writer：
keywords：
中國高分子科學的發展概況與趨勢（1999,9）
刊于《跨世紀的高分子科學》叢書（含《高分子化學》，《高分子物理》，
《聚合物成型原理及成型技術》，《功能高分子與新技術》四冊），各冊的第一章
胡漢杰、周其鳳、楊玉良、瞿金平、何天白共同討論，胡漢杰執筆
1．1 歷史的回顧
高分子概念的形成和高分子科學的出現始于20世紀20年代[1]。雖然早在19世紀中葉當時并沒有形成長鏈分子這種概念，但高分子就已經得到了應用。那時主要是通過化學反應對天然高分子進行改性，所以現在稱這類高分子為人造高分子。比如1839年美國人Goodyear發明了天然橡膠的硫化；1855年英國人Parks由硝化纖維素(guncotton)和樟腦(camphor)制得賽璐珞(cetluloid)塑料；1883年法國人de Chardonnet發明了人造絲(rayon)等[2]。1920年德國科學家Staudinger提出了高分子的長鏈結構，形成了高分子的概
念[3]，從而開始了用化學方法制備合成高分子的時代。由此高分子化學漸漸萌生和發展。
隨著人類社會對高分子材料的強烈需求，一些有機化學家開展了縮聚反應及自由基聚合反應的研究，并通過這些反應相繼開發出尼龍(聚酰胺)66、氯丁橡膠、丁苯橡膠、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等一大批高分子新材料，從而形成了“高分子化學”的研究領域。隨著大批新合成高分子的出現，解決對這些新聚合物的性能表征，以及了解其結構對性能的影響等問題也隨之變得很必要了.因此從20世紀40年代至50年代，一批化學家、物理學家投人了這方面的研究，漸漸形成了“高分子物理’’(含高分子物理化學)研究領域。隨著高分子化學、高分子物理研究工作的深入及高分子材料制品向人類生活各個領域的迅速擴展，高分子材料的成型加工原理及技術研究、高分子化合物生產中的工程問題的研究日漸產生，從而形成了涉及高分手成型加工及聚合反應工程研究的“高分子工程”研究領域。高分子化學、高分子物理和高分子工程等研究領域組成了高分子科學的基本內涵，從而形成了“高分子科學與工程”學科。在高分子科學的形成和發展過程中，除Staudinger外，世界上許多科學家對此也做出了巨大貢獻，比如Ziegler(德國)、Natta(意大利)、Flory(美國)和de Gennes(法國),他們分別因在配位聚合反應和高分子物理等領域對高分子科學的發展做出了開創性或奠基性工作而榮獲諾貝爾獎。
中國的高分子研究起步于50年代初[4~~8]。當時國內一批高分子研究的先驅者，分別在不同領域開展了高分子方面的研究工作。唐敖慶先生于1951年在中國化學會志上發表了關于橡膠分子尺寸計算的我國首篇高分子科學論文，并在吉林大學開展了高分子統計理論的研究；中國科學院長春應用化學研究所于1950年開始了合成橡膠和纖維素化學的研究工作；王葆仁先生于1952年在中國科學院上海有機化學研究所建立了有機玻璃和尼龍6的研究小組(后來遷京成為中國科學院化學研究所的一部分)；馮新德先生于50年代初在北京大學開設了高分子化學專業并開展了相關研究工作；何炳林先生于50年代中期在南開大學開展了離子交換樹脂的研究工作；錢人元先生于1952年在中國科學院長春應用化學研究所、1953年在中國科學院上海有機化學研究所分別建立了高分子物理化學研究組，開展高分子溶液性質研究(1956年由上海遷京,成為中國科學院化學研究所的一部分)；錢保功先生于50年代初在中國科學院長春應用化學研究所開始了高聚物黏彈性能及高分子輻射化學的研究；徐僖先生于50年代初期在成都工學院(現四川大學)開設了塑料工程專業并開展了塑料加工成型研究。在他們的帶領下，我國的高分子化學、高分子物理以及高分子工程等三個分支學科領域的研究，在跟蹤國外發展、急起直追的情況下幾乎同時起步。但由于受到當時國內科研隊伍狀況及國民經濟發展情況的影響，三個分支學科領域的發展并不平衡。50年代末，高分子化學首先發展壯大并形成學科基本內涵。60年代中,高分子物理的學科內涵及學科隊伍基本形成。高分子工程領域的研究，長期以來由于絕大部分研究工作偏重于制品制造及一般工藝研究，學科基礎研究的內涵約在80年代后期才初步形成。
對于我國高分子科學的形成和發展，老一輩高分子科學家們做出了不可磨滅的貢獻。例如，王葆仁先生在我國高分子科學的形成、發展中進行了重要的組織工作，培養了一大批學科骨干。馮新德先生在自由基聚合、氧化還原引發體系等領域長期開展了系統的基礎研究工作，并開創了國內醫用高分子研究領域。何炳林先生開拓了我國離子交換與吸附樹脂的研究領域，并在將基礎研究和應用研究相結合進而推動產業發展方面做出了富有成果的嘗試。錢人元先生對我國高分子物理的學科布局及深入發展起了奠基作用，開拓了我國高分子溶液、高分子凝聚態、有機金屬導體等一些重要的研究領域。錢保功先生在組織高分子化學、高分子物理進行學科聯合，共同開發我國新品種橡膠研究方面做出了重要貢獻。唐敖慶先生開展的高分子統計理論研究，在高分子化學、高分子物理理論研究方面開創了一個重要領域。徐
僖先生長期開展的塑料成型研究為我國高分子成型學科基礎研究的發展起了重要奠基和推動作用。還有其他一些老一輩高分子科學家也分別在不同領域為高分子科學的發展做出了重要貢獻。50年來，隨著高分子科學研究在深度和廣度上的發展，在老一輩高分子科學家的指導下以及廣大第一線高分子科技人員的帶領和培養下，我國高分子界已有一批年輕的研究群體破筍成竹，他們代表著我國高分子科學的未來。
