Tag Archives: polymer

白崇禧的橡胶亲家和橡胶女婿

白薛联姻

白先慧、薛联宝亲笔签名铁白先勇著作《父亲与民国》。图片来自：(3) Facebook

白崇禧是桂系军阀代表人物。抗日战争期间他在正面战场做出过杰出贡献，特别是他与李宗仁指挥的台儿庄战役。解放战争后，他与蒋介石一同败退台湾。白先慧是他排第二个女儿，白先勇是他排第五个儿子。图中的薛联宝是白先慧的丈夫。

1979年，我国大陆实行改革开放。同年发布了《告台湾同胞书》，表达了海峡两岸和平交往的意向。同时，解放军停止炮击大小金门岛屿。1985年大陆还拍摄了《血战台儿庄》，肯定了国军在抗战中的贡献，引起了许多国民党将领子女的注意。比如正在拍摄时，李宗二之子李幼邻就从美国回到大陆找这个剧组。上映后蒋经国看了影片，同意开放国军老兵回在在陆探亲。

白先慧1986年回大陆，处境跟李幼邻不一样。虽然1948年12月25日中共公布的首批战犯名单中，李宗仁排第二，白崇禧排第四，但是李宗仁1965年7月从海外飞回大陆，周恩来亲自到机场迎接，毛泽东接见，被当作“弃暗投明”的典型给予极高规格待遇，文革中还上了13人保护名单。而至1986年，白崇禧没有任何官方场合实际为它“摘帽”。白家一直在台湾，对大陆的变化了解非常有限，所以白先慧要背着家里反对意见“潜入”大陆。事实上这个担心是多余的。

橡胶大王

薛联宝的父亲是我国著名的“橡胶大王”薛福基。他于1928年在上海创建了大中华橡胶厂。抗战期间，工厂部分设备内迁并承接军需品生产，1949年前职工超4000人。1954年公私合营后隶属上海市轻工业系统。1990年6月19日，与上海正泰橡胶厂合并组建上海轮胎橡胶（集团）公司。薛福基与大中华橡胶厂在解放前的事迹突出了弱国小民的国家尊严，也是跌宕起伏的。

抗战前，国内的轮胎由美、日、英、法等国外品牌垄断。大中华橡胶厂原来是做胶鞋的。但是创建人之一余芝卿等人决定要做轮胎。轮胎的生产要求跟胶鞋相比是天壤之别。我不知道1935年的情况，以现代轮胎而言。一个轮胎里含有几种不同配方的胶料，还有帘布层、钢丝带束层、胎圈等部件，在成型机的成型鼓上逐层贴合组装成生胎之后，再装入模具经高温高压硫化。

1932年，大中华橡胶厂开始筹备生产汽车轮胎，并专门拨款20万元。为了学习先进的工艺技术，薛福基亲赴日本，委托一家铁工厂设计图纸，并制造出全部的生产设备。机器装运回国以后，经过半年多的艰难试制，“双钱”牌轮胎于1934年10月成功投入生产。尽管日产量只有七八条，品种也只有两种，但“双钱”轮胎一经问世即深受市场欢迎。1935年，中华橡胶厂出产的“双钱”牌轮胎在新加坡“中华总商会国货展览会”展出，获特等奖。

“双钱”牌轮胎的试制成功和投产打破了西方国家在轮胎制造和销售上的垄断。为此，英国邓禄普公司采取跌价倾销的手法，妄图一举压垮大中华橡胶厂的“双钱”牌轮胎。大中华橡胶厂在改进轮胎质量的同时，销售上也采取了灵活的措施。最后，“老人头”牌人力车轮胎每副跌到4元，“双钱”牌每副只卖3.2元，包用期也延长到10个月，又以分期付款的方式吸引顾客。几个回合下来，“双钱”牌人力车轮胎终于在市场上站稳了脚跟。一计不成，再施一计。邓禄普公司以“双钱”牌轮胎的金锭花纹与“老人头”牌轮胎的梅花花纹相似为借口，向国民政府商标局提出诉讼。其实，轮胎花纹图案仅为适合行驶条件而设计，并不具备商标的要件。而软弱无能的中国政府迫于压力，竟然判令大中华橡胶厂停止生产“双钱”牌轮胎。大中华橡胶厂不得不屡次修改轮胎花纹模具，但还是遭到邓禄普公司的蛮横攻击。被逼无奈之下，大中华橡胶厂聘请立信会计师事务所著名会计师潘序伦向国民政府实业部申诉，甚至直接上诉行政院，结果还是遭到无理驳回。直到1937年全面抗战爆发，上海、南京相继沦陷，这桩匪夷所思的“商标侵权案”一时无人追究，事情才不了了之。

