《ACS Applied Polymer Materials》：Innovations in Polymer Science for Sustainable Development Goals: Contributions from Latin America
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在可持续发展已从愿景转变为紧迫需求的当下，聚合物科学在寻找实用且可扩展的技术解决方案中占据着独特而重要的位置。然而，这一地位并非没有张力。在公众讨论中，聚合物常被简化为污染和过度的象征，仿佛问题完全源于材料类别本身。但聚合物仍深深嵌入现代生活，在医疗保健、食品
在可持续发展已从愿景转变为紧迫需求的当下，聚合物科学在寻找实用且可扩展的技术解决方案中占据着独特而重要的位置。然而，这一地位并非没有张力。在公众讨论中，聚合物常被简化为污染和过度的象征，仿佛问题完全源于材料类别本身。但聚合物仍深深嵌入现代生活，在医疗保健、食品保存、能源、住房、交通和通信等领域不可或缺。因此，挑战不在于将聚合物描绘成固有反派，也不在于理想化其他材料类别为自动可持续，而是从根本上重新思考材料的设计、采购、加工、使用以及生命周期末端管理。在此意义上，聚合物科学并非外在于可持续发展问题，它也是催生变革性解决方案的关键空间之一。
本期《ACS Applied Polymer Materials》特刊题为“通过聚合物科学实现可持续发展目标：从里奥格兰德到巴塔哥尼亚的贡献”，旨在突出其中一些潜在解决方案。所收录论文表明，拉丁美洲的聚合物科学并非单纯追随全球趋势，而是积极为联合国可持续发展目标（SDGs）所框架的一些最紧迫挑战贡献原创方法。整体而言，这些作品揭示了一个主题多样、方法论扎实且强烈面向实际应用的领域。
此处汇集的研究涉及广泛的可持续发展相关问题。对征稿的积极响应体现在多样化的贡献中，汇集了来自阿根廷、巴西、智利、哥伦比亚和墨西哥等多个拉丁美洲国家的研究人员的工作（见表1）。这一合作努力不仅映射了该地区聚合物研究的地理分布，还强调了区域问题解决与全球影响的共同承诺。与SDG 2（零饥饿）相关，本特刊包含基于聚合物策略以实现更高效、环境友好的农业实践，如控释肥料和环保植物保护配方。与SDG 3（良好健康与福祉）一致的论文展示了聚合物材料在先进医疗应用中的多功能性，包括伤口愈合、组织工程和药物递送。特别强劲的一组贡献涉及SDG 6（清洁饮水和卫生设施），专注于污染物捕获、光催化降解、新兴污染物的分析检测以及基于聚合物的水修复和监测平台。最后，多篇论文直接贡献于SDG 12（负责任消费和生产），例如可生物降解包装、可堆肥共混物、低毒性加工路线、废物增值和升级回收策略（表1）。这些研究共同表明，聚合物科学不仅可通过替代原料或传统材料做出贡献，还能通过实现更智能的功能、更高效的工艺以及循环经济的新路径。
超越每篇论文的个体价值，本期合集揭示了若干共同主线。其一是可再生资源和废物的增值，包括农业副产品、贝壳衍生物、硫残余物和消费后包装。其二是材料设计与实际验证之间的紧密联系：许多报道的系统不仅限于实验室概念验证，而是在接近实际使用场景的条件下进行检验。第三个共同特征是将可及化学方法与日益复杂的方法论相结合，表明聚合物科学创新不依赖于单一技术形态，而可从多种途径、尺度和学科传统中涌现。
本期特刊的主题轮廓本身也具有意义。读者可能注意到，与生物基材料、修复、水处理、健康、包装以及本地资源和残余物增值相关的贡献尤为突出，而其他全球可见领域（特别是那些更依赖昂贵基础设施或高度专业化技术平台的领域）则相对较少。与其将此仅视为缺失，不如将其理解为区域优先事项和背景的反映。科学议程从不凭空构建，它们不仅受好奇心与学科演变塑造，也受研究所在社会的需求、紧迫性、生产矩阵和环境问题影响。在此意义上，本期特刊反映了一种与区域挑战深度关联的聚合物科学，并因此具有全球相关性。