國際上高分子科學的出現，源于高分子材料的普及和初級高分子工業的發展，高分子科學的形成和發展又極大地推動了現代高分子工業的形成和更大規模的高分子材料的普及。我國高分子科學的形成、發展和我國高分子工業的形成及提高似乎是各行其路的。高分子科學在追蹤、學習國外成就的過程中成長、壯大和提高，而高分子工業則基本上是采取了引進一消化一再引進的發展道路。雖然中國高分子科學在人才培養、特殊高分子材料的研究開發及少數幾項工業技術(例如中國科學院長春應用化學研究所研究的三元鎳系順丁橡膠合成技術,中國科學院化學研究所的降溫母粒生產衣用聚丙烯纖維的技術等)的創造方面,為中國高分子工業的發展做出了貢獻，但就整體而言，中國高分子科學的發展對中國高分子工業推動作用的潛力尚遠未發揮出來。其原因是多方面的。在研究工作中，高分子學術界如何與高分子工業密切聯系，如何從工業實踐中發現、提煉學術課題開展自己的研究工作，是值得今后重視的。
回顧歷史可以看出，人類社會對高分子材料的需求是高分子科學產生和發展的推動力，和其他學科的交叉、融合則是高分子科學成長過程的特點。正是基于這兩個特點，80年來高分子科學得以從無到有并飛速發展，至今已成為化學領域中最有活力的學科。中國高分子科學的發展，除了具有上述兩個特點外，另有自己的特殊之處。一是為了填補科學上的空白，努力向國外學習，追蹤、仿效國外科學前沿的研究工作；是中國高分子科學發展的主要牽引力，在這一牽引力的作用下，我國高分子科學的水平迅速地全面提高，但難以產生在國際上有創新意義的重大成果。二是面向國民經濟發展的需要，去研究、解決生產實踐中存在的現實學術問題或技術問題，并從中提高高分子科學的學術水平，是我國高分子科學發展的另一個次要牽引力。在這一牽引力的作用下。雖然不利于我國高分子科學整體水平的全面、迅速提高，但在某些局部領域卻產生了一些在國際上有創新意義的成果,除了前述中國科學院長春應用化學所的“三元鎳系順丁橡膠及稀土催化聚合雙烯類橡膠”的工作、中國科學院化學研究所的“降溫母粒法生產衣用聚丙烯纖維”的工作外，還有華南理工大學的“電磁動態聚合物成型原理及設備”的工作、中國科學院化學研究所的“羰基化制醋酸、醋酐的高分子催化劑”的工作等.產生這些創新成果的原因之一，恐怕是工作中沒有國外現成模式、思路可借鑒，迫使研究者只能獨立思考、獨立去實踐創造解決問題的思路，從而蹚出了創新之路。
溫故而知新。展望未來，在我國高分子科學已有相當水平及相當規模的現狀下，雖然向國外學習、追蹤國際學術前沿仍是我國高分子科學發展的一條路徑，但注意將學習國外和自己創新結合起來，在追蹤中創造自己的研究思路，在國外工作啟發下進一步開拓，將成為我國高分子科學研究的主要創新之路。同時面向生產實踐，從生產實踐中發現、提煉最新的學術問題，在解決具體問題中走學科交叉、多學科融合之路，也將是我國高分子科學研究創造新領域、新局面的途徑。
1．2 中國高分子科學研究的概況
1．2．1一般情況
經過50年的發展，中國高分子科學現在的基本狀況是：已形成了一支約1．5萬人的高分子科研隊伍，在這支隊伍中有中國科學院院士12人、中國工程院院士4人，副研究員、副教授以上的高級研究人員約2000人.由所從事研究工作的性質看，大約30％的研究人員致力于高分子學科的基礎性研究，7o％的人員從事為國民經濟的發展而探索、創造各種新材料、新技術的應用研究工作。從研究隊伍的學科構成來看，約有65％的人員從事高分子化學領域的研究,25％的人員從事高分子物理領域的研究，10％的人員從事高分子工程領域的研究。從研究課題情況來看，幾乎涵蓋了國際上高分子研究的所有主要領域，但是工作的深度及學術水平總體上與國際水平仍有相當差距，我國僅在個別工作點上，特別是和應用聯系密切的新材料、新技術研究方面，做出了一些在國際上有影響的成果。
1．2．2學科概況
高分子科學的內涵雖然得到了學術界的共識，但學科名稱卻十分不一致，其中在國內外有影響的提法是“高分子科學與工程”學科。我國“高分子科學與工程”學科的內部構成，基本上跟上了國際高分子科學發展的現有格局。既形成了、“高分子化學”、“高分子物理”及“高分子工程”(含高分子成型和聚合反應工程)三個基礎性分支學科，以及“功能高分子”和“高分子新材料”兩個綜合性研究領域。高分子化學、高分子物理、高分子工程三個分支學科各有其相對獨立的基礎性學科內涵,但在學科發展及具體學術研究中，又相互融合、相輔相成，彼此協調發展。三個分支學科都從不同角度面對高分子科學的共同研究目標——為人類提供新材料、新技術，因此三個分支學科從不同角度、不同學術領域，分別涉人了新材料研究的兩個綜合性研究領域—功能高分子(材料)和(通用)高分子材料。
我國的"高分子化學”研究,學科基本成熟，研究領域很寬，但多數課題是從事功能高分子的合成及用作各種新材料聚合物的合成研究。高分子化學的學科基礎研究是高分子合成、高分子改性，這方面的工作約占高分子化學研究的1／3。在高分子化學領域，我國做出的在國際上有影響的工作是：三元鎳系順丁橡膠合成和稀土催化合成順丁橡膠、異戊橡膠及稀土催化劑研究、自由基聚合的氧化還原引發體系、甲殼型液晶高分子的設計和合成、雜環高分子的研究、全程自由基聚合反應動力學研究、配位聚合新催化劑研究等。
