人类与水的关系，从来不仅是生存问题，更是文明与科技进步的缩影。为了获得安全、可用的淡水，我们发明了沉淀、过滤、蒸馏，每一次突破都深刻地改变了人类获取和利用水资源的方式。而在现代，反渗透（RO）膜技术已成为全球水资源利用的核心技术，广泛应用于海水淡化、工业回用和家庭饮水。
但是，任何一项成熟的技术都不是一蹴而就的。RO技术的发展史，是一段跨越三个世纪的科学与工程演变史：从发现自然现象，到提出理论，再到实现人工材料和工业化应用。
“RO 发展史系列”将沿着历史脉络，带大家走进膜技术的演变与突破，追溯反渗透如何从最初的一个发现，点燃了膜科学与水处理技术的漫长征程，最终成为今天支撑全球水资源利用的关键技术。
这篇文章将作为第一篇，从1748 年的一只猪膀胱说起。
RO膜的起点：1748年的实验室
1748 年，法国物理学家Jean-Antoine (Abbé) Nollet 在一组物理实验中，做了一个看似简单的演示：他将一小瓶酒精溶液用新鲜的猪膀胱封口，然后把这只瓶子浸入盛水的大容器中。数小时后，薄膜被顶起、胀鼓，在被针刺破时，瓶内液体如喷泉般涌出——这一现象表明溶剂（这里是水）能穿过薄膜，而溶质（酒精）被阻隔。这是人类历史上首次对“渗透”这一自然现象的系统性记录。
用现代语言解释，Nollet 的实验揭示了两个关键点：
1.半透性（semipermeability）：某些膜能够选择性地允许溶剂分子通过、同时阻止溶质分子穿过；
2.浓度差驱动（concentration gradient）：水自低溶质浓度侧向高溶质浓度侧移动，直到平衡或被外力制止。
尽管 Nollet 当时并未形成“渗透压”或“半透膜理论”的抽象概念，但他的实验为后世研究提供了第一手、可重复的科学事实。没有人能预料到，这一发现最终会奠定膜分离的物理化学基石，并成为未来淡水供应和水处理技术的核心。
渗透压：从自然现象到量化科学
Nollet 的观察让科学家们意识到，自然界的某些膜具备“让水通过、阻止杂质”的独特能力。但这只是一个起点。进入 19 世纪，科学家们逐步把这一自然现象推向理论化与量化：
1854 年，1854 年，苏格兰化学家 Thomas Graham 在研究液体扩散时引入了 ‘osmose’ 一词，使该现象进入学术讨论。
1877 年，德国植物学家 Wilhelm Pfeffer 通过装置实验证明，水通过半透膜进入溶液时会产生压力，他首次测得并定义了渗透压（osmotic pressure）。
渗透压的提出，是膜科学发展的关键转折点。它让“水为什么会流动”不再只是定性的观察，而成为可测量、可计算的物理量。
从 Nollet 的实验到渗透压理论的建立，人类逐渐窥见了膜分离的奥秘。渗透与渗透压不仅成为生物学和物理化学的重要原理，更为膜科学与水处理技术提供了理论舞台。但从“看到现象”到“掌握原理”，最终再到“让膜真正走向应用”，还有漫长的一段道路。
在接下来的篇章里，我们将沿着这条跨越三个世纪的科技脉络，追溯一系列理论突破与工程创新，如何逐步将反渗透从实验观察转化为能够改变人类用水方式的现实技术。