这一点在拉丁美洲背景下尤为重要。在该地区，研究人员通常在与更大、资金更充足的科学系统相比更受限的条件下工作。在不将此归咎于抱怨的前提下，公平地说，有限的资源和不同等的研究基础设施接入往往需要更大的创造力、热情、合作和坚持。因此，本期汇集的工作质量不仅因其主题而重要，也因其反映了科学社区在挑战条件下生产严谨、原创且具有社会意义知识的力量。
当然，任何单一特刊都无法捕捉拉丁美洲聚合物科学的全部丰富性。许多有价值的工作线索和优秀团队必然被排除在任何有限选择之外。即便如此，本期论文提供了一个令人信服的图像：一个充满活力、相关且日益与时代紧迫需求对齐的领域。它们提醒我们，不应通过简单化指责叙事来对待聚合物，而应通过更深入的反思——社会如何理解、生产、消费、设计和废弃材料。同时，它们反映了区域科学社区持续产生具有本地意义和国际共鸣知识的力量。然而，确保这些科学里程碑成功从实验室工作台过渡到可扩展的工业应用，仍是关键挑战。展望未来，在拉丁美洲内加强学术界、私营企业和政策制定者之间更强大、更动态的协同至关重要。
研究人员愿对《ACS Applied Polymer Materials》编辑团队提供此平台展示拉丁美洲科学表示诚挚感谢。同样感谢国际同行评审社区，其严格评估和建设性反馈确保了本期特刊工作中方法论卓越性。研究人员希望读者在本期特刊中不仅找到高质量科学贡献，还能发现更广泛信息：当聚合物科学由责任、创造力和合作引导时，它可成为推进可持续发展的强大工具。
该论文以《ACS Applied Polymer Materials》特刊引言形式，聚焦于拉丁美洲聚合物科学在实现联合国可持续发展目标（SDGs）中的贡献。研究背景方面，当前聚合物常被误解为污染象征，但其在现代社会不可或缺，关键在于重新设计材料全生命周期，而非简单替代。开展此项研究旨在展示拉丁美洲研究人员如何通过创新聚合物科学，为SDG 2（零饥饿）、SDG 3（良好健康与福祉）、SDG 6（清洁饮水和卫生设施）和SDG 12（负责任消费和生产）等提供原创解决方案。研究人员汇总了来自阿根廷、巴西、智利、哥伦比亚和墨西哥的多项研究，得出以下结论：聚合物科学可通过生物基材料、水处理、医疗应用、包装升级回收等路径，在区域优先事项中实现可持续创新，并强调其全球意义。论文重要性在于彰显了拉丁美洲科学社区在资源受限条件下仍能产出高质量、社会关联性强的知识，且为聚合物科学服务于可持续发展提供了实证基础。
**主要关键技术与方法**
研究人员采用的关键技术方法包括：可控释放基质（如环氧大豆油基生物复合材料用于尿素控释）、纳米封装（如玉米醇溶蛋白纳米颗粒包封肉桂精油）、3D打印（如阳离子化壳聚糖与甲壳素晶须的直接墨水书写）、静电纺丝（如聚丙烯腈基支架增强）、聚合物网络设计（如多孔PEGDMA用于经皮递送）、水凝胶合成（如PVA/GO/维生素A水凝胶）、化学交联（如三偏磷酸钠交联琼脂糖）、离子液体凝胶（如甜菜碱基共晶溶剂）、纳米杂化容器（如层状双氢氧化物纳米颗粒修饰热响应聚合物）、光催化复合材料（如聚邻苯二胺@氧化锌）、生物杂化低温凝胶（如纤维素-海藻酸固定化真菌）、分子印迹聚合物（MIPs）等。样本来源涵盖拉丁美洲多个国家，包括阿根廷、巴西、智利、哥伦比亚和墨西哥的研究机构。
**研究结果**
**SDG 2: 零饥饿**
通过环氧大豆油基生物复合材料实现尿素控释（A. S. Farioli等，阿根廷国立里奥夸尔托大学），显著提升玉米生长。玉米醇溶蛋白纳米颗粒包封肉桂精油（J. M. H. Ferreira Barros等，巴西圣卡塔琳娜联邦大学），以生态无毒方式控制菜豆炭疽病。