我國的“高分子物理”研究,學科也基本成熟，研究隊伍精干，課題相對比較集中。在高分子物理領域，我國做出的國際上有影響的工作是:降溫母粒法生產衣用聚丙烯纖維技術、高分子聚合反應統計理論、順丁橡膠的結構和性能研究、單鏈高分子研究、高分子鏈結構和凝聚態結構的研究、橡膠的有序交聯彈性網絡模型、切變流動下高分子體系相分離研究等。
我國的“高分子工程”分支學科內涵正在形成之中。目前這個領域主要包括兩個方面的工作，即聚合物成型和聚合反應工程研究，其中聚合物成型研究占了絕大部分。在聚合物成型研究中，目前多數工作是聚合物新產品的制造和工藝條件研究，而學科的主體——聚合物成型原理、方法及理論方面的工作僅占40％左右。本分支學科雖然形成較晚、相對研究隊伍人數較少，但我國在本領域已做出幾項在國際上有影響的工作，如電磁動態聚合物成型設備及成型原理、聚合物加工輻照增容及改性技術、聚合物加工過程中力化學研究、聚合物塑化過程可視技術等。
“功能高分子”不是基礎學科，是高分子各個基礎學科與其他學科領域、應用領域相互交叉而發展形成的研究領域。我國的功能高分子研究主要是高分子化學家在介入，也有少部分高分子物理學家及少部分物理學家、電子學家、生命領域的學者等參與。在功能高分子領域，我國做出的有國際影響的工作是：吸附與分離樹脂研究，有機金屬導體研究，導電聚苯胺的結構與導電性能研究，高分子藥物研究，電化學法合成高強度導電聚噻盼，結構型合成磁性高分子及材料，用于羰基合成法制醋酸、醋酐的高分子催化劑等。
“高分子新材料”同樣不是一個基礎學科，也是一個綜合研究領域。該領域的研究思路是，結合國民經濟對各種新材料的需求，運用高分子學科知識，融合其他相關學科的知識，對各種新材料開展分子設計、化合物合成以及聚合物結構和成型研究。因此本領域的工作面頗寬，研究內容頗廣。“高分子材料”和“功能高分子”的區別在于，前者著重研究通用型材料，使用量大、應用面廣，后者著重研究功能材料，即性能特殊、使用量小、附加價值高的一類材料。目前我國在高分子新材料方面的主要研究領域有高分子工程材料(含高性能樹脂材料和高性能聚烯烴材料)、高分子復合材料、可環境降解塑料、高分子納米材料、天然高分子改性材料等塑料領域的工作，另有橡膠、纖維、涂料、黏合劑、建材等方面的高分子材料研究?！案叻肿硬牧稀鳖I域的研究人員同樣主要是高分子化學家,也有一些高分子工程、高分子物理及其他學科領域的學者。在高分子新材料領域,我國做出的有國際影響的工作有：杜仲橡膠(反式聚異戊二烯)研究、天然漆漆酚鈦耐腐蝕涂料研究等。
國家自然科學基金(化學部)在過去的資助項目中，對高分子學科的以上三個分支學科和兩個綜合研究領域項目的立項比例大致為：高分子合成(含改性)25％，高分子物理25％，高分子工程6％，功能高分子25％，高分子新材料19％。關于三個分支學科及功能高分子領域的研究狀況，本叢書將在不同分冊中詳細述及。
1．2．3學科特點
回顧高分子科學的形成、發展過程可以看到，學科基礎研究和應用研究相結合，學科理論研究和工程研究相結合，學術研究和工業發展相結合，化學研究和其他學科相互交叉、融合，是高分子科學的學科特點。正是由于上述學科特點,以及高分子科學明確地為人類社會探索、創造高分子新材料的學科目標，才促進了高分子科學的產生、深入及迅猛發展。我們相信，今后高分子科學的發展，仍會充分發揮上述特點并主動利用這些特點來發展自己。我國高分子科學研究中，某種程度上存在著“工科高分子"和"理科高分子”互相脫離、“高分子材料”和“高分子學科的基礎研究”互相脫離的情況，這種情況是不利于高分子科學的整體發展的?！案叻肿涌茖W”和“高分子材料”應是學科基礎和上層建筑的關系。只有“學科基礎”水平的提高和不斷創新，才能為創造更好的五花八門的高分子材料提供不竭的源泉。若宏觀上僅僅局限于“學科基礎”的學術研究，不注意新材料研究的總體學科目標，學科研究最終將失去發展的推動力和新學術思想的源泉；若僅僅強調為社會提供高分子材料，不注意高分子科學的學科基礎的發展，將導致學術上迷失方向和失去學科積累，最終也將影響高分子新材料的研制水平。在高分子研究的具體實踐中，往往面臨著“搞開發”還是“搞基礎”的矛盾，面對這個矛盾，我們可以從高分子學科的發展歷史中得到啟迪。回顧高分子科學的發展過程，可以看出，一個時期工作有時有所側重，而總體上學科基礎研究的發展應是貫穿始終的學術界的工作內容。成功的做法是，既要及時抓住工作中潛在的新技術、新材料的苗頭，并盡可能將其開發成對人類社會有用的新技術、新材料——從而獲得學科發展所需的各種必要的支持和動力，又要不迷失學術方向，瞄準學科前沿并注意從應用開發工作中提煉歸納學術問題，從而不斷提高高分子科學的發展水平及提高新材料的開發能力。
1．2．4目前存在的問題
中國高分子科學是在我國社會對高分子材料需求的背景下，向國外學習、追蹤國外學科前沿而產生和發展起來的。在這個長期的發展過程中，“追蹤”、“學習”是學科發展的主線，而工作“創新”則顯得很不夠。處理好“追蹤”和“創新”的關系，是今后我國高分子科學發展所面臨的問題。今后我國高分子科學的發展，仍需向國外“學習”和“追蹤”，因為我們的科學水平和國外先進水平還有明顯的差距，但是我們更需要“創新”，這是使我國高分子科學產生質的飛躍、迎頭趕上國際水平所必須采取的發展方式。我國的高分子科學家應思考如何走創新之路，比如從生產實踐中提煉現實存在的新的學術問題，從而使自己的科研工作起點高；從近緣或遠緣學科交叉中醞釀新思路、新學術問題、新研究領域；在追蹤國外工作的同時不單純模仿，注意用國外工作啟發自己的新思路，甚至借鑒國外工作的同時用“逆向思維”而產生自己的創新思路。
