人物介紹

1881年3月23日，海爾曼·施陶丁格出生在德國的弗爾姆斯。他父親是新康德派的哲學家，所以他從小就受到各種新的哲學思想的熏陶，對新事物比較敏銳，在科學推理、思維中，能夠不受傳統觀念的束縛，善于從復雜的事物中，理出頭緒，發現關鍵之處，提出新的觀點。

在中學時，他曾對植物學發生濃厚的興趣，所以中學畢業后，他考入哈勒大學學習植物學。這時有一位對科學發展頗有見地的朋友向他父母進言，最好先讓施陶丁格打下雄厚的化學基礎后，再讓他進入植物學的領域。這一中肯的建議被采納了。

借他父親轉到達姆一所大學任教的機會，施陶丁格也來到該城的工業大學改讀化學。從此施陶丁格與化學給下不解之緣。

1903年，他完成了關于不飽和化合物丙二酸酯的畢業論文，從大學畢業。接著又來到施特拉斯堡，拜著名的有機化學家梯爾為師繼續深造。

1907年，以他在實驗中發現的高活性烯酮為題完成了博士論文，獲得了博士學位。同年他被聘為卡爾斯魯厄工業大學的副教授。

5年后，他被楚利希聯邦工業大學聘任為化學教授。在這里他執教了14年，這期間的教學和研究使他熟悉了化學，特別是有機化學的各個領域和一些新的理論，為他順利開展科學研究奠定了扎實的基礎。也在這期間，他投入了上述關于高分子組成、結構的學術論戰。

1926年，他為了有更充裕的時間，進行更多的實驗來驗證他的大分子理論，他應聘來到布萊斯高的符來堡專心從事科學研究。在符來堡他度過了他的后半生，許多重要的科研成果都是在這里完成的。 施陶丁格在高分子科學研究中取得成功之后，他開始按照早年的設想，將研究的重點逐步轉入植物學領域。事實上，他選擇高分子課題時，就曾考慮到它與植物學的密切關系。在1926年他就預言大分子化合物在有生命的有機體中，特別是蛋白質之類化合物中起重要的作用。他順理成章地將大分子的概念引人生物化學人和他的妻子、植物生理學家瑪格達·福特合作研究大分子與植物生理。

要證明大分子同樣存在于動、植物等有生命的生物體內，他們認為最好能找到除了粘度法之外的其它方法，證明大分子的存在和存在的形式。經過兩年多的努力，他們利用電子顯微鏡等現代實驗觀測手段，終于用事實證明了生物體內存在著大分子。可惜的是這一項有重要意義的工作，希特勒法西斯的上臺和第二次世界大戰而被迫中斷，施陶丁格所在的研究所毀于戰火。第二次世界大戰一結束，施陶丁格立即總結了他前一段關于生物有機物中大分子的研究。
1947年，出版了著作《大分子化學及生物學》。在這一著作中，它嘗試地描繪了分子生物學的概貌，為分子生物學這一前沿學科的建立和發展奠定了基礎。為了配合高分子科學的發展。

1947年起，他主持編輯了《高分子化學》這一專業雜志。他晚年的興趣主要在分子生物學的研究，由于年事已高，成果不多，但是培養了許多高分子研究方面的人才。

1965年9月8日，施陶丁格安然去世，享年84歲。

學術研究

理論反響

1922年，施陶丁格進而提出了高分子是由長鏈大分子構成的觀點，動搖了傳統的膠體理論的基礎。膠體論者堅持認為，天然橡膠是通過部分價鍵締合起來的，這種締合歸結于異戊二烯的不飽和狀態。他們自信地預言：橡膠加氫將會破壞這種締合，得到的產物將是一種低沸點的低分子烷烴，針列這一點，施陶丁格研究了天然橡膠的加氫過程，結果得到的是加氫橡膠而不是低分子烷烴，而且加氫橡膠在性質上與天然橡膠幾乎沒有什么區別。結論增強了他關于天然橡膠是由長鏈大分子構成的信念。隨后他又將研究成果推廣到多聚甲醛和聚苯乙烯，指出它們的結構同樣是由共價鍵結合形成的長鏈大分子。

施陶丁格的觀點繼續遭到膠體論者的激烈反對，有的學者曾勸告說：“離開大分子這個概念吧！根本不可能有大分子那樣的東西”但是施陶丁格沒有退卻；他更認真地開展有關課題的深入研究，堅信自己的理論是正確的。為此他先后在1924年及1926年召開的德國博物學及醫學會議上，1925年召開的德國化學會的會議上詳細地介紹了自己的大分子理論，與膠體論者展開了面對面的辯論。

辯論問題

辯論主要圍繞著兩個問題：一是施陶丁格認為測定高分子溶液的粘度可以換算出其分子量，分子量的多少就可以確定它是大分子還是小分子。膠體論者則認為粘度和分子量沒有直接的聯系，當時由于缺乏必要的實驗證明，施陶丁格顯得較被動，處于劣勢。施陶丁格沒有卻步，而是通過反復的研究，終于在粘度和分子量之間建立了定量關系式，這就是著名的施陶丁格方程。辯論的另一個問題是高分子結構中晶胞與其分子的關系。雙方都使用X射線衍射法來觀測纖維素，都發現單體（小分子）與晶胞大小很接近。對此雙方的看法截然不同。膠體論者認為一個晶胞就是一個分子，晶胞通過晶格力相互締合，形成高分子。施陶丁格認為晶胞大小與高分子本身大小無關，一個高分子可以穿過許多晶胞。對同一實驗事實有不同解釋，可見正確的解釋與正確的實驗同佯是重要的。科學的裁判是實驗事實。正當雙方觀點爭執不下時，1926年瑞典化學家斯維德貝格等人設計出一種超離心機，用它測量出蛋白質的分子量：證明高分子的分子量的確是從幾萬到幾百萬。這一事實成為大分子理論的直接證據。

最后結果

事實上，參加這場論戰的科學家都是嚴肅認真和熱烈友好的，他們為了追求科學的真理，都投入了嚴密的實驗研究，都尊重客觀的實驗事實。當許多實驗逐漸證明施陶丁格的理論更符合事實時，支持施陶丁格的隊伍也隨之壯大，到1926年的化學會上除一人持保留態度外，大分子的概念已得到與會者的一致公認。

在大分子理論被接受的過程中，最使人感動的是原先大分子理論的兩位主要反對者，晶胞學說的權威馬克和邁那在1928年公開地承認了自己的錯誤，同時高度評價了施陶了格的出色工作和堅韌不拔的精神，并且還具體地幫助施陶丁格完善和發展了大分子理論。這就是真正的科學精神。

獲諾貝爾獎

1932年，施陶丁格總結了自己的大分子理論，出版了劃時代的巨著《高分子有機化合物》成為高分子科學誕生的標志。認清了高分子的面目，合成高分子的研究就有了明確的方向，從此新的高分子被大量合成，高分子合成工業獲得了迅速的發展。為了表彰施陶丁格在建立高分子科學上的偉大貢獻，1953年他被授予諾貝爾化學獎。