太图之声(第1255期)▏馆员讲书《植物塑造的人类史》5-橡胶树,支撑人类世界运动的树
2023年02月10日 09:01:46编辑撰稿人
郝雨欣
太原市图书馆多媒体服务部馆员
播讲人
范雨琦
太原市图书馆多媒体服务部馆员
5-橡胶树,支撑人类世界运动的树
在16世纪时,西班牙探险家第一次踏上南美大地时,橡胶就进入了他们的视野。在印第安人中,小孩儿和青年在玩一种胶球游戏,唱着歌互相抛掷一种小球,这种小球落地后能反弹得很高,如捏在手里则会感到有黏性,并有一股烟熏味儿。印第安人把一些白色浓稠的液体涂在衣服上,雨天穿这种衣服不透雨。他们还把这种白色浓稠的液体涂抹在脚上,雨天水也不会弄湿脚。一番寻根究底之后,终于发现了这些“神奇”物品的来源——雨林中橡胶树的乳汁。
橡胶树为大戟科多年生乔木,是一种典型的热带雨林树种,因其每一小根叶柄上总是着生3个叶片,所以又有三叶橡胶树之称。它的原生地仅限于南美洲巴西亚马孙河流域,南纬0°-5°的冲积平原和热带雨林中。
在随后的近400年时间里,全世界都在重复印第安人的游戏,涂在衣服上防雨,做成弹性小球供儿童娱乐。因为橡胶遇高温变黏、遇低温变硬的“毛病”大大地限制了它的使用范围。
直到1852年,美国化学家固特异(Goodyear)在做实验时,无意中发明了橡胶硫化法,偶然相遇的橡胶和硫黄,组成了不再黏黏糊糊的胶皮。发现硫化橡胶技术纯属偶然,在这个发现之前,固特异已经尝试了多种方法,可是没有一种方法能解决橡胶变黏的毛病。就在他灰心失望的时候,随手打翻的橡胶溶液落在了地上,后来在他清理污渍的时候发现,洒在地上的橡胶有了特别的柔软性,而且也不再黏黏糊糊了,固特异仔细地检查了当天橡胶碰到的东西发现,地板上撒的硫黄粉末是引起橡胶巨变的“点金石”。实际上,橡胶分子就像一条条线,彼此之间没有联结,所以没有足够的弹性。而硫分子的加入,把这些线结成了网,所以就有了全新的性能。从此,橡胶成了一种正式的工业原料。遗憾的是,固特异没有从他的发明中获得任何好处,他花了大量的时间精力来推广硫化橡胶技术,可是到头来却没有收到一分钱的专利费用,因为其他人根本不需要他详细解释硫化橡胶的方法,就能开工生产。
不论怎样,固特异的发明将橡胶引入了日常生活。不久之后,英国人邓禄普(Dunlop)发明了充气轮胎,1895年,第一辆装配充气轮胎的汽车驶出了工厂。之后,福特汽车的流水线生产开始了。汽车工业的兴起,更激起了对橡胶的巨大需求,胶价随之猛涨。1900 年,橡胶的平均售价是每千克2.3美元,6年后就飙升到每千克5.55美元。
最初的橡胶都是从巴西的雨林中采集的,不过这种采集并不是容易的事情。最初的巴西采胶人,需要一个人在雨林中从黎明干到中午。把采来的胶汁加工成橡胶球,才能走出雨林。采胶人不仅要克服天气的困扰,还要面对凶猛的热带疾病——疟疾的威胁。据说,有很多贫困的采胶人因为买不起治疗疟疾的药而死在了采胶的路上。在巴西,每年野生橡胶生产生胶的极限数量是4万吨。这远远不能满足全世界的需要。1876年,英国人威克姆历尽艰辛,从亚马孙河热带丛林中采集7万粒橡胶种子,送到英国伦敦的邱园培育,仅有2700粒种子发芽,最终只得到了1900株幼苗。这些橡胶苗运往新加坡、斯里兰卡、马来西亚、印度尼西亚等地种植并获得成功。1957年西双版纳橄榄坝农场的建立,标志着我国大规模种植和生产橡胶的开始,现在年产橡胶65万吨。