高分子學科發展中存在的另一個問題，是學術界和企業界的聯系問題。在高分子科學發展的50年中，學術界采取了“學習”、“追蹤”的道路，高分子工業實質上也是采取了“學習”、“追蹤”之路(如“引進”、“消化”)。學術界如何和企業界結合起來，彼此相輔相成、優勢互補共走創新之路，這方面還需要進一步思考和實踐。在今后高分子科學的發展中，學術界一方面應注意了解企業界的工藝過程、生產情況，更應注意從中提煉、歸納新的學術問題，爭取在解決工業實踐中關鍵技術問題的研究中，開拓自己的有創新意義的研究新領域，同時也為高分子工業技術水平的提高做出貢獻。當然，在面對實踐中關鍵技術問題的研究中，要注意走學術創新、技術創新之路，避免采取工業技術方面仿制國外、單純追蹤國外的習慣做法；另一方面，我們也建議學術界更應注意自己現有研究工作中潛在的新技術、新材料苗頭,一旦發現，應重視起來，努力開發或協作開發成實用的高新技術，爭取從知識的源頭來為創造我國自己的高新技術產業做出貢獻。
處理好"基礎研究"與"應用研究”的關系，也是我國高分子科學研究中面臨的問題。對高分子科學而言，“基礎研究”和“應用研究”之間是密切相關的，而且工作中時常是可以轉換的。我們推薦的工作模式是，一段時間內研究方向可以有所側重，但學科基礎研究應貫穿研究工作的始終；從事“基礎研究”時應注意工作中潛在的應用研究的苗頭，從事“應用研究”時，應注意從中提煉、歸納學術問題。這樣，才能既提高學術水平、增加學術積累，同時又促進高水平應用性成果的產出，這是我們遵循高分子科學的學科特點、加速發展高分子科學的捷徑。
1．3 中國高分子化學的研究
高分子化學領域的研究目標是：創造新物質及提高已有物質的性能。根據這個總目標，具體的研究思路是：研究新高分子化合物的分子設計及合成；研究高分子合成、改性的新聚合反應、新聚合方法；研究高分子有序結構及特定凝聚態結構的控制合成或組裝方法。
我國的高分子化學在過去的研究工作中，較多地注意了作為新材料背景的新高分子化合物的合成以及傳統聚合反應的研究。對新聚合反應、新聚合方法的探索、創新意識不夠。在新化合物的合成方面，根據材料的使用要求開展分子設計，將不同性質的高分子片段“組合”到一個高分子鏈上，以此來探索具有優良綜合性能新材料的共聚合研究也尚嫌不夠。在新化合物的合成方面，學術界往往不注意未來在新材料應用方面社會可接受的"性能-價格"方面的綜合因素。這是我們應該注意的。今后的高分子化學研究，建議進一步重視高分子鏈結構的設計和控制合成(分子拓撲形貌、空間立構等規、分子量可控、官能團或“功能結構”位置及數量控制)，以及有某種材料性能的特殊凝聚態結構的直接合成或組裝技術的研究(分子整體構象控制,凝聚態一維有序結構、二維有序結構、基本結構成分的序列控制，納米相結構等)[9一12]。
我國高分子化學研究目前的主要工作是：
·在聚合反應研究方面，有配位聚合研究(<高分子化學>第9章)、活性自由基聚合研究(<高分子化學>第8章)、離子聚合研究(<高分子化學>第10章、第ll章)、開環聚合研究(<高分子化學>第13章)、開環易位聚合研究(<高分子化學>第12章)、等離子體聚合研究(<高分子化學>第6章)、電化學聚合研究(<高分子化學>第7章)以及自由基聚合反應的全程動力學研究(<高分子化學>第18章)等。
·在聚合方法研究方面．有乳液聚合研究(<高分子化學>第16章)、泡沫分散聚合研究(<高分子化學>第17章)、螺桿擠出本體聚合研究(<聚合物成型原理及成型技術>第10章)、插層聚合研究(<功能高分子與新技術>第14章)、聚合物的工業合成技術(<高分子化學>第22章)等。
·在聚合反應引發體系及高分子改性方法研究方面，有自由基引發體系研究(<高分子化學>第2章)、光引發及材料表面活性自由基聚合改性研究(<高分子化學>第3章)、高能粒子輻射及改性技術研究(<高分子化學>第4章)、微波引發及改性技術(<高分子化學>第5章)、等離子體引發聚合及改性(<高分子化學>第6章)、超聲波改性技術研究(<聚合物成型原理及成型技術>第4章)等。
·在新類型聚合物合成方面．有基于活性自由基聚合或陰離子聚合方法而開展的不同性質片段的高分子嵌段共聚物的設計和合成研究(<高分子化學>第19章)、樹狀或超支化高分子的合成(<高分子化學)>第19章)、集無機片段和有機片段于同一高分子的雜化高分子的合成(<高分子化學>第20章)、C02和環氧共聚而成的脂肪族聚碳酸酯的合成(<功能高分子與新技術>第10章)、CO和烯烴共聚合成聚酮的研究(本叢書未編入)等工作。
近幾年，在高分子化學研究領域也出現了一些新類型的研究工作，例如．用生物酶(或修飾、改性后的生物酶)催化合成高分子化合物(<高分子化學>第14章)、利用某些細菌發酵生長來制造聚酯化合物(<高分子化學>第15章)、利用動植物轉基因法來生長某些高分子化合物(國外的工作)、為探索新醫用材料而開展的合成高分子接枝生物分子(多糖等)的研究、采用五配位硅酸酯法探索由砂子(siO2)廉價制備有機硅單體的新途徑(本叢書未編入)、借助分子間的弱相互作用及特殊識別作用組裝合成新“聚合物”體系(或稱超分子
體系)(<高分子化學>第21章)等。對于這些高分子化學領域的新生長點，應予以重視。