为了学习化工技术，大中华橡胶厂创始人、总经理薛福基一度长驻日本，亦时常往来与中日两地，结交了不少日本朋友。但他满怀爱国热忱，爱憎分明，对日本帝国主义侵略中国的行径切齿痛恨，积极从事抗日救亡运动。1937年，就在大中华橡胶厂着手拓展新的发展路径之时，“七七”卢沟桥事变爆发，日军全面侵略中国。薛福基一面号召大中华橡胶厂广大职工加紧生产，为杭州笕桥空军学校制造飞机轮胎，一面协同天厨味精厂吴蕴初、康元制罐厂项康元等人共同研制防毒面具。这期间，他还亲自动手编写关于轮胎性能及其使用方法的讲义，为国防部辎重兵学校的学员讲课。大中华橡胶厂主要生产飞机、汽车轮胎和军用胶鞋，涉及军品。战端一开，上海、南京形势危急，这些重要的化工企业决不能留沪资敌。因此，薛福基响应政府号召，动员工厂全体员工做好准备，积极进行军事体能训练，开始筹划工厂内迁事宜。8月14日，淞沪抗战爆发的第二天，薛福基乘车从公司总部去工厂。当他的座车驶经大世界游乐场门口，适逢中日两军在上海上空发生激战，一颗炸弹落下爆炸。薛福基被弹片击伤后脑，经中西医多方抢救无效，于8月31日逝世，时年44岁。英年早殇，赍志而殁，令人扼腕痛惜。

段炼《上海化工系统的红色历史》

另外，我们今天知道的“回力”球鞋，是上海另一家老橡胶厂——正泰橡胶厂的产品，创始人恰好也姓薛——薛铭三。中国“回力”是沪语中英文Warrior的谐音。这个可能大部分人联系不上。

这两个薛先生都是我老乡，都是江苏江阴青阳人。青阳镇在江阴南端。我老家是璜土镇的，在江阴西端。青阳邓阳薛氏的先祖薛暤于明代徙居青阳邓阳，成为该支薛氏始迁祖，子孙“散居于青阳东南一带”，有“十里洋洋一片雪（薛）”之誉。

橡胶王子

薛联宝于1950年，他从上海到美国阿克隆大学读本科（1950-1954）。1954-1957年在普林斯顿大学主避研究生，师从著名的Arthur Tobolsky。博士毕业后，他加入了Phillips Petroleum橡胶合成研究部，任职到退休。我找不到他的生卒时间。从读本科大致的年龄判断，他生于1930-1932年，父亲被炸死时，他应该不到10岁。

我国高分子界先驱之一黄葆同1952-1955年期间也在普林斯顿大学的塑料研究室。他们的友谊很可能是在这段时间重叠时结成的。所以孔网上有薛联宝寄给黄葆同的签名贺卡。黄葆同在1955年回国了。中国留美学生在建国后，分几批回国的。1954-1957年那一批是中美日内瓦谈判后获得批准的。

黄葆同院士旧藏：薛联宝 贺卡（世界上公认的聚合物科学的先驱者、美国化学学会主席)_薛联宝_孔夫子旧书网

薛联宝在英文论文中署名一律为Henry L. Hsieh。凭着阴离子聚合的贡献，薛联宝于1998年获得Mooney奖。他贡献最大的工作是烷基锂引发体系做阴离了溶液聚合。

溶液丁苯橡胶是为了改良轮胎的节能性而开发出来的。轮胎的滚动阻力主要由于胎面的滞后损失，需要降低在50~70摄氏度的损耗正切。同时抗湿滑也可以节能，所以要增加−10~10摄氏度的损耗正切。换言之，玻璃化温度低的橡胶表现出低的胎面滞后（天然胶和顺丁胶），而玻璃化温度高的抗湿滑（旧的丁苯胶）。60年代汽油价格上涨长这种矛盾的要求就更尖锐。荷兰壳牌和英国邓禄普共同研究了溶液丁基锂体系，精确控制1,2-丁二烯和苯乙烯的含量，获得两全其美的材料。

薛联宝所在的美国Phillips Petroleum公司于1964年建立了年产4.9万吨的溶液丁苯工厂。他主持开发 Solprene、K-Resin、Butarez、Phil-ad VIII等各类丁苯胶材料。这些大量不同牌号的丁苯共聚物材料得益于对共聚序列——包括其中丁二烯单元的顺、反比例的高度控制。阴离子聚合给高分子的分子设计开创了一个广阔的空间：从序列的控制出发，进而控制结晶度和结晶形貌、相分离形貌，乃至精准控制粘弹谱形状。这使得“高分子材料”门类数量爆炸式增长。就仅以丁苯共聚物为例，提高了溶液阴离子聚合技术之后，用来做什么的都有了，也才有了上述这些商品名及其下的大量牌号。

