世界现代后期科技史-第14章
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
由于聚乙烯需在高压下，并维持中等程度的反应温度才能制成，而能满
足这两个条件的设备，当时的技术状况是很难办到的。因此，聚乙烯实现工
业化生产的技术条件远未成熟。 1935年，英国卜内门公司的弗塞特经过数
年实验后，终于制成高压聚乙烯，并于1939年投入工业化生产。由于聚乙
烯的特有性能和大规模生产的实现，使这种材料成为制造海底电缆和高频雷
达设备的重要原料。后来，德国化学家齐格勒 （1898— ）发现了在常温
常压下制造聚乙烯的新方法，更是大大促进了聚乙烯生产的发展。
塑料问世之后，发展极为迅速，产量、品种不断增加，用途不断扩大。
在工业生产和社会生活领域中，塑料逐渐代替金属、木材和水泥，发挥着越
来越大的作用。
（3）合成纤维
几千年来，大自然恩赐的天然纤维是人们衣着穿戴的主要原料，如植物
纤维棉、麻，动物纤维羊毛、蚕丝等。随着人们物质文化生活水平的不断提
高，天然纤维已不能满足人们的需要。科学技术的发展，不断创造着奇迹，
而化学创造的奇迹——化学纤维实现了“人工制丝”的梦想，弥补了天然纤
维的不足。
化学纤维在发展中经历了人造纤维和合成纤维两个阶段。用某些天然高
分子化合物或其衍生物为原料制成的纤维总称人造纤维。19世纪末，化学成
功地实现了天然纤维素的改性，在制成硝酸纤维的基础上研制出了人造丝。
其后粘胶纤维取得成功并很快获得广泛应用，形成巨大的生产规模。在此期
间，法国、德国和英国先后建成了生产人造丝的工厂。 1940年以后，粘胶
纤维在轮胎工业中占据了重要地位，成为轮胎帘子线的重要原料，20世纪40
年代后期，粘胶纤维的生产开始走向鼎盛时期。
人造纤维的第二大品种是醋脂纤维。 1914年，瑞士的德莱弗斯兄弟实
… Page 69…
现了醋脂纤维素的工业化生产。起初，这种原料被用来制造飞机表面的涂
料，第一次世界大战后，则更多地用于丝绸工业，因为醋脂纤维是一种极好
的人造丝原料。
合成纤维是以人工合成的高分子化合物为原料，经纺丝和后加工而制成
的化学纤维。应当说，聚氯乙烯纤维是最早的合成纤维，1912年，德国化学
家克拉特就取得了该项研究的专利。但因聚氯乙烯纤维存在软化点低等缺
点，而未能得到进一步的发展。
1920年，德国化学家斯陶丁格（1881—1965）提出了链型高分子的概念，
认为，许多相同的小的化学单元借化学键重复连接而形成大分子长链。打破
了长期以来把高分子看成是小分子的缔合物或大环化合物的观点，为高分子
化学的建立奠定了基础。
与此同时，美国的杜邦公司化工部，也看准了合成化学工业。他们专门
拨款25万美元作为研究经费，并于1928年聘请了留德回国的32岁化学家
卡罗泽斯（1896—1937）专门进行合成纤维的研究。1929年，卡罗泽斯开始
进行“缩合反应”的研究。他首先研究氨基和羧基的分子缩合，企图使之成
为大环结构分子。在一次试验中，他意外地将它们缩合成长链分子。卡罗泽
斯意识到这一意外收获的经济价值。 1935年，卡罗泽斯终于在聚酰胺纤维
的研究中取得了重要突破，即由二元胺与二元酸通过缩合反应制成了世界上
第一种人工合成纤维——聚酰胺—66，定名为“尼龙”，又称“耐纶”。1938