展望未來高分子化學的發展我們建議：注意有機化學、生命科學的發展，用它們的新反應、新方法、新思路來啟發我們，發展、創造高分子合成的新反應、新方法；注意探索以生物分子為起點的新高分子合成或合成高分子的改性工作；注意探索特殊凝聚態結構形成的新方法(例如插層聚合法合成納米相分散聚合物材料；采用互不相容的鏈段共聚，合成嵌段共聚物型的納米相分離聚合物)。另外，如果說過去高分子研究的化合物全是共價鍵相連接的一類聚合物的話，那么現在已出現基于分子(在這里可視為“單體”)間弱相互作用或特殊識別作用而形成的一類新型"聚合物"--非鍵合“高聚物”(或超分子)，對這類新型聚合物的合成、結構、性能以及成型、材料組裝等方面的認識幾乎仍是空白，這個嶄新領域的工作更是需要予以重視的。
1．4 中國高分子物理的研究
高分子物理的學科發展線索是,研究高分子的多層次運動(鏈段運動、分子鏈運動)、多層次相互作用、多層次結構(高分子鏈節結構、序列結構、各種凝聚態結構)，各種結構因素對聚合物材料性能及功能的影響，以及進行上述工作的手段(新儀器)研究和新方法研究。
在過去的研究中，我國的高分子物理較多的工作集中在高分子的凝聚態研究及稀溶液中的高分子鏈運動研究方面，此外，在熔體、濃溶液條件下高分子鏈、鏈段的運動，高分子結構對聚合物材料力學性能的影響，分子量的測定等方面也有一些工作。在高分子物理研究中，高分子聚合物各種凝聚狀態之間的演變規律尚有待進一步深入研究，各種結構因素對不同使用目的的聚合物材料性能、功能的影響規律研究開展得尚少，另有一些高分子物理研究尚處在高分子表征階段，應當盡快深入自己的研究工作[9，10，12]。
我國在高分子物理領域目前主要有下述一些研究工作。
·在聚合物體系研究方面，有高分子溶液研究((<高分子物理>第2章)聚電介質、及水凝膠研究(《高分子物理》第3章)、高分子共混體系及其相行為研究(《高分子物理》第9章。
·在聚合物凝聚態研究方面,有高分子單鏈的凝聚態研究(本叢書未編入)、高聚物非晶態研究(《高分子物理》第6章)、高聚物晶態結構及結晶過程研究(《高分子物理》第7章)、高聚物液晶態研究<高分子物理>第4章)、高聚物凝聚態的亞穩態與相變研究(<高分子物理>第8章)。
·在高分子鏈運動研究方面,有高分子鏈構象統計及其黏彈性的圖形理論研究(《高分子
物理》第5章)、高分子熱力學研究(《聚合物成型原理及成型技術》第5章)、分子間弱相
互作用研究(本叢書未編入).
·在聚合物結構與性能研究方面，有聚合物微觀力學的研究(《高分子物理》第10章)。
·在高分子物理研究手段及研究方法方面，有固體核磁共振技術研究(《高分子物理》第13章)、光散射技術研究，(《商分子物理》第15章)、電子顯微鏡技術研究(《高分子物理》第14章)、高分子熱裂解技術研究(《高分子物理》、第16章)、高分子結構與運動的分子模擬方法(<高分子物理>第11章)、M6nte carlo模擬方法(本叢書未編入)及數理統計方法(《高分子物理》第12章)等。
近年來，在我國高分子物理研究領域也出現了一些新的生長點。例如，高分子流體在振動剪切力作用下分子鏈的運動及非線性黏彈性行為研究(《聚合物成型原理及成型技術》第7章)、在外場(溫度、剪切力、超聲波等)作用下聚合物體系特殊凝聚態、特殊相態的控制形成研究(《高分子物理》第8章、《聚合物成型原理及成型技術》第13章)。這些新生長點的特點是，把高分子物理研究從“靜態”引向了‘動態”，即在以往"理想條件下”高分子物理問題研究的基礎上，向更接近實際情況(例如成型加工過程中的情況)下的高分子物理問題研究靠近，這是值得我們思考的方向。
展望未來高分子物理的發展，有人建議，高分子物理學家應注意吸收物理和數學領域的新概念、新理論、新成就為己所用，發展今后的高分子物理研究；采納凝聚態物理學界關于高分子聚合物屬于軟物質的新概念，研究聚合物在外場下(加工成型過程)形態、結構的形成及變化規律和控制條件，探索聚合物的軟物質特性,了解高分子對外界信號(光、電、磁、酸堿值及壓力等)的刺激作出結構、性能和功能響應的規律；注意對非化學鍵合的“聚合物”(超分子體系)、復雜拓撲鏈(如超支化高分子)及超薄膜體系等的研究；注意結合高分子材料、功能高分子研究，開展聚合物結構與材料性能和功能關系的研究，增強根據高分子化合物的基本性質開展新材料設計及性能和功能預測等方面的知識積累。
1．5 中國高分子工程的研究 ‘
高分子工程研究包含兩個部分，即高分子成型加工，和聚合反應工程。高分子工程的主要研究線索是，研究在外場(剪切力、振動力、溫度、壓力等)作用下，高分子的鏈運動、相態及結構的變化規律和控制條件，從而發展聚合物成型的新方法和新技術(聚合物成型加工領域)，以及研究高分子化合物工業規模合成中的尺度效應及工藝特點，從而發展工業合成的新技術、新設備、新流程(聚合反應工程領域)。
我國過去的高分子成型研究較多地集中在某些具體產品的制造研究及工藝條件研究方面，學科基礎方面的研究工作相對很弱。具體研究工作中宏觀問題考慮多，而對聚合物結構、分子運動等微觀問題考慮得較少。在研究方法上往往對高分子成型過程采用模糊處理，缺乏對不同體系受外場影響產生具體變化的微觀分析。針對上述問題我們建議，今后的研究工作應注意將“宏觀”的考慮方式和“微觀”的具體過程分析結合起來，以推動高分子成型研究的深入和創新。在學科發展上要注意和高分子物理研究相結合，比如利用高分子聚合物的軟物質特征(即高分子易于對外界的弱刺激產生明顯響應的特點)，研究成型過程中高分子的熔體流動和結構變化的特點，探討高分子成型的新理論，發展不同聚合物體系成型的新技術[9,10,12].