他长期在企业，故而不能大量公开发表论文，但是他在阴离子聚合技术领域的影响是很大的。很多人从他发表的零星论文获得灵感，或者私下向他学习阴离子聚合技术。除论文和专利之外，他的代表著作是与Quirk合著的Anionic Polymerization: Principles and Practical Applications, Marcel Dekker (1996)。Quirk是Akron大学教授和Goodyear奖得主。他研究生期间联系已在Phillips Petroleum的薛联宝实习学习阴离子聚合。值得注意的是薛与金关泰合著的《阴离子聚合的理论和应用》由中国友谊出版公司于1990年出版，早于前面这本英文著作。英文版著作中的致谢是“To Diana and Donna for their patience and encouragement”，Diana就是作为其中一位作者薛的的妻子白先慧。

截自白先勇编著的《父亲与民国——白崇禧将军身影集（下册）》。原书注释：“先慧與丈夫薛聯寶伴父親遊日月潭散心。薛聯寶在飛利浦石油公司任職。”

妻子家族的特殊性、美国设置的困难，本身在公司工作，不是学术研究人员等各种因素，是薛联宝没有在那个年代回国的主要原因。但是薛联宝在1980年5月随美籍高分子科技代表团应邀来中国科学院化学研究所讲学，国务院副总理、中国科学院院长方毅接见，1990年又与金关泰合著中文专著在中国大陆出版，又与黄葆同保持友谊关系，加上其妻是《告台湾同胞书》之后很快回国的台胞，可以想象薛联宝跟中国大陆高分子界一定有着更多友好的联系。

Flory的“另一本书”

某校《高分子物理》课期末考试的“英文名词解释”题中，考到“rotational isomeric state”（旋转异构态）这个术语。我感到很困惑。因为这个术语是比较深的。我们所采用的本科高分子物理教材，根本没有涉及到这个概念。这个概念甚至没有出现在P. J. Flory的“那本书”——Principles of Polymer Chemistry中（出版于1953年），因为这个概念是由Михаи́л Влади́мирович Волькенште́йн（M. V. Volkenstein）在1959年发表的著作Конфигурационная статистика полимерных цепей（聚合物链的构象统计）中正式提出的。1963年，该书的英文翻译在美国出版，P. J. Flory在序中高度赞赏了该著作。后者的“另一本书”——Statistical Mechanics of Chain Molecules也于1969年出版，使得旋转异构态——计算真实聚合物链统计性质的一种近似思想——得到更加为人所知（尽管这本书仍然是少有人阅读的）。

M. Volkenstein原著封面

旋转异构态假设，使得描述真实链的化学键节复杂性——例如不对称以及各自不独立的键节旋转势能曲线——有了可写下的统一数学形式。从今天的角度看，这一假设造成的好处是数学描述的离散化。这很像由“随机过程”到“时间序列”的变化方式。

上世纪60年代恰好是电子计算机问世的时代。复杂的计算如果可以被以一种离散化的方式描述，就可以通过电子计算机来解决。基于矩阵运算的线性代数在这个过程中发挥了重要的作用。比如，以马尔可夫过程为模型的预测，其实是落实到转移矩阵的运算上。同理，基于旋转异构态假设对真实链进行离散化描述后，有望通过计算机，给定化学式，预测出链统计结果——这将进一步用于预测聚合物材料的许多性质。这无疑是令人兴奋的。但是作为一门科学，这一假设是否符合实际，需要实验验证。而实验的可验证性理论，是任何一项理论工作的“另外50%努力”。Volkenstein原书总结了大量可能用于验证这一理论的实验方法——包括偶极矩测量、光散射、Kerr效应等。但是这些实验方法与旋转异构态假设正确性的联系，依然藏在复杂而间接的数量关系以及更多实验假定（比如valence-optical scheme）之下。

