一個很普通的地質學家低調了一輩子,曾經間接“拯救”過人類

你知道我們現在用無鉛汽油嗎?

我們的冰箱製冷不再使用氟利昂了?

一個很普通的地質學家低調了一輩子,曾經間接“拯救”過人類

我們今天要說的的就是,一些在科學發展中帶來的化學災難影響。

一個很普通的地質學家低調了一輩子,曾經間接“拯救”過人類

克萊爾·卡梅倫·帕特森

1981年,克萊爾·卡梅倫·帕特森對大西洋和地中海展開了廣泛的調查。發現表層海水裡含有大量的鉛,在加州的太平洋沿岸的海水之中鉛含量更是比陸地和火山岩之中的鉛含量還要高上幾十倍這些鉛到底是從哪兒來的呢?

後來帕特森發現河流入海口的鉛含量會比較高,很可能是透過河流年復一年日復一日送到大海里的。鉛是一種常見的金屬,這種金屬的熔點非常低,不容易生鏽,也不像銅那樣有一股怪味。

一個很普通的地質學家低調了一輩子,曾經間接“拯救”過人類

古羅馬用鉛做的酒壺、酒杯特別流行,葡萄酒和鉛產生反應產生醋酸鉛,這種東西有一點甜味,當然也就會比較受歡迎,古羅馬就連引水管都是鉛做的。

儘管如此,古羅馬人還是發現了鉛元素隱藏的毒性,凡是和鉛有接觸的工人都會生出許多怪病。所以他們也都知道陶製水管是好於鉛製的,假如只是用鉛做容器做水管做化妝品,是不可能把那麼大量的把鉛散佈到如此廣闊的範圍內的。

帕特森的老師布朗想到了一個東西,那就是四乙基鉛。

20 世紀的美國是車輪子上的國度,汽車工業開始蓬勃發展,汽油當然也就變成了必需品

汽油發動機通常是用電火花來點燃汽油的,汽油發動機會有“爆缸”的現象。嚴重影響了汽車的效能,在汽油里加進一點點四乙基鉛,就可以有效地避免爆缸的情況。

四乙基鉛便於大工業生產,發明四乙基鉛抗爆劑的托馬斯·米基利為此名利雙收。

1923 年,含鉛汽油開始在美國大範圍流行,當時的美國人都知道鉛不是個好東西,古人都懂的事情,現代人不可能不懂。

因此托馬斯·米基利他們在推出產品的時候隱瞞了含鉛的事實,對外統稱“乙基汽油”完全誤導了公眾。但是,四乙基鉛的毒性不管在名字上如何翻花樣都是無法掩蓋的,這種東西要比金屬鉛的毒性 200 倍,生產四乙基鉛的杜邦公司工廠沒多長時間就死了兩個工人,還有幾名工人甚至神經錯亂髮了瘋。

當時著名的職業健康領域的專家愛麗絲·漢密爾頓開始強烈質疑四乙基鉛的安全性,米基利為了平息質疑,在眾目睽睽之下,從瓶子裡倒出一點四乙基鉛的液體在自己的手心裡,捧到自己的鼻子前深深地吸了一口氣。他用自己的舉動告訴公眾,四乙基鉛是安全的。他當時是一副若無其事的樣子,臺下的人不知道的是他吸的這一口氣,就差點要了他半條老命,四乙基鉛是可以透過面板被人體吸收的,毒性可想而知。

米基利休養了一年才緩過勁兒來,為了名利他豁出去了。當帕特森和老師布朗想到汽油抗爆劑四乙基鉛的時候,一絲不詳的感覺湧上了心頭,他們這個研究專案的資金就是大型石油公司贊助的。加州理工的董事會也有石油行業的人。

帕特森決定把一切都公開,他寫成論文發表了他的研究結果。

不久後,石油行業的代表就找到了帕特森,勸他去做別的研究,不要再跟鉛死磕了。

但是帕特森不為所動,他們當然不會用自己的錢來資助對自己不利的研究,他們撤回了贊助

帕特森遭遇到了前所未有的壓力,但是帕特森天生就有一副犟脾氣。

他的足跡踏遍了從格陵蘭島到大西洋,甚至遠赴南極鑽探冰芯來研究古代大氣之中的含鉛量,對比從 200 米下的冰芯之中收集的氣泡和現代空氣之中的含鉛量。帕特森發現,現代的空氣比過去的空氣含鉛量高了幾百倍,這顯然是人類的活動造成的,具體來講就是含鉛汽油造成的。

1966年,在一名州參議員的幫助下,政府召開了聽證會討論鉛汙染的問題。

石油公司透過運作,專挑帕特森去南極的時候開會,沒想到帕特森在支持者的幫助下居然從南極趕了回來,參加了聽證會,石油行業在科學家之中也有自己的代言人,比如說羅伯特·基歐博士。