我國高分子工程研究主要有以下方面的工作：高黏物系聚合反應的動力學研究和聚合工藝及設備研究(《高分子化學》第22章)、聚合物成型過程流變學研究(《聚合物成型原理及成型技術》第2章、第3章、第6章)、聚合物成型過程的熱力學研究(《聚合物成型原理及成型技術》第5章)、聚合物成型過程的力．化學反應研究(《聚合物成型原理及成型技術》第4章)、聚合物氣輔注塑技術(《聚合物成型原理及成型技術》第8章)、聚合物吹塑成型技術(《聚合物成型原理及成型技術》第9章)、聚合物反應擠出技術(《聚合物成型原理及成型技術》第10章)、聚合物纖維成型新技術(《聚合物成型原理及成型技術》第11章)、綠色黏膠纖維成型新技術研究(Lyocell纖維，本叢書未編入)、納米纖維和超細纖維成型技術研究(本叢書未編入)、橡膠成型加工理論及技術研究(《聚合物成型原理及成型技術》第12章、《功能高分子與新技術》第9章)、聚合物成型過程可視化技術(本叢書未編入)，以及聚合物復雜流體研究的數學方法(《聚合物成型原理及成型技術》第14章)、聚合物成型加工的計算機模擬研究(《聚合物成型原理及成型技術》第15章)等工作。
近年來在我國高分子成型研究領域出現了一些新的生長點，比如聚合物振動剪切成型原理及設備研究(《聚合物成型原理及成型技術》第7章)、聚合物成型過程中的形態控制研究(《聚合物成型原理及成型技術》第13章)、聚合物復合體系的微波增容技術研究(<高分子化學>第5章)等。這些工作不僅是提高高分子材料性能的新成型技術，更主要的是在學科上把高分子成型研究引向了深層次，為高分子成型研究的創新提供了新思路。
展望未來高分子成型研究的發展我們感到，首先應加強與高分子物理的聯系，以高分子物理知識為基礎，加強聚合物成型理論研究，促進高分子成型學科盡快成熟；加強研究高分子成型過程中其結構及相態受外場因素影響的演變規律，發展控制特定結構和相態形成的新技術，創造高分子成型新工藝；注意開展專家系統和計算材料科學的研究，對特定的高分子體系的成型工藝條件進行預測，并對成型過程進行現場、實時和動態調控。
1．6 中國功能高分子與新材料的研究
功能高分子領域和高分子材料領域都是高分子的三個分支學科面向社會對新材料的需求而形成的研究領域，兩者區別在于功能高分子領域研究用途特殊且用量不大的精細高分子材料，而高分子材料領域則更著眼于適用性廣的通用高分子材料的研究。功能高分子與新材料領域的研究線索是，運用高分子的學科知識與其他學科及領域進行學科交叉，研究和探索能滿足其他學科和領域所需的新材料和新技術問題。
在過去的工作中，我國功能高分子研究較多地注意了新功能高分子化合物的合成及應用。深入開展高分子結構與功能關系研究及功能的原理研究不夠；根據功能高分子領域學科交叉的特點，主動學習其他有關學科領域的知識，擴充從事功能高分子研究的知識積累以及活躍開拓新功能高分子新領域的研究思路也尚嫌不夠。
在高分子新材料研究領域，過去的工作同樣是較多地注意新化合物的合成及應用，未能充分注意從新材料的應用研究中提煉學術問題，從而增加學術積累或開拓學術研究的新領域；也未能注意將應用研究和學科基礎研究結合起來，研究新材料探索、應用中涉及到的諸如聚合物結構、分子鏈運動等一些深層次的基礎性問題,從而提高高分子新材料的研制水平[9,10,12]。
我國的功能高分子研究主要開展的工作有:醫用功能材料(醫療材料、藥物緩釋材料)研究(《功能高分子與新技術》第6章)、電子聚合物(導電、發光、非線性光學材料)研究(《功能高分子與新技術》第4章)、磁性高分子研究(《功能高分子與新技術》第5章)、高分子液晶研究(《功能高分子與新技術》第16章)、電磁流變液體系研究(<功能高分子與新技術>第19章)、智能高分子凝膠研究(《功能高分子與新技術》第7章)、功能分離膜研究(《功能高分子與新技術》第3章)、吸附與分離功能樹脂研究(《功能高分子與新技術》第2章)、高分子催化劑研究(《功能高分子與新技術》第8章)、相變儲能材料研究(《功能高分子與新技術》第11章)等。
在高分子新材料研究領域我國開展的主要工作有：高性能工程塑料(含高性能樹脂、聚烯烴工程塑料)，復合材料，可環境降解材料(聚乳酸及其共聚物、聚羥基丁酸酯、全淀粉塑料、纖維素材料以及聚烯烴降解途徑研究)，納米材料，有機-無機分子雜化材料，天然高分子改性材料(綠色黏膠纖維),農用高分子材料(噴灌用材料、土壤保水材料)，以及橡膠、纖維、黏合劑、涂料、建筑用高分子材料(地基加固材料、水泥減水劑材料)等。在本叢書中，編者選擇了下述幾種有新技術背景的新材料研究予以介紹，如杜仲膠-塑新材料(<功能高分子與新技術>第9章)、二氧化碳樹脂材料(<功能高分子與新技術>第10章)、天然漆漆酚鈦耐腐蝕涂料(<功能高分子與新技術>第12章)、可生物降解材料(<功能高分子與新技術>第13章)、雜化材料(<高分子化學>第20章)、插層聚合合成納米材科(<功能高分子與新技術>第14章)、土建用高分子材料(<功能高分子與新技術>第20章)以及有機硅高分子研究(<功能高分子與新技術>第15章)、雜環高分子研究(<功能高分子與新技術>第17章)和聚酰亞胺的研究(<功能高分子與新技術>第18章)等。