年，“聚酰胺—66”实现了工业化生产。卡罗泽斯合成纤维的成功不仅证实
了高分子为长链结构的理论，还将纺织工业推进到合成纤维时代。尼龙很快
便成为世界商行的紧俏产品，它的制成品从军用降落伞到尼龙丝袜，可谓种
类繁多，美观耐用。合成纤维的问世引起了纺织工业的又一次革命。
继尼龙之后，德国于1939年合成了另一种聚酰胺纤维——尼龙—6，亦
称贝龙。之后，法国的尼龙—11，苏联的尼龙—7，日本的尼龙—9、尼龙—
3、尼龙—4等陆续投入生产。总之，在尼龙—66合成之后，又有很多种人
工合成纤维相继问世，仅美国杜邦公司就合成了几百种聚酰胺纤维。但尼龙
—66和尼龙—6在第二次世界大战后的一段时期中，一直占据着合成纤维的
主导地位。
聚脂纤维亦称涤纶，是继聚酰胺纤维之后又一种重要的人工合成纤维。
早在1930年，卡罗泽斯就进行过聚脂拉丝的研究，由于选用的材料不适宜，
未获得成功，并因此放弃了这一研究，而转向对聚酰胺纤维的研究。后来，
英国人温费尔德和迪克逊一起分析了卡罗泽斯对聚脂纺丝的研究过程以及
有关的文献资料，找到了卡罗泽斯失败的原因，作了进一步的探索，1940年，
他们以对苯二甲酸和乙二醇为原料，制成了聚对苯二甲酸乙二醇脂，并成功
地制得优质纤维。
继聚脂纤维之后，陆续获得成功的合成纤维产品依次是聚丙烯腈纤维
（又称腈纶）、聚丙烯纤维（又称丙纶）、聚乙烯醇纤维（又称维纶）。这
… Page 70…
三种纤维都是在20世纪50年代实现工业化生产的。合成纤维的生产工艺主
要有两种，一种是溶液纺丝，一种是熔体纺丝。溶液纺丝是把原料聚合物溶
解于特定的溶剂中，再行纺丝。聚氯乙烯纤维（氯纶）、聚丙烯腈纤维（腈
纶）、聚乙烯醇纤维（维纶）等都是采用这种生产工艺。熔体纺丝则是把原
料聚合物加温到熔点以上，使其呈熔融状态时即行抽丝。聚酰胺纤维（尼
龙）、聚脂纤维 （涤纶）、聚丙烯纤维（丙纶）等都是采用这种生产工艺。
随着人工合成纤维质量的不断提高，品种的日益增多和产量的日趋增
大，天然纤维在人们社会生活中所占的应用比例不断减少，在许多领域中的
地位被人工合成纤维所替代。而且，人工合成纤维在某些方面具有天然纤维
所无法比拟的良好的性能，如防水、防蛀、耐磨等，因而备受人们的青睐。
（4）合成药品
①有机合成农药。为了保护农作物免受病虫害的侵袭，适时地向农作物
喷施农药，已经成为农业生产过程中一个必不可少的环节和保证丰产丰收的
有利措施。
农药的使用可谓历史久远，而有机合成农药的使用却是始于20世纪40
年代的事情。最早使用的有机合成农药则是滴滴涕和六六六。滴滴涕是合成
化合物二氯二苯三氯乙烷（Dichloro—Diphenyl—Tri—chloroethane）简
称DDT。早在1874年，德国化学家齐德勒在撰写博士论文时曾合成了滴滴涕，
但尚未发挥实际效用。其后瑞士化学家缪勒在1939年合成了滴滴涕并发现
了它的杀虫效能。一次，意大利那不勒斯城发生斑疹伤寒，由于喷洒了滴滴
涕，使斑疹伤寒得到有效控制。由于滴滴涕杀灭蚊、虱的成效极其显著，对
人类的健康起到了保护作用，因而缪勒在1948年获得了诺贝尔奖。
六六六是CHCL的简称。六六六是由法国的杜皮尔和英国的斯拉德分
66 6
别于1943年和1945年独立研制成功的。由于滴滴涕和六六六适于杀灭多种
