論聚合（Über Polymerisation）
橡膠、塑料與蛋白質，各是一個巨大的分子，而非小分子的堆積。
一百年來，化學家都以為分子只有一種尺寸：小。施陶丁格卻堅稱，有些分子是巨大的——橡膠、絲與塑料，實際上各是一個龐然大物般的分子。
核心想法
你在化學裡遇到的多數分子都很小——一個水分子不過三個原子。施陶丁格說，像橡膠、纖維素與早期塑料這樣的材料，是另一類東西：每一份都由成千上萬個小單元，被強化學鍵首尾相扣，連成一條龐大的鏈分子，他後來給它起名叫「大分子」。把單單一條拉直，也許有幾萬個原子那麼長。
這在今天聽來理所當然，可在 1920 年卻是異端。當時公認的解釋是：這些物質不過是許多普通的小分子，鬆鬆地抱成一團，像一團由散雪片堆成的雪球。施陶丁格的主張是：根本沒有什麼團塊——那巨大的尺寸，就是一個真實的分子，由與其他任何分子一樣的共價鍵維繫。
它是如何誕生的
施陶丁格本已是一位受人尊敬的有機化學家，在蘇黎世的聯邦理工學院工作。當他轉向那些大多數化學家都避之不及的、黏糊糊的「膠體」物質時，他在 1920 年一篇直白地題為《論聚合》的論文裡，擺出了這樣的論點：聚合是一種尋常的化學反應，把小單元串成長鏈——隨後，他用了整整十年，在激烈的抵制中去證明它。
他最有力的實驗，幾乎帶著戲劇性。倘若橡膠當真是一堆靠雙鍵彼此黏連的小分子，那麼用化學方法除去這些雙鍵——給它加上氫——就應當讓它碎成小塊。施陶丁格把橡膠氫化了，它卻依舊是橡膠狀，依舊表現得像一個巨大的分子。溶液黏度，給了他第二件武器：鏈越長，溶液越稠，而且規律分明，他把這變成了一把量度分子量的尺。1926 年在杜塞爾多夫一場如今出了名的會議上，他面對的是滿屋子懷有敵意的同行；但不出十年，證據便已取勝，而他也在 1953 年獲得了諾貝爾獎。
它為何重要
幾乎所有用塑料、橡膠或合成纖維做的東西之所以存在，都是因為我們學會了把這些材料當作可以設計的鏈：把鏈做得更長、讓它分支、或把它交聯，你就能調出強度、伸展與熔點。而同一個想法也重組了生物學——蛋白質、澱粉、纖維素與 DNA，全都是大分子，是其順序與長度承載著功能的長鏈。
一個可以想像的畫面
想像一串穿好的珠鏈，對比一堆散落的珠子。舊理論說，橡膠是一堆彼此挨著的散珠；把它拎起來，就會四散。施陶丁格說，珠子是被穿起來的——一條連續的線貫穿所有珠子，所以它是一個可以整體拎起的東西。剪斷散珠之間的力，那一堆便垮了；而穿好的珠鏈不會。施陶丁格的加氫實驗做的正是這樣的「剪斷」——材料卻仍連成一體，因為它從頭到尾就是一串珠鏈。
它的位置
十九世紀的化學，已經把小分子摸得透徹——凱庫勒的苯環、范特霍夫的四面體碳，本館別處都有——卻在大分子面前止步。施陶丁格把結構化學延伸到了巨大的分子，也由此為理解生命自身的聚合物鋪平了道路：那些蛋白質，以及晚一代人才弄清的 DNA 雙螺旋。