關(guān)于聚合的文章。Staudinger首次意識到高分子是由共價鍵連接的長鏈組成的。但，他最初的宣言遭到了懷疑和批評，并在科學(xué)領(lǐng)域引發(fā)了一場生動的科學(xué)爭論。正是斯托丁格堅持不懈并愿意從事科學(xué)推理，才使這一論述成為大分子和超分子科學(xué)多樣化領(lǐng)域的開端。從此，大分子和超分子科學(xué)蓬勃發(fā)展，并貢獻(xiàn)了改變生活的創(chuàng)新，至今仍影響著社會。
從早期開始，Staudinger就認(rèn)識到有專門的出版媒體，來刺激不斷增長的大分子研究社區(qū)內(nèi)的科學(xué)交流的重要性。作為《實用化學(xué)期刊》的編輯，他于1940年正式擴(kuò)展了該雜志的范圍，包括關(guān)于大分子化學(xué)的文章，并在期刊標(biāo)題上加上副標(biāo)題“考慮大分子化學(xué)”。 六年后，Staudinger創(chuàng)辦了《Die Makromolekulare Chemie》雜志，即現(xiàn)在的大分子化學(xué)和物理學(xué)，專門用于發(fā)表高分子科學(xué)領(lǐng)域的新見解。
因此，大分子化學(xué)與物理咨詢委員會的編輯和成員們非常高興和榮幸地慶祝Staudinger發(fā)表第一篇關(guān)于聚合的論文100周年。
高分子化學(xué)和物理學(xué)一直是高分子科學(xué)界友好而又充滿活力的家園，對新思想持開放態(tài)度，即使是那些引起公眾懷疑的思想，尤其是那些公開討論的思想。只有這樣一場知情的對話，才能為高分子科學(xué)領(lǐng)域以及人類的社會帶來新的方向，尤其是在高分子的廣泛使用日益受到質(zhì)疑的時代，需要重新考慮已建立的應(yīng)用，并進(jìn)行相關(guān)必要的技術(shù)變革。為了慶祝成立100周年，高分子化學(xué)和物理學(xué)的編輯和顧問委員會成員決定分享他們對高分子科學(xué)未來的看法。
編輯們將從科學(xué)價值和社會效益的觀點(diǎn)出發(fā)，通過問自己該領(lǐng)域未來最重要的話題來開始討論，最終確定了三個最重要的領(lǐng)域：新的性能和應(yīng)用，新的合成方法以及可持續(xù)性。以上觀點(diǎn)代表了高分子科學(xué)的一個最近的趨勢：從僅僅是一個基本學(xué)科本身觸及到其他學(xué)科，即，這是一門真正的跨學(xué)科科學(xué)，涵蓋了從應(yīng)用到社會需求的各個領(lǐng)域！氨M管如此”，Sebastian Seiffert補(bǔ)充說，高分子科學(xué)界應(yīng)該意識到，在目前的跨學(xué)科合并過程中，不應(yīng)該僅僅成為其他學(xué)科的輔助科學(xué)，而應(yīng)該保留自己的基礎(chǔ)。換句話說，正如吳奇在2013年所表達(dá)：如果大多數(shù)高分子研究人員是被資金、流行、影響因子和出版物等因素驅(qū)使進(jìn)入其他領(lǐng)域，那應(yīng)該是令人擔(dān)憂的。
2、新型合成方法
高分子在自然界中無處不在：蛋白質(zhì)、多糖和DNA都是大分子。實際上高分子從高分子技術(shù)的開始就為人所知，作為膠和樹脂的密封應(yīng)用，它們作為材料的用途，外行稱之為塑料；但也有，以乳石的形式，例如，一種由牛奶蛋白制成的人造角狀材料。今天人類所知道和使用的高分子的合理發(fā)展，是由于100年前Staudinger理解大分子的本質(zhì)及其合成的開創(chuàng)性工作才得以實現(xiàn)的。從單體小分子開始，把它們培育成大分子鏈已經(jīng)成為高分子合成化學(xué)的標(biāo)志。在很長一段時間里，高分子科學(xué)領(lǐng)域的研究都是基于這樣一種思想，即高分子對我們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懣梢酝ㄟ^開發(fā)更多更新的單體和聚合方法來實現(xiàn)。