昆虫，且效果好、成本低，因此从20世纪40年代起，发展很快，并得到普
遍推广和使用。从1937年起，有机磷化合物也陆续制成了一大批杀虫剂新
农药。
②从六○六合成到“磺胺类家族”的出现。 1909年，德国医学和生物
化学家艾里希（1854—1915）与其助手日本人秦左八郎合成了对引起梅毒的
螺旋体非常有效的化合物——六○六，亦称“洒尔瓦散”。六○六是首次人
工合成的抗感染药，随后各类磺胺药陆续研制成功，化学合成药由此获得空
前的发展。
艾里希在研究灭菌药的过程中，发现有些染料对细胞组织有选择性染色
能力，进而发现有的染料可以使某些寄生细菌着色而不影响人体的细胞组
织，于是他大胆推断把这种染料与某种能杀灭细菌的基团结合，就有可能制
成新的特效药。在这一理论的指导下，他发现了能杀死锥虫的“锥虫红”，
进而又研制出了抑制梅毒螺旋体的“六○六”。
此后，德国化学家在1924年合成了“扑疟喹”，1930年合成了阿的平。
… Page 71…
这两种新药都可代替奎宁治疗疟疾。1932年，德国化学家杜马克制出了一种
红色偶氮染料，定名为百浪多息，他在实验过程中发现，将百浪多息注射到
小鼠的血液内，有抵抗链球菌感染的效能。恰在此时，他的女儿因手指破伤
而致患败血症，在濒临死亡而无计可施时，他决定在女儿身上试用百浪多
息，谁知竟产生神奇的效果，女儿很快痊愈。在进一步研究中发现，百浪多
息在试管中并无杀菌作用，只有在机体内才能杀灭链球菌。
1935年，法国巴斯德（1822—1895）研究所的研究人员特雷弗尔及其同
事断定百浪多息一定是在活体内发生某种变化，使之成为能杀灭细菌的另一
种东西。于是他们进行了实验验证，结果表明在人体中使用百浪多息后，尿
中含有氨苯磺胺。百浪多息在试管中无抗菌作用，而氨苯磺胺在试管中却有
很强的抗菌性。因此他们认为百浪多息能在体内降解，释出氨苯磺胺，而产
生治病效果。以后的实验充分证明了这一结论。
随着人们对磺胺类药物的认识和研究工作的进一步发展，各国科学家发
现磺胺是抑菌作用的基本结构，它具有广谱抗菌效能，于是以磺胺为母体合
成了许多衍生物新药，如1937年英国制出了“磺胺呲啶”，1939年美国制
出了“磺胺噻唑”，1941年又制出了“磺胺嘧啶”等等。于是人们在新的合
成药物中发现了磺胺类这个大家族。由于磺胺药物是用化学方法合成的，因
而生产工艺简单、成本低廉、使用方便，各国都进行大量生产。 1935
年—1944年可以说是磺胺类药物的兴盛时期。特别是美国在第二次世界
大战期间磺胺药物的生产达到最高峰，年产量高达4500吨。磺胺类药的合
成与广泛应用使当时许多细菌性感染，如肺炎、脑膜炎等都得到了有效的治
疗，这无疑是人类医药事业发展史上的一个巨大成就。
从六○六的诞生到磺胺药物的大量生产，是人们在实践中不断探索、不
断总结经验的结果，也是不断地把感性认识上升到理性认识的生动体现。
③抗生素的合成。抗生素指微生物产生的物质经高度稀释后对其它微生
物所产生的对抗作用。抗生素的利用古已有之。在中国古代就有用豆腐上的
霉菌治疗疮、痈的记载。在欧美等地亦有用发霉的面包治疗溃疡和脓疮的土
方妙法。但真正搞清霉菌治病的机理，并开始人工制取各种抗生素用于医疗
事业，则是从弗莱明（1849—1945）开始的。