三叶橡胶树在种植 5-7年就可以采胶了。割胶是一项技术性很强的工作,以半环绕的方式在树干上割出一条0.8厘米长的螺旋形切口(保持树皮的上下连接)。如果切割得当,切口处会在几年内生长愈合。因此在割胶时,胶刀割进橡胶树皮的深度必须把握得相当精准,如太深,会伤到树干,如太浅,则胶乳不会流出来,或流出来得很少,经验丰富的割胶工人往往能把握住相当于一根头发丝粗细的深度。
正是种植和收获技术的发展,极大地推动橡胶相关工业的发展,并彻底改变了我们的世界。不妨设想一下,如果没有橡胶,不仅仅是坦克、飞机和飞船上的各种管线无法密封,连汽车都没有轮子,更不用说我们的鞋底了。
橡胶树已经成为重要的战略资源。所以,人们在开发天然橡胶的替代产品。通过化工合成的方法,已经可以生产出类似的材料。但是,人工合成的橡胶在性能上仍然无法完全代替它们的天然亲戚。另一个解决途径是,寻找其他可以分泌胶乳的植物。最先进入人类视野的是可以提供美味果实的人心果。
人心果,果如其名。这种山榄科植物的果实形似心脏,在成熟之后,会变得甜美多汁,已经成为重要的热带水果。在这种植物的原产地,中美洲的丛林中,玛雅人和阿兹特克人都有咀嚼人心果树胶的习惯。当时的人缺吃少喝,很有可能用嚼这种东西来安抚空虚的胃吧。还别说,这还真是最初的口香糖的重要作用,什么清洁牙齿倒在其次了。连吃都没得吃,哪儿来的牙垢呢。这也正是玛雅人和阿兹特克人咀嚼人心果树胶的重要原因。看起来是多么无奈的选择。
当欧洲殖民者来到人心果的老家后,对这种嚼来嚼去的安慰肚子的产品并不感兴趣。他们感兴趣的是,这种有弹性的物质能不能替代橡胶。随着第二次工业革命的兴起,人类对橡胶的需求量与日俱增,但是天然橡胶的供给又非常有限。寻找替代品就成了植物猎人的一个重要工作。正是基于这个原因,人心果树胶成了潜在的黄金替代品。19世纪60年代中期,墨西哥前总统安东尼奥·洛佩斯·德·桑塔·安纳将军把人心果树胶(Chicle)带到了纽约,交给了托马斯·亚当斯。遗憾的是人心果树胶做轮胎的性能并不如真正的橡胶。但是这种物质在超市的零食货架上获得了新生,混合了蔗糖的人心果树胶被切成小条之后,成为人们喜爱的口香糖,随着两次世界大战中美军的脚步,这种零食很快风靡全球。可谓是,有心栽花花不活,无心插柳柳成荫。口香糖的原型就是人心果树胶的制品。
如今,我们几乎每天都在跟橡胶打交道,从电线到汽车轮子,从橡皮擦到神舟飞船,从脚下的鞋底到身上的雨衣。离开橡胶,似乎整个世界都会停止运转。橡胶已经成为工业和信息化社会的支柱,这是当年摆弄胶球游戏的儿童无论如何也想象不到的。
但是,橡胶树为什么会流白色乳汁呢?难道就是为了给人类提供工业原料吗?
答案很简单,橡胶树的乳汁是防御动物啃食的武器。虽然,橡胶树的汁液——胶乳没有强烈的毒性,但那也不是清甜解渴的饮料。橡胶的胶乳中有30%-40%是固体成分,几乎所有的固体物质都是聚异戊二烯。这种物质是非常稳定的聚合物,能够忍受酸碱的折磨,自然也就不会害怕动物的消化系统了。结果就是,那些误食了橡胶汁液的小虫子肠道都会被堵起来,然后只能被饿死了。我们的肠道比虫子大多了,如果不是喝下大桶胶乳,是不会有问题的。
虽然橡胶的胶乳没有毒性,但是橡胶树种子却藏有剧毒,一般来说,两三粒橡胶种子的毒素就足以导致一名儿童中毒引起恶心、抽搐,甚至休克。所以,不要因为好奇而啃食橡胶种子。
从化石燃料促成工业革命,到高粱乙醇推动新经济发展,毫无疑问,植物所存储的能量极大地推动了人类社会的发展并且将整个地球上的人类都紧密联结在了一起。今天,我们行走的步伐越来越快,高粱、橡胶和石炭纪时期的植物才是真正的幕后推手,在它们的推动下,我们有了更多去看世界的机会。
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