讓人意想不到的是，時至今日，絕大多數(shù)材料仍是由一小部分化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)簡單的單體的高分子所主導(dǎo)的，如聚烯烴、聚酯、聚酰胺、乙烯高分子、苯乙烯高分子和丙烯酸高分子，而這些高分子幾乎和Staudinger的開創(chuàng)性研究一樣古老。通過對分子量、鏈拓?fù)、序列和高分子結(jié)構(gòu)的更好控制，或簡單地通過改進(jìn)定度(立體化學(xué))來獲得優(yōu)異的性能，所有這些都將分子設(shè)計與對熱、機(jī)械和其他重要性能的控制聯(lián)系起來。
當(dāng)然，高分子的合成也與其他兩個重要的課題緊密相連，即，開發(fā)生產(chǎn)具有更環(huán)保、更可持續(xù)工藝的高分子的新途徑，并開發(fā)具有先進(jìn)應(yīng)用所需新特性的高分子。但，真的這么簡單嗎？
正如Nicola Tirelli指出的：尋找具有實際應(yīng)用潛力的新型高分子，如聚乙烯、聚酰胺或聚乳酸，本身就是一項極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。如果考慮到現(xiàn)代社會用于管理創(chuàng)新的約束因素，這幾乎是不可能的。然而，與其專注于約束本身，還不如解決它們的基礎(chǔ)概念更可行，比如在產(chǎn)品中集成大量信息。
因此，從合成的角度來看，高分子化學(xué)現(xiàn)在致力于將舊的單體聚合成具有新特性的高分子，以應(yīng)對21世紀(jì)的所有挑戰(zhàn)。解決這個問題的關(guān)鍵是高分子化學(xué)提供的工具：實際的反應(yīng)和對其機(jī)理的理解。Michael R. Buchmeiser認(rèn)為，雖然人們傾向于認(rèn)為現(xiàn)代合成高分子化學(xué)是一個成熟的領(lǐng)域，但只要看一下高分子合成化學(xué)的最新發(fā)展，就會發(fā)現(xiàn)事實并非如此。一個典型的例子就是：可控聚合領(lǐng)域，理想的聚合反應(yīng)使人類能夠合成高度定義但在結(jié)構(gòu)上更加復(fù)雜的大分子結(jié)構(gòu)。Timothy E. Long指出該領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展：“這引發(fā)了對氮氧化合物介導(dǎo)聚合的初步研究，并推動了原子轉(zhuǎn)移自由基聚合和可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合方法的發(fā)現(xiàn), 在這里，單體的擴(kuò)展庫可以適應(yīng)定制的高分子序列和結(jié)構(gòu)。此外，茂金屬催化劑的設(shè)計在20世紀(jì)90年代早期改變了高分子合成的文化，當(dāng)時科學(xué)家天真地認(rèn)為人類已經(jīng)擁有了所有需要的高分子。但茂金屬催化劑的發(fā)現(xiàn)很快使學(xué)術(shù)界，尤其是商品高分子界確信，還有更多的大分子結(jié)構(gòu)有待發(fā)現(xiàn)。”
因此，尋找新的聚合方法仍然是高分子合成化學(xué)家的基本挑戰(zhàn)。Patrick Theato列舉了其中一些新的合成方法：包括精密合成、正交化學(xué)、新的聚合方法、動力學(xué)和數(shù)字材料設(shè)計。近年來，精密高分子合成取得了長足的發(fā)展，實現(xiàn)了對化學(xué)功能和立體選擇性的合成控制。多組分反應(yīng)的使用使高分子合成的分子復(fù)雜度容易增加。聚合方法的數(shù)量也在穩(wěn)步增加，同時精細(xì)的動力學(xué)研究使廣泛的學(xué)術(shù)和工業(yè)應(yīng)用成為可能。在信息驅(qū)動的時代，合成的數(shù)字化變得越來越重要，將自動化的高分子合成提升到一個新的水平，特別是與機(jī)器學(xué)習(xí)算法相結(jié)合的時候。這將為新的合成方法的發(fā)展開辟道路。
