0:00:07.026,0:00:08.170
丝绸，

0:00:08.170,0:00:09.147
DNA，

0:00:09.147,0:00:09.910
木材，

0:00:09.910,0:00:10.738
气球，

0:00:10.738,0:00:13.370
和橡皮泥有什么共同点？

0:00:13.370,0:00:15.159
它们都是高分子聚合物(polymer)，简称高聚物。

0:00:15.159,0:00:17.592
高聚物是生活中一个十分重要的部分，

0:00:17.592,0:00:19.048
没有高聚物的世界

0:00:19.048,0:00:21.042
是不可想象的。

0:00:21.042,0:00:22.856
但它们到底是什么？

0:00:22.856,0:00:24.666
高分子聚合物是大分子物质，

0:00:24.666,0:00:27.020
由单分子物质(monomer)聚合而成，

0:00:27.020,0:00:30.213
连接起来像是一节节车厢连成火车。

0:00:30.213,0:00:31.742
它的英文中“Poly”的意思是多，

0:00:31.742,0:00:33.240
“mono”意思是单，

0:00:33.240,0:00:36.123
“mers”或“mero”是“一部分”的意思。

0:00:36.123,0:00:38.293
许多高聚物由

0:00:38.293,0:00:41.129
相同单分子物质重复形成，

0:00:41.129,0:00:42.921
有的由两种单分子

0:00:42.921,0:00:44.794
按照一定模式连接。

0:00:44.794,0:00:47.372
所有生物都由高分子聚合物组成。

0:00:47.372,0:00:49.899
有些生物体内的有机物

0:00:49.899,0:00:51.228
小而简，

0:00:51.228,0:00:54.383
只有很少一些功能单元。

0:00:54.907,0:00:57.812
其它功能，尤其作为结构功能

0:00:57.812,0:00:59.511
或保存基因信息的单元，

0:00:59.511,0:01:01.278
都是大分子物质。

0:01:01.278,0:01:04.694
大部分情况下这些大分子都是高聚物。

0:01:04.694,0:01:07.076
举个例子，复杂的碳水化合物

0:01:07.076,0:01:09.230
都是简单糖类的高分子聚合；

0:01:09.230,0:01:11.534
蛋白质是氨基酸的高分子聚合；

0:01:11.534,0:01:14.198
核酸，包括脱氧核糖核酸以及核糖核酸，

0:01:14.198,0:01:16.158
它们包含了我们的遗传信息，

0:01:16.158,0:01:18.689
是核苷酸的高分子聚合形式。

0:01:18.689,0:01:19.986
树木等等植物是由

0:01:19.986,0:01:21.955
高聚物纤维素组成，

0:01:21.955,0:01:24.925
它们是树皮和茎的坚硬组分。

0:01:24.925,0:01:25.617
羽毛，

0:01:25.617,0:01:26.166
毛皮，

0:01:26.166,0:01:26.703
毛发，

0:01:26.703,0:01:27.536
以及指甲，

0:01:27.536,0:01:29.623
都由同一种蛋白质角蛋白组成，

0:01:29.623,0:01:31.213
它也是种高聚物。

0:01:31.213,0:01:32.773
还有更多类似的例子：

0:01:32.773,0:01:34.363
你知道在动物学中

0:01:34.363,0:01:36.791
最大的门的动物的外骨骼

0:01:36.791,0:01:37.798
节肢动物的外骨骼，

0:01:37.798,0:01:39.768
是由高聚物几丁质组成的吗？

0:01:40.368,0:01:42.100
高分子聚合物还包括了

0:01:42.100,0:01:45.131
合成纤维，合成橡胶以及塑料。

0:01:45.131,0:01:48.516
所有合成的高聚物都源于石油，

0:01:48.516,0:01:51.716
通过一系列化学反应合成。

0:01:51.716,0:01:53.882
最常见的两种用来

0:01:53.882,0:01:55.150
制造高聚物的反应

0:01:55.150,0:01:56.379
是加成反应

0:01:56.379,0:01:58.583
和缩聚反应。

0:01:58.583,0:01:59.905
在加成反应中，

0:01:59.905,0:02:02.993
单分子简单的加在一起形成高聚物。

0:02:02.993,0:02:05.048
过程从产生一个自由基开始，

0:02:05.048,0:02:08.097
自由基是带有一个未成对电子的基团。

0:02:08.097,0:02:09.401
自由基攻击其它基团，

0:02:09.401,0:02:11.964
断开化学键以形成新键。

0:02:11.964,0:02:14.046
这个过程不断重复，

0:02:14.046,0:02:16.043
逐渐形成了长链高聚物。

0:02:16.043,0:02:17.712
在缩聚反应中，

0:02:17.712,0:02:19.541
小分子比如水分子，

0:02:19.541,0:02:22.847
将经过每一个链延伸反应。

0:02:22.847,0:02:24.373
第一个合成高聚物

0:02:24.373,0:02:25.826
