《我們需要化學》系列科普片第三集:絢麗生活
當公眾視線被某些新聞事件所影響,人們對於「化學」越來越敏感。面對公眾疑惑,輿論爭論,公眾對於科學認知的缺失,上海教育電視台聯合中科院上海藥物研究所、中科院上海有機所、中科院上海生命科學研究院、華東理工大學等單位聯合推出《我們需要化學》系列科普片,匯聚多位化學權威、中科院院士,一同為科學正名,為科學發聲!
《我們需要化學》自7月2日起,每天10:50在上海教育電視台播出,科普化工也將同步宣傳,今天推出第三集《絢麗生活》。
第三集絢麗生活
(第三集《絢麗生活》全集視頻)
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花花世界,霓虹萬千,
身處最好的時代,
我們一起度過無數春風沉醉的夜晚,
又一次次跨過時光的萬水千山,
當你置身其中,是否想過,
你正生活在曾經的預言與幻想之中,
這一切絢麗美妙,來自何方?
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在浩瀚而悠長的歷史中,
從東方到西方,
從公元前到今天,
人類追求美的腳步從未停留。
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「青青子衿,悠悠我心」
霓裳羽衣,奼紫嫣紅,
人類最初對於美的渴求,
自然而然的體現在服飾的變化之中。
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(賈一亮上海紡織博物館 研究部主任)
賈一亮:「人類最早是從獸皮 ,
樹皮和樹葉等等開始有服裝的,
慢慢的後來我們會運用不同的
植物和動物做我們的衣服,
比如說五千多年前在埃及發現有麻織物,
三千多年前我們會看到印度有了棉花,
中國人很早,六千多年前就已經有了這些運用,
還有我們的絲織物也是全世界都很聞名的。」
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在春秋戰國時期,
大麻、苧麻、葛織物等植物材料
是廣大勞動人民的衣著用料,
絲織物只屬於權貴,
到了漢代,服裝用料已大大豐富,
織造和印染工藝更是空前發達,
絲綢衣物,質地輕軟,
優雅含蓄,是中國古人智慧的結晶,
也體現著華夏文明對服飾材料的極致追求。
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在上海紡織博物館裡,
幾千年來衣裳的變遷一目了然,
對自然材料的發掘與利用,
支撐著古人對服飾之美的不懈追求,
然而當時間走到近代,
自然贈予我們的植物材料已經
無法再滿足人們高度個性化的服裝要求。
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這時,化學家們研究發現,
一切紡織品的不同之處,
就在於纖維素分子與氫鍵結合排列的不同,
這樣的發現,
引領人類脫離棉花、麻料、
羊毛、蠶絲等有限天然材料的束縛,
化學纖維材料成為了新的寵兒,
成為了現代人追求美麗時
必不可少的組成部分。
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賈一亮:「以前我們的服裝
都是用天然纖維的,
後來我們的化學技術上去了,
就可以用一些化學纖維,
化學纖維有一個特性,
它比天然纖維更耐牢,
不管是強度、拉伸性、彈性,
還有染色的牢度都要比天然纖維好,
我們會用化學的方式,
把天然纖維進行一個改造,
也會把合成纖維天然化,
把天然纖維合成化,
或者將兩者混紡,
最後達到效果比較好的面料用在服裝上,
這個時候會根據服裝的需要,
比如說運動的服裝,
我們需要服裝的彈性要好,
還要恢復的能力強,
比如說我們會在棉裡面加一些萊卡,
那麼它既有了棉的面料的吸濕性、透氣性,
穿著又比較舒適,比較貼體,
但是它又有萊卡的彈性,
而且萊卡這個纖維用起來不但彈性好,
短期之內它馬上就會恢復,
所以就會很適合運動的使用。」
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20世紀30年代,
美國化學家卡羅瑟斯與科研小組
製造出世界上第一種合成纖維,
尼龍。
這種彈性十足,
比棉花耐磨10倍的材料,
給人們帶來了越來越多新的可能。
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相較需要長時間種植,
養殖後再進行採集的天然纖維,
化學纖維生產效率極高。