除了使用數(shù)字方法來驅(qū)動高分子合成外，能夠在大分子鏈本身內(nèi)存儲數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的高分子也正在出現(xiàn)。這一關(guān)鍵特征正通過不斷改進(jìn)的高分子合成方法變得越來越容易獲得，這些方法受到DNA或肽的自然精度的啟發(fā)，最終實現(xiàn)了單體在大分子鏈上完美序列定義的結(jié)合。Michael A. R. Meier說道：如果這樣的序列定義大分子有助于提高我們對高分子的基本理解，例如通過發(fā)展定量結(jié)構(gòu)、性質(zhì)/活性關(guān)系，就可以實現(xiàn)最高的分子精確度。Laura Hartmann繼續(xù)討論說道：有機(jī)會安裝高水平的結(jié)構(gòu)控制和復(fù)雜性將幫助我們進(jìn)一步彌合合成高分子和生物高分子之間的差距，并告訴我們哪里真正需要精確，它的缺乏可能確實是到目前為止的一個限制因素。高分子單鏈納米組裝領(lǐng)域的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，其靈感來自于模擬自然折疊的生物大分子，從而實現(xiàn)其三維有序組織相關(guān)的復(fù)雜功能。預(yù)計設(shè)計和控制(co)高分子的選擇性自折疊、組裝和分類將很快成為在功能區(qū)內(nèi)建立具有特殊活動的球狀軟納米物體的主要工具。這種人工單鏈納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用目前還不太明顯；然而，在開發(fā)下一代納米技術(shù)方面的好處將是不可估量的。
事實上，高分子合成與高分子表征和工程緊密相連，著重指出，與傳統(tǒng)的研究領(lǐng)域分離不同，高分子科學(xué)從一開始就本質(zhì)上是一個跨學(xué)科領(lǐng)域。如今，尤其是在未來，高分子科學(xué)的這一跨學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展得更加深入，例如，高分子的設(shè)計可以以可控的方式與生物系統(tǒng)相互作用，比如用作細(xì)胞和組織基質(zhì)的高分子？煽/活性聚合，結(jié)合物理方法和新穎的納米3D打印方法，將必須開發(fā)使用高分子作為觸發(fā)的、動態(tài)的、自適應(yīng)的細(xì)胞附著支架。因此，高分子科學(xué)的一個特別重點(diǎn)將是控制動態(tài)的超分子鍵，能夠適應(yīng)、放松和反應(yīng)周圍的細(xì)胞基質(zhì)在分化期間的變化，從而為細(xì)胞生長提供合適的環(huán)境。
因此，為了迎接未來的挑戰(zhàn)，高分子團(tuán)體鼓勵未來的科學(xué)家共同參與解決已知和預(yù)見的問題。作為一門交叉學(xué)科，所有學(xué)科的優(yōu)秀人才都被邀請參加這一高分子合成之旅。
3、先進(jìn)的性質(zhì)和功能
高分子科學(xué)的領(lǐng)域迅速擴(kuò)展，從發(fā)展對(可控)合成和結(jié)構(gòu)分析的基本理解和知識，到創(chuàng)造具有越來越先進(jìn)的性能和功能的材料。事實上，對高分子研究人員來說，發(fā)現(xiàn)迄今為止未知的或難以接近的特征和功能，以及新的化學(xué)結(jié)構(gòu)的高分子，是一個永恒的主題。此外，高分子性質(zhì)的獨(dú)特性需要發(fā)現(xiàn)新的分析工具，能夠揭示高分子中常見的最復(fù)雜的粘彈性性質(zhì)。
時至今日，人類已經(jīng)生活在一個無法想象沒有合成高分子的世界，或者更確切地說，它們已經(jīng)深入到人類的生活中。正如Andreas Lendlein所說：實質(zhì)上基于其提供特定要求功能的多功能性，高分子在消費(fèi)品(如紡織品、化妝品、保健產(chǎn)品)、農(nóng)業(yè)、包裝材料、膜或建筑/建筑材料中獲得廣泛成功。一般來說，社會不會為玻璃轉(zhuǎn)變溫度買單，但他們會為玻璃轉(zhuǎn)變溫度決定的應(yīng)用性能買單，從附著力和表面性能到氣體阻隔性能，再到抗撕裂性能。當(dāng)然，這對所有與應(yīng)用程序相關(guān)的屬性都有效。
