強軍鑄魂，建成世界一流軍隊
軍歌嘹亮，高唱著96年的光榮豪邁；軍旗飄揚，鐫刻著96年的歲月崢嶸。伴隨著強軍興軍的鏗鏘步伐，中國人民解放軍迎來了建軍96周年。96年來，人民軍隊高舉著黨的旗幟，腳踏著祖國的
這個故事開始于 19 世紀末的美國，轟轟烈烈的“鍍金時代”。
里奧亨德里克貝克蘭（Leo Hendrik Baekeland），1863 年出生于比利時。他出身平凡，父親是個普通工匠，而母親是個仆人。
但他憑借著對知識的愛好，讀LmqfohSeCN上了大學并繼續(xù)深造、最后成為了化學教授。1889 年，他移居美國，投入了工業(yè)制造行業(yè)。
1905 年，他第一次人工合成了一種叫“酚醛樹脂”的產(chǎn)物，是世界上第一種完全由人工合成的塑料。
他隨后注冊了這種塑料的專利，以自己的名字命名（Bakelite，中文翻譯為“電木”或者“膠木”），并投入了大量生產(chǎn)，而他也在1940 年 5 月 20 日被《時代》周刊稱為“塑料之父”。
那么，這個過程是怎么回事？我們又能從中學到什么呢？下面咱們就來聊聊。
新材料在召喚
塑料這種廉價的工業(yè)產(chǎn)品，突破了天然材料的限制，絕緣、穩(wěn)定、耐腐蝕，從而成為了萬用材料，而貝克蘭自己也憑借著這個發(fā)明成為了工業(yè)大亨。
這個故事乍一看是一個知識轉(zhuǎn)化為應用，并且獲得巨大成功的故事。然而，塑料的誕生并不是一帆風順的。而貝克蘭能夠合成出塑料，也有著相當多的機緣巧合。
那時候，參與化工材料行業(yè)的人，大致都抱著兩個目的，一個是代替天然材料，另一個是開發(fā)絕緣材料。
工業(yè)革命之后，中產(chǎn)階級崛起，對于高檔消費品的需求大大提高。一部分人想要用人工材料來取代天然材料，例如象牙、瑪瑙、琥珀等等，使其可以量產(chǎn)。
舉個例子，當時的消費市場，對臺球的需求非常高，但如果使用象牙來造的話，一根象牙也就能制作 8 個臺球，產(chǎn)量可想而知，于是開發(fā)新材料變得有利可圖。
在不斷摸索中，人們發(fā)現(xiàn)，天然含纖維的材料，例如木頭、棉花等，經(jīng)過一些處理，加入硝酸和樟腦并加熱，就能形成具有可塑性的材料，能倒模做成不同的樣子，質(zhì)感和象牙非常類似。這種材料被稱為“賽璐珞”（celluloid）。
然而，這種材料有一個十分致命的缺點：易燃。
而臺球又不斷地承受著擊打，配上易燃的賽璐珞材料可謂是定時炸彈，也難怪當時的臺球廳里偶爾會傳來可疑的爆響了。
畢竟，賽璐珞主要成分是硝化纖維，的確很不穩(wěn)定。不信你在安全空曠周圍沒有易燃物的地方，用打火機點個乒乓球（主要成分是賽璐珞），就能稍微感受到這玩意燒起來有多快。
而另一種需求，則來自新興的電力行業(yè)。
電力的崛起帶來了對于合成材料的渴求，人們想要找到一個可以便宜、量產(chǎn)的合成材料，以滿足電線線路的絕緣需求。
類似于橡膠的東西是他們的“范本”，但即使熱帶殖民地的橡膠種植園開足馬力，也趕不上電力擴張的腳步。但那時候，合成材料的“技能點”還根本點不了那么遠，人們對于好材料的想象也十分有限。
更LmqfohSeCN關(guān)鍵的問題在于，在當時，無論是找天然材料的代替物，還是找絕緣材料，其實都和真正的化學研究距離比較遠。那么化學家那時候在干什么呢？
答案近在眼前，但是……
其實，當時的化學家距離“正確答案”已經(jīng)很近了。早在 1872 年，德國化學家阿道夫馮拜爾（Adolf von Baeyer）就發(fā)現(xiàn)，苯酚和甲醛反應后，會有一些無色、樹脂狀、渾濁的殘留物遺留。但這些殘留物，被當時的化學家當作垃圾丟棄了。
這不能怪化學家“有眼無珠”，這是因為那時候的化學行業(yè)，很大一部分注意力都集中在染料上，甚至后來的制藥行業(yè)，都是由染料的制造而衍生出來的。
鼎鼎大名的“百浪多息”（Prontosil），世界上第一種人工合成的抗生素，前身就是一種紅色染料，開發(fā)的公司名為法本（Farben），也是德語的“顏色”的意思。
一心尋找純凈染料的化學家，對這種看起來沒什么用的殘留物，當然也就不太感冒了。
說回到貝克蘭本人。他在投入制造業(yè)之前，的的確確是化學研究出身，即使當時化學作為一個學科發(fā)展還沒有后來那么成體系，但也系統(tǒng)地訓練了他對學科的敏感，特別是對實驗的高度重視。
在他來美國之前，他在比利時的根特大學教授化學，而他研究的是照相化學，也就是如何使用各種手段優(yōu)化成像技術(shù)。他的研究內(nèi)容，就是研究各種化學反應的催化劑和條件，控制各種變量，以觀察成品的不同。
這一方面讓他擁有了化工制品行業(yè)的人所沒有的、對各種條件和元素的敏感，另一方面，他也得以接觸到當時一些前沿的、新的材料，并將實驗室制品批量生產(chǎn)，比如他參與發(fā)明的一種叫 Volex 的相紙，最后被柯達公司買走專利。