**SDG 3: 良好健康与福祉**
3D打印阳离子化壳聚糖与甲壳素晶须不对称水凝胶膜（L. H. Semensato等，巴西圣保罗大学），用于伤口愈合。静电纺丝聚丙烯腈基支架增强扇贝壳源CaO（P. Varela等，智利美洲大学），用于骨组织工程。多孔PEGDMA网络结合胶束递送大麻二酚（L. Mentasti等，阿根廷奥拉瓦里亚国立大学）。PVA/GO/维生素A棕榈酸酯水凝胶（C. Escobar等，智利康塞普西翁大学），集成机械强度与光保护。三偏磷酸钠交联琼脂糖控释药物（R. A. Rodríguez Sánchez等，阿根廷布宜诺斯艾利斯大学）。甜菜碱基共聚物共晶溶剂制备干态离子软材料（P. A. Mercadal等，阿根廷科尔多瓦国立大学），用于柔性生物电子。层状双氢氧化物纳米颗粒修饰热响应聚合物（D. Aristizabal Bedoya等，阿根廷科尔多瓦国立大学），用于化疗药物靶向递送。
**SDG 6: 清洁饮水和卫生设施**
水性聚氨酯分散体选择性去除酸性废水中重金属铜（E. Pinilla-Pe?alver等，智利比奥比奥大学/康塞普西翁大学）。纳米复合水凝胶珠填充有机膨润土吸附除草剂2,4-D（Q. A. Dorsch等，阿根廷INTEMA-CONICET/UNMdP）。荧光法检测聚乳酸纳米塑料（M. A. Molina Torres等，阿根廷科尔多瓦国立大学）。太阳能辅助合成聚邻苯二胺@氧化锌光催化去除铜离子（S. Jadoun等，智利塔拉帕卡大学/康塞普西翁大学）。淀粉/PVA/金属卟啉可见光催化降解药物（B. M. Rodrigues等，巴西佩洛塔斯联邦大学）。纤维素-海藻酸生物杂化低温凝胶固定化真菌去除偶氮染料（R. G. Machado等，巴西巴伊亚联邦大学）。功能化聚离子液体凝胶吸附甲基橙和二氧化碳（O. Ramírez等，智利天主教大学）。分子印迹聚合物综述（S. A. Kapase等，阿根廷PROBIEN-CONICET/UNCo）。
**SDG 9: 产业、创新和基础设施**
聚丁二烯-丙烯酸酯树脂与潜交联用于3D打印弹性材料（M. Trejo-Maldonado等，墨西哥CIMAV）。
**SDG 12: 负责任消费和生产**
果胶/三元天然共晶溶剂可生物降解膜（M. Zoratti等，阿根廷科尔多瓦国立大学）。小麦面筋-PBAT共混物家用堆肥崩解（M. C. Lorenzo等，阿根廷INTI/UNSAM）。pH调控豆类蛋白膜（C. Montalvo-Paquini等，墨西哥普埃布拉美洲大学）。生物基聚法尼烯-co-IBOMA乳胶用于纸涂层（L. D. A. Rodrigues等，巴西圣保罗联邦大学）。多层零食包装升级回收为紫外线防护添加剂（F. Morales等，阿根廷INTEMA-CONICET/UNMdP）。硫-大豆油反向硫化聚合物膜与生物炭增强（L. M. Rovatta等，阿根廷国立里奥夸尔托大学）。姜黄素激活共聚物涂层增强回收聚丙烯屏障（E. Velásquez等，智利圣地亚哥大学）。纳米材料制备拒液棉织物（D. López等，哥伦比亚国立大学）。塑料废物光重整为绿色氢和化学品（A. P. Abad-López等，哥伦比亚大西洋大学）。可再生呋喃环丁烷用于可修复循环聚合物（L. Moreira Grilo等，巴西圣保罗大学）。百里酚基固体溶剂制备Matrimid膜（B. Alke等，Suzana Nunes领导）。连续自成核与退火热分级技术综述（R. A. Pérez-Camargo, A. J. Müller，西班牙/委内瑞拉）。
**讨论与结论**
讨论部分总结指出，该特刊反映了拉丁美洲聚合物科学通过生物基材料、水处理、医疗、包装和废物增值等路径，与区域挑战深度关联，并具有全球相关性。研究结论翻译如下：当聚合物科学由责任、创造力和合作引导时，它可成为推进可持续发展的强大工具。