正如編委會的報告強(qiáng)調(diào)的那樣，先進(jìn)的性能和功能是正在進(jìn)行和未來高分子研究的關(guān)鍵方面，應(yīng)從以下三方面著手：1. 將高分子材料的性能和功能提高到一個更高的水平(即，更好的性能)；2. 應(yīng)用目前已知的高分子的性質(zhì)和功能，探索其在新領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是高科技領(lǐng)域和潛在的生命空間，甚至是地球之外；3. 識別和創(chuàng)建傳統(tǒng)高分子沒有涵蓋的特性和功能，即，如一些極端或未知的性質(zhì)和功能，或發(fā)現(xiàn)具有固有導(dǎo)電性的高分子。
一般來說，如果沒有特殊的高分子概念和材料(例如用于微芯片技術(shù)的光阻劑)，人類每天使用的很多高科技設(shè)備都不可能實現(xiàn)。這一趨勢仍將繼續(xù)：如高分子作為關(guān)鍵功能組件、包裝和散裝材料，應(yīng)用到越來越數(shù)字化的日常生活(自動化、交通、智能住宅、智能城市，工業(yè)過程(4.0產(chǎn)業(yè))，產(chǎn)品安全，增強(qiáng)醫(yī)學(xué)等等)需要大量的低成本標(biāo)簽和(無線)的交流；再如功能性高分子結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)將對個性化醫(yī)療產(chǎn)生重大影響，包括診斷、治療和醫(yī)療技術(shù)；再如有機(jī)激光、自旋電子學(xué)、傳感、計算以及治療診斷學(xué)和基因轉(zhuǎn)染等非傳統(tǒng)問題都需要足夠的高分子。與此同時，數(shù)字化將影響人類開發(fā)高分子，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)將深深影響整個高分子科學(xué)的協(xié)議和框架。
在發(fā)展高聚物的先進(jìn)性能和功能的同時，也應(yīng)該促進(jìn)先進(jìn)的分析儀器和表征方法的發(fā)展，以識別和監(jiān)測這些性能和功能。Timothy E. Long說，高分子性質(zhì)的測定將與未來的應(yīng)用密切相關(guān)，其中高分子表征工具將可以定制，以更好地預(yù)測性能。而增材制造(3D打印)的最新進(jìn)展催化了流變學(xué)和摩爾質(zhì)量分析的復(fù)蘇，因為這些先進(jìn)的制造平臺對高分子科學(xué)家提出了挑戰(zhàn)，要求他們設(shè)計未來的加工工具。雖然新興的3D打印技術(shù)確實需要高分子表征，但這也將人類帶回了新型高分子的合成。據(jù)估計，到2030年，10%的消費(fèi)產(chǎn)品將通過3D打印得到。尤其是，可以設(shè)想通過3D激光光刻技術(shù)實現(xiàn)亞衍射打印的功能光阻劑，最終實現(xiàn)只打印納米寬的高分子陣列，這對電子器件制造具有巨大的影響。
而這樣的精度不僅是對3D打印的設(shè)想，而是在微觀、納米和分子水平上對高分子的測量也需要進(jìn)一步提高。Timothy E. Long說道，例如，納米尺度和微米尺度的孔隙度測量將加速能源生產(chǎn)和存儲方面的發(fā)現(xiàn)，孔隙度和運(yùn)輸結(jié)合形態(tài)分析已經(jīng)創(chuàng)造了前所未有的性能。新出現(xiàn)的制造平臺需要對分子結(jié)構(gòu)、物理特性和形態(tài)發(fā)展進(jìn)行實時評估，而原位測量工具的開發(fā)將繼續(xù)對高分子設(shè)計的未來至關(guān)重要。