總結(jié)起來就是，貝克蘭既懂研究，同時也很注重新發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)能拿來做什么。
憑借著對化學反應和合成材料制造的雙重敏感，他敏銳地發(fā)現(xiàn)了苯酚和甲醛反應的“副產(chǎn)品”的潛力，并在不斷試錯中，最后合成了酚醛樹脂塑料并申請了專利。
貝克蘭的啟示
如果我們只是看到貝克蘭的成功，那就有點落入科學“勵志爽文”的俗套了，下面咱們稍微深入一點分析一下。
貝克蘭的成功，有幾分時勢造英雄的偶然，但也揭示了科技創(chuàng)新中的一個重要元素：突破性的創(chuàng)新，往往來自于對既有框架的打破。
科學技術(shù)研究學者、荷蘭社會學家維比拜克爾（Wiebe E. Bijker）用“技術(shù)框架”（technological frame）一詞解釋了這個現(xiàn)象：人們在探索新的技術(shù)發(fā)明的時候，并不是沒有方向的，往往是出自于一套既有的框架。
而這個框架，定義了“什么是目標”“什么是當下的問題”，以及如何解決問題的邏輯，然后在這個基礎(chǔ)上發(fā)展相應的策略、采取相應的手段、應用相應的技術(shù)。這樣的框架有助于集中資源，解決問題，但有時候也會導致我們錯過重要的新發(fā)現(xiàn)。
回到塑料的發(fā)明過程，我們也能看到這樣的框架。
首先，那時候人們還不知道什么是“塑料”，在發(fā)明的過程中，人們只是站在他們既有的框架上，從已經(jīng)定義好的問題和解決方式中，探索一個方案。
像當時材料行業(yè)的人們，因為已經(jīng)有了賽璐珞，他們的重點是要使賽璐珞不那么易燃，靠通過更換溶液、調(diào)整反應和制模溫度、摻入穩(wěn)定劑等等來解決問題。
而當時他們對于材料的想象，也只建立在天然材料之上，然后再加入制作成本、制作工藝等考慮，這個框架在當時已經(jīng)成熟，但卻有無法解決的瓶頸：只能改良，難以突破。
而另一邊的化學家呢，他們的技術(shù)框架是截然不同的。
合成染料及其相關(guān)制劑的目標，是尋找到并盡可能提取出一種純凈的化合物，而其他的產(chǎn)物只是垃圾，或者“副產(chǎn)品”罷了。在苯酚和甲醛的反應中，那種樹脂狀的“塑料”原型，很難進行提純，因此被那時候大部分的化學家所忽略。
這種既有的框架，提供了清楚的目標和行為路徑，能夠幫助人們不斷地優(yōu)化現(xiàn)有的發(fā)明和產(chǎn)品。
但突破性新發(fā)明的關(guān)鍵，就在于它的“新”，在于它的不可預知。著名歷史社會學家托馬斯庫恩（Thomas Kuhn）在對于科學發(fā)展的研究中，也提出了相似的概念，即“范式”（Paradigm）。
范式能夠助益常規(guī)科學的發(fā)展，但類似于相對論、量子力學等全新的科學概念的誕生，則需要有完全不同的范式，打破原有的解釋框架。
機會總是留給有準備的人，也留給了能夠打破既有框架，進行開放式的想象和觀察的人。貝克蘭的塑料帝國，是時勢造英雄，也是具有膽識的靈活的思考的成果。
這種思考，往往是跨學科、跨領(lǐng)域的。而我們的創(chuàng)新，也不是對于“標準答案”的追求，不能僅僅局限1316世界之最于對于規(guī)模和投入的計算，也不宜限定領(lǐng)域和框架。
當下，許多科學和技術(shù)領(lǐng)域都極度專業(yè)化，專業(yè)之間的交流就顯得尤其重要。技術(shù)的創(chuàng)新，也不是一個人、一個發(fā)明能夠促進的。未來的科技進步，需要不同社會群體、不同認知框架的交鋒和切磋，才能不斷地打破既有框架的束縛。
參考文獻
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[2]Sovacool, B. K. (2006). Reactors, Weapons, X-Rays, and Solar Panels: Using SCOT, Technologica1316世界之最l Frame, Epistemic Culture, and Actor Network Theory to Investigate Technology. Journal of Technology Studies, 32(1), 4-14.
[3]Kuhn, T. S. (2012). The structure of scientific revolutions. University of 1316世界之最Chicago press.
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