从今天的角度看，高分子物理理论的发展与液体物理的发展若不能说是同时的，则前者甚至超前于后者。因此，成功的高分子物理学家，免不了要在液体物理问题上有先锋式的正确认识。这在Flory的Principles in Polymer Chemistry一书中是有所体现的。例如在溶液热力学的格子统计部分，Flory“啰嗦”了一段话（p. 497 sec. 1a的第2自然段），实际上道出了液体的径向分布函数概念！反之，Volkenstein的原书，反映了前苏联科学家在Валентин Алексеевич Каргин（V. A. Kargin）关于液态的落后认识的影响。在Kargin当领导的期间，这些观点是用来对抗来自美国同行的不同观点的。Илья́ Миха́йлович Ли́фшиц（I. M. Lifshitz）的更加正确的高分子物理观点（1968年）被推迟到斯大林时代之后才为人所知[1]。因此，今天再想了解这部分内容，应该直接看Flory的著作。Flory的著作包括了他本人和后期的几个同事和学生：J. Mark、A. Abe、R. Jernigan、A. Tonelli的后续工作；他们发表了同一物理量的理论计算和实验测量结果比较，十分完美的印证了Volkenstein链统计理论的成功，比如以下著名插图。

用Monte Carlo模拟生成的立体异构无规链特征比，与理论计算特征比的比较图

References

  1. A.Y. Grosberg, and A.R. Khokhlov, "After-Action of the Ideas of I.M. Lifshitz in Polymer and Biopolymer Physics", Advances in Polymer Science, pp. 189-210, . http://dx.doi.org/10.1007/12_055

由一份简历的联想

我看到一篇论文，觉得与我的研究十分相关，于是想找找看作者Grigori Medvedev是谁，甚至考虑在方便的契机给他发封邮件。结果发现，他的简历本身透露出来的经历就很有意思。

他是在前苏联完成博士学位的。在学术生涯的初期碰到了苏联解体。他先去了波兰两年，然后到了美国的普渡大学，任职至今。

他博士期间是在俄罗斯自然科学院高分子物质研究所（Institute of High-Molecular Compounds, Russian Academy of Sciences），学位论文题目是液晶聚合物的松弛过程，导师是Yu Ya Gotlib。

显然，Medvedev的背景是偏向高分子物理的。他的导师Gotlib本人在Amazon上可以搜到一本书，题目是Molecular Mobility and Order in Polymer Systems，与Medvedev的博士学位论文主题几乎相同。Gotlib的早期工作，可以在Google Scholar的搜索结果中窥见一斑。从论文的最早年份来看，Gotlib的学术生涯大概开始于1950年代，一开始就研究高聚物。我能找到他最早发表的论文是1953年在ZHURNAL TEKHNICHESKOI FIZIKI（英语译为Journal of Technical Physics）上的题为TEORIYA RELAKSATSIONNOGO SPEKTRA POLIMERNOI TSEPOCHKI（聚合物链的弛豫谱理论）的工作。他是第一作者，第二作者是M. V. Volkenstein。

不失公平地可以说Volkenstein比更著名些，但可能今天的高分子学者也未必了解了。Volkenstein理应著名，因为Flory在诺贝尔奖网站上的自述中就提到，他的工作建立在Volkenstein的基础上的。Volkenstein在键构象统计方面的工作，比Flory开展得早。Flory的专著Statistical Mechanics of Chain Molecules出版后，Volkenstein在Biopolymers上发表了书评，见证了两个巨人的交流。相信这是这个今天少有人知却渊源深远的期刊上为数不少的高光时刻之一。

在这里我插一句。从我的观察来看，我怀疑，许多人并没有看过Flory的那本Statistical Mechanics of Chain Molecules就去引用。这本书有十分独立且今天罕见的主旨，是超出了一般高分子物理教科书中的链统计章节（包括Flory本人的另一更为流行的著作Principle of Polymer Chemistry）所关心的范畴的。Flory在Statistical ~这本书中为了实现他所不同于Kuhn的理论目标，使用了少见于常规教科书的数学工具。有时间我再另外写一篇东西来聊聊这件事。

但无庸置疑，这本书正面引用了不少Volkenstein的工作，使后者十分开心。

之所以说期刊Biopolymers有不少高光时刻，是因为它深度参与了高分子物理理论发展史的主线，很多重要的高分子物理基本问题，是物理学家在研究生物大分子的时候碰到的，当时他们把这些工作发表在了Biopolymers，后来成为了重要的普适理论。Volkenstein本人就十分关注生物大分子。他做理论时心里想着的应用是生物大分子。