據(jù)此，引出了一個大膽的問題，設(shè)想未來的高分子能使哪些新技術(shù)成為可能?或者反過來問，人了認(rèn)為需要什么樣的高分子來激發(fā)新技術(shù)?在高分子領(lǐng)域中，討論了預(yù)期高分子的功能起決定性作用的幾個新領(lǐng)域，如隨需應(yīng)變(快速)生物降解、可編程性、可重塑性、自適應(yīng)性和自愈性等功能。同時，高分子需要對各種刺激做出反應(yīng)，不僅僅是光，還需要發(fā)展治療記憶并與刺激本身相互作用。
因此，高分子刺激反應(yīng)功能的一個未來特征當(dāng)然是多刺激反應(yīng)。以相關(guān)的、有意義的方式組裝多反應(yīng)性將進(jìn)一步拓展高分子的功能。其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粌H是診斷學(xué)、制藥和生物材料，還包括光電子學(xué)等。當(dāng)考慮結(jié)合不同的功能，可得到例如，柔軟的機(jī)器人可以實現(xiàn)通過集成多種功能包括能源生產(chǎn)和收獲(如催化、運(yùn)動、光伏、滲透)，能源儲存(電池、機(jī)械存儲熱能)，感官功能以及運(yùn)動的能力, Andreas Lendlein指出。
最后，人類將通過產(chǎn)生全新的高分子和材料來開發(fā)新的功能：“新型高級高分子材料將表現(xiàn)出傳統(tǒng)上只存在于材料空間(如金屬或陶瓷)的特性，這將通過將對有序/無序的控制(局部和全局)結(jié)合在納米/微結(jié)構(gòu)的復(fù)雜高分子組合中來實現(xiàn)”，Miriam M. Unterlass說。例如，具有極端性能和功能的高分子或在極端環(huán)境下使用的高分子有望實現(xiàn)傳統(tǒng)高分子中不常見或從未見過的性能和功能。
新一輪的火星之旅已經(jīng)開始，這一次人類將面臨一個全新的事件，共同生活在另一個星球上的太空。生命的自我維持系統(tǒng)是必需的，高分子也應(yīng)該加入這一挑戰(zhàn)，Jiayin Juan說道。
高分子的功能將繼續(xù)進(jìn)化，以反映和匹配每個技術(shù)時代的迫切需要。自動化、數(shù)字化、新的移動性概念、生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)步以及空間探索只是人類生活在這個快速發(fā)展時代的一些例子。 事實上，高分子第三個需要重點(diǎn)關(guān)注和對未來影響的主題——可持續(xù)性，人類需從高分子的合成和功能方面著手，以解決高分子研究的過去、現(xiàn)在和未來的問題。
4、可持續(xù)性
大分子科學(xué)和工程界已經(jīng)向社會證明了提供可持續(xù)技術(shù)的能力，從用于生物降解和藥物傳遞的聚乳酸到最近用于食品包裝的無-雙酚-A-高分子。隨著社會不斷要求更可持續(xù)的解決方案，這種對可持續(xù)性的奉獻(xiàn)將繼續(xù)下去。例如，對改善農(nóng)業(yè)、能源生產(chǎn)和消費(fèi)以及獲得純凈水的新可持續(xù)技術(shù)的需求很大。因此，具有納米級形態(tài)的高分子膜可優(yōu)化離子或水的選擇性運(yùn)輸，具有刺激響應(yīng)特性的包裝材料可觸發(fā)解聚作用，以及用于農(nóng)業(yè)肥料輸送的更環(huán)保的高分子，這些都是未來研究的潛在方向。隨著全球人口接近100億，大分子科學(xué)和工程必須提供可持續(xù)的解決方案，以應(yīng)對迅速出現(xiàn)的重大全球挑戰(zhàn)。
