假如沒有塑料

知識 06-02

2017 年7 月的一天，我像往常一樣打開科技新聞的網站，一則消息吸引了我的注意：自20 世紀50 年代至2015 年，人類已經生產了83 億噸塑料，其中的63 億噸已成為垃圾。如果按照這樣趨勢推算，在未來的30 多年中，將有3 倍於此的塑料垃圾產生在我們這個星球上。

的確，隨著塑料製品的日益普及，塑料帶來的環境問題也日益嚴峻：眾多的塑料製品在使用完畢後被隨手丟棄，成為令人頭疼的「白色污染」；進入海洋中的塑料垃圾嚴重威脅著各種海洋生物的生存；塑料的生產加工消耗了石油、煤炭等不可再生的化石能源，同時排放出大量的溫室氣體二氧化碳，成為造成全球氣候變暖影響因素之一。正因為如此，近些年來，少用塑料甚至不用塑料的呼籲或者倡議時常見諸各種媒體。

然而，你是否想過，如果沒有了塑料，我們的生活會變成什麼樣子呢？你可能對此不以為意：塑料的誕生髮展也就是一百多年的事，在此之前的幾千年，沒有塑料，人類不也是過得好好的嘛。真的是這樣嗎？

讓我們不妨選取日常生活中的一個片段，來看看塑料對我們的影響究竟有多大吧。

設想某天傍晚，華燈初上，你完成了一天的工作，收拾好東西準備離開辦公室。不過你還不能馬上回家，因為有三件事需要完成：首先，家中的冰箱已經差不多空了，你需要去超市採購食品和其他日用品；其次，回家的路上要路過一家醫院，你的一位老友最近正在那裡住院，你打算順路去看望他；最後，你還打算到健身房去鍛煉一下身體。不過，你最先要做的是給自己的汽車加滿汽油。

在加油站，看著工作人員遞上來的賬單，你忍不住搖頭：這輛汽車是上個月剛剛購買的，當時廠家宣傳說這款新車的燃油經濟性有了顯著的提高，所以你最終相中了它。可是看起來似乎沒怎麼省油嘛，莫非是廠家在騙你？這還真不能怪廠家。有研究表明，如果車身重量減少10%，燃油經濟性就能夠提高6% ～ 8%。現在沒有了塑料及基於塑料的複合材料，汽車中的零部件只能用金屬來代替，車身重了不少，能省油才怪呢。

塑料在汽車輕量化、提升造型設計自由度、降低成本上優勢明顯。在過去30年間，汽車的塑料用量己從20世紀60年代初的10kg左右上升到21世紀初的200kg量級。目前中國各類車型汽車使用塑料達到了每輛130～160kg，相比2010年(70kg)已經有了顯著提高，但與汽車強國，如德國(300kg)相比還有差距（來源：鏈塑網）

給汽車加完油，你走進超市，來到擺滿飲料的貨架前準備買一些碳酸飲料。往常這些飲料大都是裝在塑料瓶里，現在沒有塑料，很多飲料只能裝在玻璃瓶里。當你把一箱飲料從貨架上搬到購物車裡時，你覺得貨物怎麼重了許多。沒錯，同樣尺寸的塑料瓶要想換成玻璃瓶，重量至少要增加100 克，現在買了幾十瓶飲料，你自己算算包裝會增加多少重量吧。而且要想把這幾十瓶玻璃瓶裝的飲料運回家，開車時還得格外小心。萬一瓶子碎了飲料灑出來，買飲料的錢打了水漂兒還是小事，要是把新買的車弄髒了，那就實在不妙了。當然了，你也可以選擇裝在鋁製易拉罐里的飲料，這樣就不用擔心瓶子摔碎的問題了。然而鋁的生產需要耗費大量電力來電解氧化鋁，因此鋁是臭名昭著的耗能「大戶」，提煉鋁礦石過程中產生的污染就更不用提了。想到這裡，你是否有些懷念塑料飲料瓶了呢？

買完飲料，你走到超市的生鮮區。往常各式各樣的農產品總是讓你目不暇接，但今天你似乎感覺果蔬的品種少了許多。沒錯，離開了塑料，地膜、溫室大棚等重要的農業生產手段都無從談起，即便有了先進的育種技術、發達的物流，我們的口福仍然很可能要大打折扣。如果你像筆者一樣來自北方，冬天一到，你很可能又要像我們的父輩一樣，忍受沒有新鮮蔬菜水果，只能吃冬儲大白菜甚至鹹菜的生活呢。

採購完畢，該付賬了。你拿出錢包尋找裡面的信用卡，卻發現它們都不翼而飛了。信用卡的主要材質是塑料，沒有了塑料，你怎麼會有信用卡可用呢？那用手機支付？別逗了，沒有塑料，手機能不能順利地造出來還不好說呢。這些支付方法都不能用，你多半只能老老實實地用現金付賬了。錢包里放那麼多紙幣，既不方便也不安全，但沒辦法，沒有塑料，你只能選擇忍耐了。

