【大紀元2011年12月09日訊】（大紀元記者蔡琳、羅馨妍澳洲墨爾本採訪報導）在今後的幾年內，當我們使用計算機、化妝品、輪胎、塑膠太陽能電池、潤滑油、黏合劑、塗料、光纖、生物傳感器等數以百計的產品，以及服用緩釋或靶向性釋放藥物的時候，都將受益於可逆過程形成聚合物鏈的新型聚合物生產技術。
這項新技術可以前所未有地控制聚合物的結構、組成和性能，不僅能改良以塑膠為代表的、近一半的日常生活中所使用的聚合物的生產過程，而且可以幫助人們開發出許多過去不可想像的聚合物。
這項傑出的新技術出自澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）材料科學工程部的艾茨歐．瑞查多（Ezio Rizzardo）研究員，和墨爾本大學化學與生物分子工程系的大衛．所羅門（David Solomon）教授，以及他們領導的研究團隊。
目前，幾乎每所大學的化學系以及歐萊雅、杜邦、IBM、3M、多樂士等60多個公司的實驗室和工廠都在採用瑞查多和所羅門的可逆過程形成聚合物鏈技術；他們的聚合物理論已經在科學文獻中被引用超過1萬2000次；以該技術為核心的專利已超過500多項，將產生數百萬的利潤。瑞查多和所羅門在聚合物化學中的開創性成就，也讓他們共同獲得了2011年「澳洲總理科學獎」（Prime Minister’s Prize for Science）。
不過對於所羅門教授來說，他最為世人稱道的發明則是澳洲的塑質鈔票，澳洲人自豪地稱他為「塑膠錢幣之父」。
一個細雨濛濛的上午，我們走進所羅門教授位於墨爾本大學的辦公室，感受到教授孩童般的好奇心，和面對榮耀和讚譽淡定自若心如芷蘭的超然風範。
所羅門 求學坎坷終成大器
現年81歲的所羅門教授仍然在墨爾本大學從事研究工作。所羅門自小就喜歡理科，但生於大蕭條的他童年並不一帆風順。1946年，16歲的所羅門不幸喪父，不得不養家，開始在悉尼為寶穆塗料（Balm Paints，多樂士澳洲公司的前身）工作。所羅門每周工作48小時，公司允許他每周利用半天的休假時間來進修學習，於是他用了五年時間獲得了悉尼技術學院的科學文憑。
在這一過程中，所羅門對聚合物的化學性質產生了濃厚的興趣，因為他在寶穆塗料生產、使用的就是聚合物，而在學校裡學的也是這種聚合物的化學成分。此後的十年間，所羅門一直都在做全職工作，每周有一天休假，在晚上和周末他不斷進修，相繼獲得了悉尼理工大學的榮譽學位、新南威爾士大學的研究生學位和有機化學博士學位。
在所羅門完成博士學位的時候，他已經申請到了好幾個關於新聚合物的專利了，也開始意識到當時的聚合物理論是相對粗糙並需要改進的。博士畢業後，公司派所羅門到英國化工塗料公司（ICIPaints）工作了12個月，進行進一步的研發。所羅門從英國回來後，隨寶穆塗料公司從悉尼遷到了墨爾本，並建立了研究實驗室。幾年之後，所羅門轉到澳大利亞聯邦科學與工業研究組織工作，在此他開始研究聚合物的形成機制。
在70年代中期，所羅門被公司任命為應用有機化學部部長，隨後他創造出澳洲的塑質鈔票。
1976年，所羅門通過登廣告為澳大利亞聯邦科學與工業研究組織招聘了一名博士後，在他成立的聚合物研究小組裡充當他的左右手。這名研究員就是瑞查多。後來，二人共同發明了改變世界的可逆過程形成聚合物鏈技術。
瑞查多 新移民的澳洲夢