公眾對氣候變化的認(rèn)識，更普遍的是，可持續(xù)發(fā)展問題越來越明顯的后果，而可持續(xù)性的重要性已體現(xiàn)在日常生活的各個方面，當(dāng)然也在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域。及時采取行動，防止產(chǎn)品在整個生命周期中受到進(jìn)一步的損害是必要的，需要重新考慮目前的高分子生產(chǎn)方法，評估其消耗量以及材料在使用結(jié)束時的命運(yùn)。根據(jù)布倫特蘭報告《我們的共同未來》對可持續(xù)發(fā)展的定義，人類必須重新學(xué)習(xí)如何促進(jìn)既滿足當(dāng)前需要又不損害后代滿足其自身需要的能力的發(fā)展。這可能被認(rèn)為是一項艱巨的任務(wù)，因為如果人類想要使我們的星球適于人類居住，同時也為新的學(xué)術(shù)發(fā)現(xiàn)和經(jīng)濟(jì)成功提供巨大的機(jī)會，就不可避免地要采取嚴(yán)厲措施。最近在工業(yè)上取得成功的一個例子是引進(jìn)從甘蔗中提取的生物聚乙烯。
由于高分子無疑是化學(xué)工業(yè)的巨大產(chǎn)出，而且高分子也已經(jīng)引起了重大的和日益增加的環(huán)境關(guān)注，發(fā)展可持續(xù)的高分子化學(xué)作為人類科學(xué)界的一項任務(wù)是非常值得考慮的。人類應(yīng)該把可持續(xù)的高分子放在最優(yōu)先的位置。
事實上，高分子科學(xué)有望提供可持續(xù)的解決方案，以應(yīng)對與氣候變化、能源、健康、生活質(zhì)量、食品和清潔水相關(guān)的重大挑戰(zhàn)。高分子設(shè)計和高效合成需要技術(shù)創(chuàng)新，包括綠色合成路線和加工方法(低能耗、少有機(jī)溶劑、對環(huán)境影響小)。
為了降低與高分子合成、使用和生命周期后沉積相關(guān)的環(huán)境成本和破壞，需要在可持續(xù)高分子生命周期領(lǐng)域進(jìn)行關(guān)鍵創(chuàng)新。更明顯的是對生命終結(jié)的考慮，包括通過(化學(xué)或物理)回收或焚燒填埋到(生物)降解。Jiayin Yuan說，由于土壤和海洋中的微塑料問題，生物降解高分子從未像現(xiàn)在這樣受到重視。然而，盡管生物降解可能能夠減少環(huán)境中的微塑料，但需要根據(jù)其對環(huán)境的影響仔細(xì)評價降解產(chǎn)物。同樣重要的是，生物降解與循環(huán)利用(即使作為能源)需要微妙的平衡。
可再生能源用于聚合材料的合成有待進(jìn)一步發(fā)展，至少在原則上，可提供碳平衡替代目前使用的和石油衍生的塑料材料的潛力。一個當(dāng)前的例子是關(guān)于木材作為天然資源提供纖維素，半纖維素，木質(zhì)素，萜烯和脂肪酸作為多功能高分子化學(xué)原料的討論。討論了在全球范圍內(nèi)恢復(fù)森林用地的問題，以顯示在捕獲大氣碳和以這種方式減輕氣候變化方面的巨大潛力。
如前所述，高分子在消費(fèi)品中的巨大成功實質(zhì)上是基于其提供特定要求功能的多功能性。這一優(yōu)勢也決定了它們在可持續(xù)性方面的未來潛力。Brent S. Sumerlin反思道：在很多方面，具有諷刺意味的是，今天的高分子科學(xué)家面臨的許多可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，都來自于昨天的高分子科學(xué)家把他們的工作做得太好了。前輩們開發(fā)出了創(chuàng)新的材料路線，但這些材料可能過于堅固、耐用，而且來自于過于廉價的資源。在下一個世紀(jì)，高分子的主要責(zé)任之一就是通過創(chuàng)造性的化學(xué)繼續(xù)創(chuàng)新，同時不忘記過去的教訓(xùn)。
可持續(xù)高分子化學(xué)的成功將在很大程度上依賴于該領(lǐng)域的進(jìn)一步的科學(xué)進(jìn)步，但更依賴于社會的意愿，以使其變得更好。
5、結(jié)論