弗莱明是世界著名的英国医学科学家。他最早发现了青霉素，即配尼西
林，从而揭开了世界医药发展史的新篇章。
1928年，弗莱明将在英国圣玛丽医院进行葡萄球菌 （化脓菌）的研究。
偶然一天，弗莱明发现葡萄球菌培养皿中有一种新奇的现象：在培养皿中出
现了一些青色霉菌。凡与青色霉菌接触的地方，葡萄球菌都被杀死了，恰好
形成了一个空圈。实验后发现，这种青色霉菌的培养液稀释500倍仍有很强
的杀菌能力。在此之前，他曾发现了一种能杀死细菌的物质——“溶菌酶”
（实际上也是一种抗生素）。因此弗莱明断定这种物质是普通面包菌（氯色
霉菌）的产物，并将其命名为“青霉素”。弗莱明这一研究成果写成论文，
… Page 72…
作了如实的报道。遗憾的是由于研究条件的限制，弗莱明未能将青霉素提取
出来，而这一重要成果当时也没有引起社会的重视，暂时受到埋没和冷落。
随着磺胺药物的广泛使用，有的细菌对其逐渐产生了抗药性，因此需要
更为有效的抗菌药更新换代。第二次世界大战期间又急需大量的抗感染药投
入使用。在这种情势下，人们又想到了弗莱明有重大意义的发现。
1939年，病理学家英藉奥地利人弗洛利（1896—1968）和德国出生的英
国化学家钱恩（1906—1968）在弗莱明的支持和许多科学家的配合下开始了
分离、提取青霉素的工作。工夫不负有心人，弗洛利和钱恩历经艰辛，终于
从大量培养物中分离、提取出一小匙青霉素，为淡黄色粉末状物质。经稀释
后实验，对多种细菌都有很好的杀菌效果。为了找到提高产量的方法以实现
工业化生产，1941年，弗洛利前往美国，他到处寻找青霉素菌种，终于在垃
圾堆一个腐烂的甜爪上找到了理想的青霉素菌种，此后青霉素的培养和提取
技术不断得到改进，青霉素的产量也随之得到大量增加。
青霉素的发现和成功使用，极大地引发了人们对抗生素进一步研究的兴
趣，因而在20世纪40年代和50年代，在世界范围内形成了寻找抗生素新
药的高潮，同时迎来了合成法制药的新时代。从此许多肆虐人类的细菌都被
青霉素所降服，以往令人无可奈何的疾病，诸如肺炎、胸膜炎、白喉、梅毒
等，也都得到了有效的治疗。自青霉素之后，链霉素、氯霉素、红霉素等数
百种抗生素陆续研制成功。
由于弗莱明、弗洛利、钱恩在青霉素研制工作中作出了卓越的贡献，1945
年共同获得了诺贝尔医学和生理学奖。
④维生素的合成。磺胺药物的合成与大量生产，使医学进入了化学疗法
的新阶段。抗生素的生物合成和大规模制取为抑制细菌感染，延长人的寿命
产生了极大的作用。在医学科学发展的过程中，人们发现某些微量物质对人
的生命和健康至关重要。这种特殊的营养成分就是维生素（又称维他命）。
维生素的种类多达几十种，20世纪以来它们先后被发现和分离出来，但人工
合成维生素主要是在30年代实现的。
在生活实践中，人们认识到有些疾病，如夜盲症、坏血病、脚气病、糙
皮病、佝偻病等都与微量物质的缺乏有关。各国的生物化学家采用不同的方
法分离出这种微量物质，1920年英国生物化学家德鲁蒙德提出了维生素这一
概念。随之根据得到的先后及其作用命名了维生素A、维生素B、维生素C、
维生素D、维生素E、维生素k等。后来又根据维生素的不同性质，将它们
区别为水溶性（如B族、C族）和脂溶性 （如A、D、E、K等）两大类。
维生素有的可从植物中提取，有的可从动物的乳液和肝脏中分离得到，
但要作为医