近幾年,我國在功能高分子及新材料研究領域做出了下述幾項有國際影響的創新性工作。比如二茂鐵類磁性高分子的合成及電子器件和新天線材料的研制(<功能高分子與新技術>第5章)，杜仲橡膠資源的利用及杜仲膠材料譜研究(<功能高分子與新技術>第9章)。甲醇羰基化制醋酸、醋酐高分子催化劑研究(<功能高分子與新技術>第8章)，天然大漆漆酚鈦耐腐蝕涂料研究(<功能高分子與新技術>第12章)，一系列新型高分子分離與吸附功能樹脂研究(<功能高分子與新技術>第2章)，以及有望形成成果的高分子磁電阻材料研究和聚烯烴降解技術研究等。分析上述創新性成果的形成過程，我們可以得到如下啟示，即在功能高分子及新材料研究領域，只要我們大膽進行學科交叉．密切聯系生產實踐并努力從中提煉學術問題，是可以做出國際上有影響的創新性成果的。在這些新的綜合性研究課題面前，從某種意義上講，我們和國際同行是站在同一起跑線上的，我們自己的高分子基礎學科研究落后的劣勢并沒有明顯地顯現出來。
社會的發展要求今后高分子功能材料具有納米化和智能化的特點。
高分子功能材料的納米化，是要求在分子層次上調控和實現高分子的功能，即。采用化學及物理等方法，利用溫度場、溶劑場、電場、磁場、力場和微重力場等外場的作用，在一確定的空間或環境中像搬運積木塊一樣移動分子，采用自構筑(self-organization)、自合成(self-synthesis)或自組裝(self-assembly)等方法，靠分子間的弱相互作用，構建具有特殊形態結構的分子聚集體。或進一步在分子聚集體中引發聚合成鍵，得到具有高度準確的多級結構的高分子。通過這種精確操作的高分子合成，可以準確實現高分子的分子設計。一般而言．單個小分子的功能性質有很明確的方向性，在對這種小分子單體聚合時，如果使其先在外場作用下精確取向排列，它們的功能性質則可展現在同一方向上，然后再完成聚合反應，這樣得到的高分子將具有明顯的功能各向異性。比如在某一方向上會有優異的(電、光、磁或熱)信號傳輸能力，而在另外的方向上則可能完全隔絕信號傳輸，這樣的高分子納米功能材科可能運用于集成光學器件、集成光電器件以及微型光電機械中，對納米尺度上的電、光、磁或熱等信號的定向傳輸會有十分特殊的作用。
高分子功能材料的智能化，是指其功能可隨外界條件的變化而有自動地調節、修飾和修復。高分子屬于軟物質，軟物質的特點是對弱的外界影響(比如物質組成或結構的微小變化，施加于物質的瞬間的或微弱的刺激等)，能作出相對顯著的響應和變化。因此研究高分子的軟物質特征，利用外場的變化來調節高分子功能的變化，發掘高分子的自適應性，尋找實現高分子功能材料智能化的途徑，將是我們今后的另一努力目標。例如高分子凝聚態的有序結構極易受到外場的影響，如果采用溫度場或剪切場使導電分子有序排列，則可成為各向異性的導電材料；如果此種各向異性的導電材料在外場(如電場)的作用下，能發生結構各向異性的反轉，則會產生功能各向異性的反轉，從而形成能在不同條件和不同方向上調節材料功能的智能性功能材科。
在功能高分子的研究領域．我們還建議開展高分子生物學研究。仿效生物高分子結構有序與生物功能的關系開展合成高分子的研究，研究生物(酶)催化劑，合成高分子與生物分子的接枝改性材料和組織工程材料等。
展望未來功能高分子和高分子新材料研究，我們應當提倡學科交叉和聯系生產實踐，大膽在學科交叉中開拓功能高分子研究的新領域,從社會需求和生產實踐中提煉學術問題，創造新應用領域的高分子材料；在功能高分子和高分子材料的研究領域，應注意在開拓、探索之后進行“耕耘”，深入研究材料的功能及性能的原理及其與高分子的結構等因素的內在聯系，從而提高功能高分子和高分子新材料的研究水平，進而探索和開拓高分子基礎研究的新領域；在高分子新材料研究中要注意根據不同高分子的性質和使用要求，同時兼顧性能-價格比，進行新材料的分子設計和材料設計。
1．7高分子科學發展趨勢與展望[9～12]
高分子科學經過幾十年的發展,雖然學科內涵已初具規模，并在人類社會的發展中產生了舉足輕重的作用，然而高分子科學的研究內容、研究領域仍在隨著人類社會的發展而迅速擴展。在這種擴展中，越來越多的學術問題等待著高分子科學家去發現、去研究、去掌握，從而為高分子科學的今后發展提供了無限的空間。在科學的整體發展中，高分子科學處于多種學科的交匯點上，涉及了物理學、數學、生命科學、電子學、各種工程學以及化學學科內部的其他分支學科，這更為高分子科學的發展提供了良好的學科環境。高分子科學與國民經濟的發展密切相關,這更為高分子科學的發展提供了社會需求。因此，今后高分子科學的發展必將利用上述有利因素，從學科交叉中求開拓,從聯系國民經濟的實踐中求發展。
自然界已為我們制造了完美的高分子科學的樣板——生命物質。憑著氨基酸、多糖、脂質體、核糖核酸等“生物大分子”的有序排列和有序組合，構成了各種奇特的“生命功能”和“生命材料”，其中的奧妙是值得高分子科學家研究和仿效的。因此向生命科學學習，研究生命現象中的各種高分子問題,將成為高分子科學發展的一個源泉。