在此，文章中討論了高分子科學(xué)的未來，也看了認(rèn)了現(xiàn)在所處的位置和目前面臨的挑戰(zhàn)。高分子科學(xué)一直需要各種能力，從綜合到物理、工程和理論，從物理到生物和醫(yī)藥特性，以及從基礎(chǔ)到應(yīng)用主題。在真正體現(xiàn)了高分子科學(xué)貢獻(xiàn)的巨大帶寬的同時，與這一日益增加的跨學(xué)科性相關(guān)的一個最近的挑戰(zhàn)是，越來越多的與高分子相關(guān)的主題出現(xiàn)在新的科學(xué)期刊上，但不是與高分子領(lǐng)域直接相關(guān)，這很容易導(dǎo)致稀釋效應(yīng)，降低對高分子科學(xué)作為一個領(lǐng)域貢獻(xiàn)的認(rèn)可。研究者指出，作為一個高分子科學(xué)社區(qū)，需要應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，并找到彌補(bǔ)這種不對稱的機(jī)制。
除了學(xué)科間的交叉之外，高分子界長期以來因其連接學(xué)術(shù)界和工業(yè)界而聞名，甚至受到其他化學(xué)學(xué)會的羨慕。但研究者指出，這種雙方之間的長期協(xié)議是否仍然存在，但他們堅信，基礎(chǔ)研究永遠(yuǎn)可以成為工業(yè)的主要刺激因素。
同時，研究者說道，一個沒有高分子的未來世界是不可想象的。它們能改變：例如,隔熱,纖維和服裝,流動性,建筑材料、微電子學(xué)、綠色能源、土壤肥力，食品包裝安全，尋找新的抗生素，再生醫(yī)學(xué)，基于噴墨的分散制造，用于風(fēng)車的輕質(zhì)復(fù)合材料和流動性，外太空探索，而只是從一個純粹的無盡的列表中列舉的幾例。
令人欣慰的是，載體高分子科學(xué)從早期的Staudinger的假設(shè)到目前的蓬勃發(fā)展，工業(yè)高度相關(guān)，使之成為可能的領(lǐng)域是沒有間斷的。然而，人類有責(zé)任繼續(xù)塑造高分子科學(xué)的未來。研究者相信，這種堅韌和熱情對于解決上述當(dāng)前和未來的挑戰(zhàn)，培育高分子的新領(lǐng)域，并讓其在下個世紀(jì)繼續(xù)蓬勃發(fā)展是十分必要的。
參考鏈接：Abd‐El‐Aziz, A. S., Antonietti, M., Barner‐Kowollik, C., Binder, W. H., B?ker, A., Boyer, C., Buchmeiser, M. R., Cheng, S. Z. D., D’Agosto, F., Floudas, G., Frey, H., Galli, G., Genzer, J., Hartmann, L., Hoogenboom, * R., Ishizone, T., Kaplan, D. L., Leclerc, M., Lendlein, A., Liu, B., Long, T. E., Ludwigs, S., Lutz, J.‐F., Matyjaszewski, K., Meier, M. A. R., Müllen, * K., Müllner, M., Rieger, B., Russell, T. P., Savin, D. A., Schlüter, A. D., Schubert, U. S., Seiffert, S., Severing, K., Soares, J. B. P., Staffilani, M., Sumerlin, * B. S., Sun, Y., Tang, B. Z., Tang, C., Théato, P., Tirelli, N., Tsui, O. K. C., Unterlass, M. M., Vana, P., Voit, B., Vyazovkin, S., Weder, C., Wiesner, U., Wong, W.‐Y., Wu, C., Yagci, Y., Yuan, J., Zhang 2000216, G., The Next 100 Years of Polymer Science. Macromol. Chem. Phys. 2020, 2000216. https://doi.org/10.1002/macp.202000216
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/macp.202000216?from=timeline