俄罗斯人的论文有一个特点，就是十分注意突出俄国科学家在世界科学发展中的贡献。例如，高分子交联网络的溶胀热力学的Flory-Rehner理论，会改为Frenkel-Flory-Rehner理论。Volkenstein在谈到de Gennes的标度理论时，也提到了I. Lifshitz（是写教科书的那位E. Lifshitz的弟弟）在这方面也是先驱。Lifshitz在1978年发表在Rev. Mod. Phys.上的综述提到“用二级相变的思路来处理排除体积”，以及“globule”的概念。如果包括俄语世界，那么Lifshitz早在1968年就提出这些了，比de Gennes的Scaling concepts那本书要早。Lifshitz对高分子体系的兴趣始于1960年，也是从生物大分子切入的。鉴于Lifshitz对苏联凝聚态物理发展的影响，他切入高分子物理的角度，也许也深深了影响了苏联高分子研究后续的兴趣特点。

Lifshitz关于单链问题的兴趣，也深深地影响了我国早期高分子物理学家……因为这时期也是我国科学技术上全面向苏联学习的时代。当时的科学家与苏联的交流比较密切。比如，我国高分子最早的前辈之一王葆仁，在1956年，作为中国高分子代表团团长应邀出席在莫斯科举行的全苏第九次高分子论文报告会，宣读了2篇论文，会后参观访问了苏联一些研究机构和大学。1957年，作为国家科技代表团顾问，赴莫斯科谈判132项中苏科技协作项目中有关高分子方面的具体内容。

所以，很可能Lifshitz和Volkenstein和Gotlib都跟我国高分子前辈相识，甚至有密切交流，因为从我刚才的追溯可见，这三人在当时代表了苏联高分子学科的老、中、青三代。

有一本书叫《苏联科学家在中国》作者恰好也是化学家，主要搞无机化学的。这本书生动地展示了从共和国建立到1960年期间，我国科学研究的状况——主要是中科院化学所的状况。但是，在那个期间，这个中国化学的最核心研究单位也正在作高分子学科方面的大型打算，这是没有在这本书中体现的。总之为了这个项目，1960年，以钱保功先生当组长，还有郝柏林先生参加的一个高分子物理考察小组，被中科院派到苏联访问。

在列宁格勒大学郝柏林见到了对高分子构象统计有突出贡献的生物物理学家沃肯斯坦（M. V. Volkenstein）……。

张淑誉《郝柏林——科学游击战士》

原本，郝柏林是准备继续进军高分子科学的。他和同时们从俄文翻译了卡尔金（V. A. Kargin，今天的俄国高分子化学和技术研究所以他的姓氏命名）和斯洛尼姆斯基（G. L. Slonimsky）赠给的《高聚物物理化学概论》一书。钱人元先生也给过许多指导。但很快他就被派往苏联做研究生，他通过了朗道能垒测试，但成为了阿布里科索夫学生，学量子场论了。Volkenstein在研究生涯的后期进入到了生物信息学领域，无独有偶郝柏林也如此。高分子物理的早期经历，也许是一个普适性的诱因。

我从一个在世的俄裔研究者回溯了这么多乱七八糟的碎片历史，主要源自最近关于世界局势的感叹。二十世纪的冷战，把世界划分了三个。今天我们也许非常习惯美国科学史发展出来的范式。很多都觉得苏联搞出来的东西总是怪怪的，透着民科气质，但又没实质上明显的错误。只能说兴趣点很怪。其实，同样的感受也在二十世纪著名的苏联科学家参与当代科学革命史时体现。为何在当时，这种怪，成了开创历史；今天这种怪却成了格格不入了呢？有没有冷战结速之后世界单极化的影响因素呢？

我这么联想并非凭空的。比如，Volkenstein的链统计理论，更倾向于把化学信息包括进来，向物理上的难度挑战。在这一战斗中，Volkenstein作出了优秀物理学家常有的聪明联想来解决问题。Flory十分赏识这一点。他在自己的链统计著作的前言里，更为清楚地解释了，为什么要不惜克服繁琐的数学，非要实现一种纳入化学结构细节的物理结果。Flory的这篇前言，道出了沟通化学家视角与物理学家视角之难。与Volkenstein和Flory的学术品位相反的，是Kuhn和de Gennes的，忽略细节的、重整化的做法。很多人认为，后面这类做法“更物理”，因而更高级。Volkenstein和Flory的链统计工作，现在几乎只有能与Kuhn和de Gennes的工作相融的部分得以延续；他们独特的努力只留在了故纸堆。我在最近几年经常跟身边的人说，我喜欢Flory，不喜欢de Gennes，并非戏言或妄言，而是有着明确而难以尽述的理由。Flory更倾向于纳入化学家语境的信息到自己的理论当中（“更化学”），并没有损失他的物理性而逊色于后人，反而体现了物理学的威力。如果要忽略信息、重整化才能继续下去，若不是物理学的无能，那就是人的无能。