現在的合成高分子化合物是以石油資源為基礎的，但世界石油資源總有枯竭的時候，高分子科學家不得不從現在開始注意為未來高分子化合物尋找新的資源，在這方面我們面臨有兩類資源是可以考慮的。其一是植物資源。植物的光合作用每時每刻都在合成著大量有機物質，其中有的本身就是可利用的高分子物質，如順式聚異戊二烯、反式聚異戊二烯、纖維素、淀粉、木質素等，有的可能是潛在的合成高分子的單體資源。尋找將這些潛在資源變為合成高分子廉價原料的途徑,充分利用植物直接合成的高分子化合物，將是今后高分子科學家的任務之一。探討采用基因工程的方法，促使植物產生出更多的可直接使用的天然高分子，或可供化學合成用的高分子單體；采用生物催化劑或菌種，將天然的植物原料(如淀粉、木質素、榨糖廢料等)制備成與合成高分子相似的結構或性質更優異的高分子，也將是今后高分子科學家跨學科研究的目標。這些由植物資源獲得的高分子，不僅將擴大合成高分子的原料來源，而且得到的合成高分子還可能具有環境友好的特征，可以是生物降解的，可以是循環再生的。
其二是由有機化合物以外的來源得到所謂的無機高分子。目前的高分子主鏈上的原子以碳為主兼有少量氮、氧等原子，因而稱為有機高分子。無機高分子則泛指主鏈原子是除碳以外的其他原子。無機高分子可以有其他的原料來源。按元素性質判斷，約有四五十種元素可以形成長鏈分子，目前報道的有全硅主鏈、磷和氮主鏈、硅氧及硅碳主鏈、全鎵和全錫主鏈、硫磷氮和硫碳主鏈、含硼主鏈以及含過渡金屬主鏈的無機高分子。其中主鏈全部是硅原子且具有有機側鏈的聚硅烷應是最值得注意的一種無機高分子。地球上存在著大量的SiO2,雖然目前人類已掌握將SiO2轉變成有機硅單體的方法，但能耗巨大。如能尋找更方便、更廉價的將SiO2轉化成有機硅單體的方法．無疑將給高分子化合物開辟另一重要資源。
研究高分子合成材料的環境同化，實現高分子材料的循環使用和再生利用，減少對環境的污染乃至用高分子合成材料治理環境污染，是今后高分子材料能否得到長足發展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成，在環境友好的水或二氧化碳等化學介質中進行化學合成，以及用合成高分子處理污水和毒物，研究、實現合成高分子與生態的相互諧調，是高分子科學今后發展中面臨的杜會問題。
未來高分子科學的內容將更豐富，涉及的學科知識將更寬。高分子科學的教育將更重要。為了開拓今后高分子科學的新領域，我們希望年青一代的高分子學者，在培養和學習階段，要注意拓寬知識面．不僅要掌握高分子科學三個分支學科的知識，還要注意選擇掌握物理學、生命科學、電子學、工程學等方面一門或幾門基礎知識，并注意掌握計算機技術，才能在今后高分子科學的研究中開拓前進。
根據我國科研工作的具體情況．在今后高分子科學的發展中，我們推薦“創新、交叉、介入、實踐”八字工作思路。創新，是對自己工作的要求,只有增強創新意識，才能提高學術水平，發展科學；交叉、介入、實踐是實現工作創新的方法，是指吸取其他學科的知識為“我”所用,利用學科交叉產生新思路；運用高分子的知識。大膽介入其他領域，解決其他領域所面臨的高分子新材料問題。從中開拓高分子研究新領域；重視實踐中的問題，在解決應用性問題的過程中，注意提煉、升華學術同題，從中尋找發展高分子科學的新思路、新途徑。
在今后高分子科學的發展中，我們同樣提倡產-學-研(產業、育人、研究)相結合的發展模式，也提倡基礎研究一應用研究一產業化的學術界－產業界的聯合方式，從而使我國高分子科學在國家發展中發揮更大的作用。
展望21世紀，高分子科學工作者對高分子的認識必將更加深人，對高分子的掌握必將更加運用自如，高分子科學必將為人類社會做出更加豐富多彩的貢獻。
參考文獻
1 Morawetz H.Polymers: The origins and growth of a science.New York: John Wiley & Sons, 1985
2 0choa G, Cory M. The Timeline Book of Science. New York: Stonesong Press, 1995
3 Staudinger H. Polymerization, Bet., 1920, 53:1073
4中國化學會《中國化學五十年》編輯委員會。中國化學五十年. 北京：科學出版社．1985，第五章
5馮新德.《馮新德文集》.北京：北京大學出版社，1999
6錢人元.《錢人元學術論文選集》.北京：中國科學院化學研究所．I997
7何炳林，黃文強.《離子交換與吸附樹脂》.上海：上?？萍冀逃霭娑牛?995
8唐熬慶.《高分子反應統計理論》.北京:科學出版社．1985
9何天白，胡漢杰.《海外高分子科學的新進展》.北京：化學工業出版社，1997
I0 Stupp S I. Interdisciplinary Macromolecular Science and Engineering-The Frontier.Mater Today, 1998, 1: 8~10
11何天白, 王佛松. 展望21世紀的高分子化學，化學通報，1999,10:23~28
12 National Research Council(U.S.A). Polymer Science and Engineering, THE Shifiting Research Frontiers. Washington D.C: National Academy Press,1994