一個年產萬噸合成纖維廠的產能,
約相當於30萬畝棉花或者250萬頭綿羊,
在人們對服裝旺盛需求的驅動下,
目前全世界合成纖維年產量
早已超過了天然纖維。
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如果說纖維材料是衣物的外表,
那麼色彩便是衣物的靈魂了。
現代服裝的絢麗與精緻,
同樣也離不開化學的高度參與。
色彩,也最早被利用在衣物的印染之中,
人們現在身邊的動物、植物、
礦物中提取各式各樣的色彩。
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賈一亮:「植物的話,
像比較常見的靛草,
像我們經常說到靛藍,就是靛草提取的,
很多這種植物的動物的染料。
礦物染料大部分都是無機物,
一般都是來自於一些礦石或者金屬來源的,
比如說鐵礦可以用來染紅色,
還有以前出土的文物上面
可以看到用碳塗色的紡織物,
它是黑色的,所以有很多礦物
也是我們染料的來源。」
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隨著對自然染料的逐漸認知,
紅草、茜草、梔子、
紫草、藍靛等植物顏料,
硃砂、雄黃、石青,石墨等
礦物質顏料都被廣泛應用。
它賦予我們多彩的衣裳,絢麗的畫卷,
傳世的書法,美麗的瓷器,
還有許許多多的藝術瑰寶。
它們的色彩到今天仍令人嘆為觀止。
然而,天然染料的昂貴,
是今天的我們所不能想像的。
賈一亮:「大家可能之前都聽說過的
星巴克用過的那個胭脂蟲,
它最早就是一種染料,
可能上萬隻胭脂蟲最後才能
提煉出幾十克紅色的染料來。
所以其實天然染料的代價
和成本是比較昂貴的,
包括我們最早的紫色,
都是非常難得的,
它是從海螺,歐洲皇室以前用的貴族紫,
以前海里要撈海螺上來。」
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要知道,從25萬隻染料骨螺中
才能提取約14.17克
歐洲皇室所鍾愛的紫色染料,
剛好夠染成一條羅馬長袍。
在沒有水產養殖業的古代,
這樣的代價不言而喻。
包括大部分礦物染料,
也長期缺乏高效率的化學提取手段。
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賈一亮:「現在我們的化學工業發展之後,
更多的是用人工合成的染料。
人工合成的染料最早的是在1856年的時候,
有一個科學家叫帕金,他在做這個藥品,
然後他就得到了一種黑色的粘稠的液體,
這個不是他要的,他要去洗,
用酒精去清洗試管的時候,
洗的過程中就產生了一種紫色的溶液,
就是我們後來叫苯胺紫這樣一種溶液,
這個就是最早的人工合成的染料。」
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假使有古人穿越到現代社會,
無需任何科技產品,
僅憑生活中的絢麗色彩,
就足以讓他瞠目結舌。
現代著色劑的發展,
早已讓色彩包羅萬象,
街上有顏色各異的汽車、房屋和招牌,
家裡有溫馨素雅的傢具、牆紙和窗帘,
孩子擁有明亮鮮艷的糖果、飲料和玩具,
還有人人不同的背包、鞋子和衣著,
現代人的生活,
早已離不開人工合成的色彩,
離不開現代化學工業。
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化學之於美,
其實從很久很久以前就開始了,
要知道,濃妝淡抹那是愛美女性,
從古至今未曾改變的最大愛好。
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(潘仙華上海應用技術大學 教授 )
潘仙華:「中國古代化妝品
發展歷史其實非常悠久,
其實從很早的時候,夏商周的時候,
其實就是有關於化妝品的報道,
那麼它主要是利用天然的植物動物油,
和一些香料調配覆蓋到人的身上。」
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潘仙華:」比如說很有名的,像武則天,
那麼她就是利用益母草敷在臉上,
可以起到美容養顏的作用,
還有像太平公主,
她用檀香,桃花作為美容養顏的配方。」
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從古代的敷粉,胭脂,
到今天的口紅、粉底、洗髮水、洗面奶等等,
都離不開化學的幫助,
這是中華人民共和國
《化學品衛生監督條例》中對化妝品的定義,
那麼天然的化妝品就一定安全嗎?