離開超市，你來到醫院，這時護士正準備給你的朋友輸液。這本是一項再簡單不過的操作，護士卻犯了難。因為沒有了聚氯乙烯這種常見塑料，我們找不到合適的材料來製成輕柔且又不失牢固的輸液管。旁邊一位患者的情況更為糟糕，他的情況危急，需要立刻輸血，可是沒有聚氯乙烯，如何生產血漿袋也成了問題。你想起昨天才看到一篇文章，提到聚氯乙烯製品中的增塑劑會逐漸從塑料中遊離出來，進入人體後會危害健康，所以應當遠離聚氯乙烯云云。然而正是這種「聲名狼藉」的塑料在為保護我們的健康做貢獻。此時此刻，你是否覺得需要重新審視一下塑料的價值了呢？

探望完朋友，你來到健身房，準備好好地活動一下。你從小就喜愛運動，但自從用眼過度導致近視，不得不佩戴眼鏡之後，每次運動時你總是要提心弔膽。你至今還清楚記得初中某次體育課上，你和同學一起踢球，飛過來的足球剛好砸到你的眼鏡上，瞬間就讓玻璃鏡片粉身碎骨。不過好在碎玻璃沒有傷到眼睛，算是不幸中的萬幸了。後來，你把玻璃鏡片換成了更加輕便且耐衝擊的塑料樹脂鏡片，就再沒有這方面的煩惱了，但框架眼鏡在運動中仍然會不時掉落，讓你覺得不夠盡興，於是你又配了一副隱形眼鏡，從此在運動場上揮灑自如。然而如果沒有塑料，無論是樹脂鏡片還是隱形眼鏡都只能存在於科幻作品中。看著你重新戴上「瓶子底」鏡片走上運動場，還真讓人不得不為你捏一把汗呢。

從上面這個很小的生活片段中我們不難看出，塑料製品的使用極大地改善了我們的生活。如果離開了塑料，我們的生活或許仍然能夠繼續，但會失去很多方便和舒適。如果把與塑料同屬高分子材料的合成橡膠、合成纖維等也算上，我們就更離不開它們了。當然，強調塑料對人類的重要性，並不意味著忽視甚至否認塑料對環境造成的負面影響。的確，目前塑料製品從生產、使用到廢棄和再利用的各個環節都存在著許多不盡如人意之處。例如筆者在文章開頭提到的研究就指出，目前的塑料廢棄物中只有9% 被回收再利用，12% 以焚燒的形式產生能量，剩下的近80% 作為廢棄物全部都進入了垃圾填埋場或者環境中。如果我們將塑料垃圾回收再利用的比例哪怕提高几個百分點，由此帶來的環境收益都是不可估量的。同樣，通過改進塑料生產和加工的工藝，提高對原材料和能源的利用率，我們完全有可能進一步減輕塑料對環境的負面影響。

但筆者需要指出的是，解決塑料帶來的環境問題，需要從技術到管理的方方面面的努力，而不是一味地妖魔化塑料或者不切實際地號召人們遠離塑料，這樣做的結果只會是適得其反。事實上，塑料及其他高分子材料的使用對保護環境所做出的貢獻是相當可觀的。有研究指出，如果將日常用品中的塑料全部替換成其他類型的材料，我們將要付出的環境方面的代價會增加到現有水平的近四倍。這個數字雖然聽起來極不合理，實際上卻並不出乎意料：由於塑料輕便耐用的特點，將它們替換成其他材料後，我們往往需要更多的材料才能完成相同的任務，這就意味著需要消耗更多的資源。因此，塑料雖然對環境有著不可忽視的負面影響，但是塑料也是我們解決環境問題，更好地實現可持續發展的重要武器。

我們人類從誕生的那一天起，就沒有停止過追求更加美好的生活，而這就使得我們不可避免地在環境中留下了越來越多的印記。面對不斷出現的問題，我們應該做的是正視問題、解決問題，而不是一味地倒退。我們擔心化石能源的消耗造成全球氣候變暖，但如果沒有電力，絕大部分人恐怕都無法忍受；我們抱怨汽車的大量使用造成城市交通擁堵、空氣質量下降，但也沒有誰真的想回到必須依靠走路和馬車出行的年代。同樣，對於塑料，我們為什麼不能積極客觀地去面對它呢？這也正是筆者寫作《塑料的世界》此書的重要緣由。

以塑料為代表的高分子化合物作為一種極為重要的材料，在我們的日常生活中扮演著極為關鍵的角色。有些是我們能意識到的，如塑料製品、人造纖維等；有些是我們意識不到的，如郵票背面的膠水、3D印表機的「墨水」、寶寶的尿不濕……那究竟是什麼造就了高分子材料卓越不凡的性能？有哪些科學家曾經為它們的發展做出貢獻？塑料製品究竟對我們的健康有怎樣的影響？如何破解塑料帶來的「白色污染」難題？ ……

帶著這些問題，筆者從我們生活中最常見的現象入手，採用科學知識、科學原理與科學故事相互貫穿的寫作手法，介紹了高分子化合物的發展歷程、影響高分子化合物性能的諸多科學原理、高分子化合物在人類生活中的應用、對高分子化合物認識的誤區、高分子化合物給環境帶來的危害，以及高分子化合物未來的發展方向。

從歷史到未來，本書為讀者展現了一個科學、理性的看待事物的方法和態度，讓讀者能夠以更為廣闊的視野看待給高分子化合物給人類世界帶來的顛覆性改變，希望得到讀者，特別是青少年讀者的喜愛。

魏昕宇

2018 年12 月

本文摘編自《塑料的世界》（魏昕宇著. 北京：科學出版社，2019.5）一書「前言」，有刪減修改。