是偶然间创造出来的，

0:02:25.826,0:02:28.547
它是几个化学反应的副产物。

0:02:28.547,0:02:29.790
那时候许多化学家认为它们没用，

0:02:29.790,0:02:32.067
大部分就丢弃了。

0:02:32.067,0:02:34.350
直到有个化学家利奥・贝克兰德

0:02:34.350,0:02:36.234
认为也许这没用的副产物

0:02:36.234,0:02:38.526
并非一无是处。

0:02:38.526,0:02:40.155
他研究下去并制造了一种塑料，

0:02:40.155,0:02:42.618
可以永久地形成任何一种形状，

0:02:42.618,0:02:44.961
只要有足够的压力和高温。

0:02:44.961,0:02:46.612
然而这种塑料的名字，

0:02:46.612,0:02:50.508
polyoxybenzylmethylenglycolanhydride

0:02:50.508,0:02:51.793
太长了，

0:02:51.793,0:02:54.034
商人们把它称作贝克莱特（酚醛塑料）。

0:02:54.942,0:02:56.908
这种塑料后来制成了电话，

0:02:56.908,0:02:57.795
儿童玩具，

0:02:57.795,0:03:00.428
以及电子产品的绝缘体。

0:03:00.428,0:03:02.544
自从1907年发现了它，

0:03:02.544,0:03:05.048
塑料工业发生了爆炸式发展。

0:03:05.048,0:03:07.061
另外一种熟悉的高聚物，橡皮泥，

0:03:07.061,0:03:09.214
也是偶然发明的。

0:03:09.214,0:03:10.299
在第二次世界大战中，

0:03:10.299,0:03:12.041
美国十分迫切的需要

0:03:12.041,0:03:14.630
合成橡胶来支持军队。

0:03:14.630,0:03:16.547
通用电气公司的一队化学家

0:03:16.547,0:03:18.066
曾尝试制造，

0:03:18.066,0:03:20.616
但最终只得到了一种软黏的油泥。

0:03:20.616,0:03:22.632
它并不能作为橡胶的好替代物，

0:03:22.632,0:03:24.901
但它的确有一个奇怪的特性：

0:03:24.901,0:03:27.549
它的弹性十分优良。

0:03:27.549,0:03:29.155
橡皮泥诞生了！

0:03:29.155,0:03:31.366
合成高聚物已经改变了整个世界。

0:03:31.366,0:03:32.458
想想看，

0:03:32.458,0:03:34.299
你能想象有这么一天

0:03:34.299,0:03:35.993
不使用任何塑料吗？

0:03:35.993,0:03:37.960
但不是所有高聚物都是好的。

0:03:37.960,0:03:41.298
举个例子，泡沫塑料主要由苯乙烯合成，

0:03:41.298,0:03:46.045
而苯乙烯被环保部认定为一种潜在致癌物。

0:03:46.045,0:03:48.175
随着泡沫塑料的生产，

0:03:48.175,0:03:51.465
它们缓慢的使得土壤和海水恶化，

0:03:51.465,0:03:54.799
它们会释放苯乙烯到环境中。

0:03:54.799,0:03:58.734
此外，塑料由加聚反应产生，

0:03:58.734,0:03:59.792
比如泡沫塑料，

0:03:59.792,0:04:00.650
塑料袋，

0:04:00.650,0:04:01.652
聚氯乙烯材料，

0:04:01.652,0:04:03.856
它们能长久保存且不污染食物。

0:04:03.856,0:04:05.396
但这同样意味着它们在自然环境中

0:04:05.396,0:04:06.806
不会自行分解。

0:04:06.806,0:04:08.559
每年成千上万吨的塑料

0:04:08.559,0:04:10.661
被丢弃到土壤中。

0:04:10.661,0:04:12.902
这些塑料不会生物降解，

0:04:12.902,0:04:13.964
它们只会分解成

0:04:13.964,0:04:16.000
较小的碎片，

0:04:16.000,0:04:17.168
影响海洋生物，

0:04:17.168,0:04:20.173
最终伤害到人类。

0:04:20.173,0:04:22.164
高聚物可软可硬，

0:04:22.164,0:04:23.377
可湿软可坚固，

0:04:23.377,0:04:25.482
可脆弱可强硬。

0:04:25.482,0:04:27.766
这些巨大的差异

0:04:27.766,0:04:28.680
意味着它们能形成

0:04:28.680,0:04:31.045
极其广泛的不同种物质，

0:04:31.045,0:04:31.874
从DNA

0:04:31.874,0:04:33.848
到尼龙丝袜，

0:04:33.848,0:04:35.464
高聚物十分重要，

0:04:35.464,0:04:37.933
以至于我们每天都十分依赖。

0:04:37.933,0:04:39.120
但有些正在污染

0:04:39.120,0:04:41.503
我们的海洋，城市，以及水源，

0:04:41.503,0:04:42.712
最终威胁到我们的健康。

0:04:42.712,0:04:44.995
而这一点我们才刚刚理解。