現年67歲的瑞查多博士來自墨爾本克雷區。他出生於意大利金屬工人的家庭，十多歲時移民至澳大利亞。瑞查多高中時的夢想是研究汽車引擎，但老師告訴他這一行在澳洲沒有前途，於是他選擇了讀醫科。初上大一，他偶然經過二年級的教室，看到學長們在上大體解剖的課，隨即打消了成為醫生的念頭。
後來他開始研究化學。在悉尼大學完成了博士學位之後，瑞查多又完成了生物活性化合物方面的一系列博士後研究。後來他去了美國波士頓，在諾貝爾獎得主Sir Derek Barton的研究室成功合成了首例激活型維生素D。他還曾在澳洲國立大學與伯奇博士被譽為「避孕藥之父」亞瑟．伯奇（Arthur Birch）博士共事過。
對於可逆過程形成聚合物鏈技術，瑞查多自己的評價是：「我們最初發現這一變化時就感覺到它的重要性非同小可，我們通過控制聚合物與塑膠的分子結構、組成和特性，改變其自然組合方式，創造出自己想要的塑膠形式。」
聚合物鏈小反應 大用途
聚合物是由一長串分子（單體）連接而組成的，就像一串珠子。在傳統的塑膠生產過程中，組成串的分子都是同樣大小的，而使這些分子連串的化學反應為連鎖反應，其速度非常快且不可控制。所羅門和瑞查多發現了藉由控制每個分子在分子鏈末端的連接速度，可以控制分子連接的順序和種類。這是一個對傳統方法的巨大的突破。
在澳大利亞聯邦科學與工業研究組織，瑞查多和所羅門開始利用自由基來分析不同的聚合物結構，這些自由基都是有高反應活性的未配對電子構成的化合物。在形成聚合物的過程中，這些自由基化合物起到了引發劑的作用，可以連接單體成為新的自由基分子。而這些分子又和其他分子連接，開始起連鎖反應。通常反應的速度非常快直到反應終止，結果就是形成隨機組合而成的不同長度的聚合物。
瑞查多和所羅門發現了一個辦法可以在兩到三個連接形成的時候使聚合反應停止。這是他們可以控制的長度並去分析其過程。他們的做法是在每個自由基的尾端加進硝基氧，以制止它繼續反應。這項技術使他們發現了許多未知的事情，例如作為引發劑的化合物對形成的聚合物到底起到了多大的影響作用。
這項研究觀察是偶然發現的，但是卻造成了深遠巨大的影響。他們發現在一些反應終止之後，典型的硝基氧顏色會被釋出。實際上，他們發現受限制的反應是可逆的。當混合物被加熱，硝基氧會脫落，而聚合反應又會重新開始。
當瑞查多和所羅門意識到通過以上觀察研究可以控制聚合反應的速度還有聚合物的成分與結構，他們知道他們成功了。在1985年他們為此申請了專利，並於1990年登出此項研究結果，後來這個報導在聚合物化學領域被廣泛引用。全世界，尤其是美國的化學巨人杜邦注意到了他們的研究。
在成功地實現使用可逆過程形成聚合物鏈的飛躍之後，瑞查多和其他兩名在澳大利亞聯邦科學與工業研究組織的同事發明了更有效和靈活的方法來實現可逆加成-斷裂鏈轉移（RAFT）。1998年，他們把這項新技術發表出了來。現在此技術幾乎在全世界每個聚合物實驗室都被廣泛使用。他們與杜邦公司簽訂的發展協議還有隨後獲得的專利權，假以時日將為澳大利亞聯邦科學與工業研究組織帶來幾億美元的回報。
當全世界的化學品公司巨頭都在使用相關技術創造出更精密複雜的聚合物的時候，所羅門和瑞查多則致力於研究他們的項目。所羅門正在研究一種單分子層的聚合物薄膜以防止水庫及儲水池的水分蒸發。而瑞查多在繼續改進RAFT的同時，正在研究發明出一種智能生物材料以用作藥物的載體，使其能精確地針對具體器官組織起作用。同時他也在研究可以減少濾水器薄膜沉積的聚合物。
（《新紀元》周刊252期刊登。）
（責任編輯：夏純清）