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潘仙華:「安全性跟天然和不天然
沒有特別直接的關聯,
現在宣傳的化妝品,
說它的組分是天然的,
其實只是說它的主要組分,
或者它的功效組分是天然的,
而化妝品當中,
除了主要的組分以外,
還有很多它的一些輔料,
它的一些配料,
這些東西肯定都是通過現代的
精細化學合成而得到的,
所以說它整個說化妝品,
說我恨化學,
或者說化妝品跟化學沒有關係,
那完全是南轅北轍,
背道而馳,不可能的。」
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比如許多女性消費者每天愛用的洗面奶,
其包裝背面寫著水、肉豆蔻醯谷氨酸鉀、
月桂醯胺丙基甜菜鹼、丁二醇、
硬脂酸等等數十種成分
就算有點化學基礎的消費者看到了也會犯暈。
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其實,雖然化妝品的成分看起來複雜,
但歸根到底是由三大類原料組成的。
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首先是基質原料,
比如水、油脂、膠質和粉質原料,
他們是一款化妝品的基礎組成物質。
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第二大類是輔料原料,
包括表面活性劑、防腐劑、
抗氧化劑、保濕劑等,
在化妝品成分中,
還有一種被稱為特殊原料,
一般具有比較特殊的作用。
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比如水楊酸、果酸、熊果苷、膠原蛋白、
原花青素、透明質酸等,
了解了這麼多化妝品原料的組成,
是否覺得小小一個化妝品含著無數的化學知識。
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(劉偉毅上海制皂有限公司 研發中心主任)
劉偉毅:「因為現在它說的,
比如說採用古法做的過程,
實際上它就離不開這個原料,
實際上現在的原料也是
經過化學組成以後過來的,
比如說油脂的處理,
它的前期工作不是毛油就能做的,
還是有一個精鍊的過程。」
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化妝品是為了使人們健康,
更美麗而出現的,
在了解其成分,性質及其副作用後,
能更能客觀的看待化妝品,
一些化妝品廣告中宣傳的「無化學添加」,
甚至「我們恨化學」,
其實都是背離化妝品化學本質的行為。
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劉偉毅:「你要離開這個化學,
這個好像已經大不現實,
因為化學已經給我們帶來更多的美好,
我們提供的家用化學品也好,
化妝品也好,
實際上對我們物質文明,精神文明來說,
都離不開這個東西(化學)」
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化妝品並不是什麼神聖之物,
所有以上所列舉的功效
也不是一天兩天就能見效的,
其效果也是因人而異,
在挑選化妝品時,
應慎重考慮,
其成分是否適合自己的皮膚,
是否會產生刺激性等因素,
要不要被誇大的宣傳效果所迷惑,
做到理性消費,
善待自己的皮膚。
本期名家介紹
賈一亮
上海紡織博物館 研究部主任
上海紡織博物館戶外展示面積1500平方米,室內展示面積4480平方米,是一家地域性行業博物館,通過實物、資料、場景、圖文、模型、多媒體等,展示上海地區紡織業發展的歷史文脈。
潘仙華
上海應用技術大學 教授
1976年出生,浙江省溫嶺市人,2004年6月畢業於復旦大學化學系有機化學專業,獲理學博士學位。主要研究方向為有機小分子化合物的設計與合成。發表論文四十多篇,專利十多項,曾獲2008年上海市科技進步三等獎。
劉偉毅
上海制皂有限公司 研發中心主任
上海制皂廠創建於1923年,至今已有92年的歷史。1990年被評為國家一級企業。
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