在帕特森之前,基歐幾乎壟斷了對環境之中鉛含量的所有研究,各種資料幾乎都是他提供的,基歐混淆了一個概念,那就是普遍的不等於正常的。

的確在世界各地環境中的鉛是普遍存在的,但是這些鉛的來路並不正常,也不能說明這些鉛對人體無害,帕特森和石油利益集團足足對抗了20年。

1973年,美國國家環保局宣佈要大幅度減少含鉛汽油的比例。

一直到1986年,美國才開始禁止在汽油之中新增含鉛的抗爆劑、

在整個90年代,美國人血液之中的鉛含量下降了80%。

我國從2000年開始禁止使用含鉛汽油。

現在,全世界運允許使用含鉛汽油的國家也剩不下幾個了,含鉛汽油逐漸退出了歷史的舞臺。米基利作為一個化學家無疑是優秀的,但是他缺乏科學家應該有的良知,他明知道四乙基鉛的危害極大,還是肆無忌憚地推廣四乙基鉛。拜他所賜,今天我們每一個人血液中的鉛含量

是四乙基鉛發明前地球人的 625 倍。但是更加悲劇的是米基利製造的災難並不止四乙基鉛一個。他有一個不值得羨慕的稱號,那就是:改變地球大氣最多的生物個體。

1929年,發生在俄亥俄州克利夫蘭一家醫院的冰箱洩漏事故,使超過 100 人喪生。米基利受此觸動,決心要研發一種安全的、不易燃的製冷劑,米基利的第一件事就是拿來了元素週期表,他發現週期表的最右邊的元素才能形成氣態的化合物,比較重的元素通常都有毒,鹵素元素通常化學性質穩定、不易燃。

這樣看來,能夠勝任的化學元素就很少了,於是他就選定了以氟元素和其他比較輕的元素來製造製冷劑,他奮鬥了兩年,拿出了一個完全符合要求的產品,這就是大名鼎鼎的製冷劑氟利昂 R12,化學名稱是:二氟二氯甲烷,氟利昂是商業品牌名稱,不過我們也常常用氟利昂指代二氟二氯甲烷。

1931年,杜邦公司開始大規模生產氟利昂,到了20世紀80年代,氟利昂的產量達到了最高峰。

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然而,大家悲催地發現,氟利昂會破壞大氣的臭氧層,南極上空經常會出現臭氧層空洞,沒有臭氧層的阻擋,太陽的紫外線可以長驅直入,危害人類的健康。R12 分子在高空環境下受到紫外線的照射會產生氯離子,氯離子會促使臭氧轉變成為普通的氧氣,氯離子就扮演了一個催化劑的角色。

一個很普通的地質學家低調了一輩子,曾經間接“拯救”過人類

也就是說排放到大氣之中的氟利昂長期都無法被消耗掉,這些氯離子會日復一日年復一年地破壞臭氧層。

平均算一算一個氟利昂的分子就能破壞 10 萬個臭氧分子,對臭氧層的破壞是巨大的。對於這些,米基利是真的不知道,他當時無論如何都想不到氟利昂會對臭氧層有這麼大的破壞。

如果說四乙基鉛是有心之過,氟利昂就是無心之失,這是當年的認知侷限造成的。

如今,世界各國都開始逐漸減少氟利昂的應用,尋找替代的製冷劑。

現在的冰箱空調都不再使用原始版本的氟利昂 R12。

《蒙特利爾議定書》規定了幾種破壞臭氧層的化合物不能繼續使用,但是氟利昂 R12還是沒有完全退出歷史舞臺。

南極上空的臭氧空洞也不知道要多少年才能補上,好在勢頭已經得到控制。

一個很普通的地質學家低調了一輩子,曾經間接“拯救”過人類

《蒙特利爾議定書》算是國際間少有的通力合作的典範,米基利可謂是名利雙收,一方面拿獎拿到手軟,成為美國科學院的院士。另一方面長期擔任大公司的高管 薪資豐厚。

1940年的時候,他51歲的時候得了脊髓灰質炎,身體嚴重殘疾,只能臥床靜養。但是米基利註定不願向命運屈服,他設計了一套滑輪裝置,能把自己從床上抬起來。

1944 年的一天,這套滑輪裝置出了故障,他被繩子纏住活活地吊死在了自己的床上終年 55 歲。

帕特森後來轉向罐頭食品中鉛含量的調查,他的建議被美國主管機構採納,日後會逐漸減少對鉛的使用。

1995年12月5日他在家中因哮喘而去世,享年73歲。

回顧今天的故事,我們不得不承認科技發明可能會給人類帶來災難,但我們更要看到的是

讓人類從人均壽命不到 30 歲走到今天的超過 70 歲,靠的也是科技發明。

科技阻止的災難遠比帶來的災難要多得多,如果丟掉了科學,那麼人類將面臨的天災人禍只會多不會少,能夠監督一名科學家的 永遠是另外一名科學家,科學共同體有強大的自我糾正的能力,帕特森就是這種精神最好的體現。