文明的代价——始料不及的发明(1)
科学发明无疑是人类最重要的心智活动。只有通过发明，科学的“点子”才能真正“物化”，变成实在而管用的东西并造福人类。历史上的许多发明家受到缅怀和崇敬，他们的故事代代流传，但我们很少听到一个叫米奇里的人。有史学家称他为“20世纪最声名狼藉的发明家”，这个评价也许稍欠忠厚和公允。平心而论，我们今天生活中的不少便利，还得益于米奇里的贡献；但人类面临的几项重大环境灾难，却要丁一卯二归咎于米奇里的“鼓捣”和“折腾”。
乙基汽油功罪录
如果说“需要乃发明之母”，那么20世纪20年代的美国汽车工业便处在最迫切呼唤发明的生长期。米奇里的老板凯特林1912年发明了汽车的马达点火，让用户摆脱了摇把启动的费力和危险，令妇女和老人都能成为汽车一族。那时还有个突出的难题，便是气缸运行中经常发生的“爆震”，即火花塞把压缩混合气体点燃后，缸内远处油气因高温高压而在火焰到达前便自行燃烧产生“逆火”，与“主火焰”相冲撞造成燃烧室压力失常，并爆出刺耳的金属敲击声。发动机是汽车的“心脏”，这种频发性“早搏”带来了功率下降、耗油增加和机械损害。工业界用“辛烷值”作为燃料的“爆震”指标，将极少“爆震”的异辛烷的辛烷值设定为100，极易“爆震”的正庚烷的辛烷值设定为0。燃料的辛烷值越高，抗“爆震”能力就越强。而当年汽油的辛烷值最多达到40，克服“爆震”成為汽车行业发展的当务之急。正是在这样的时刻，凯特林把繁难使命交给了得意门徒米奇里。
出身发明之家和发明之乡的米奇里果然不负众望。他把一台单缸发动机装上透明的石英窗口，通过快速照相研究“爆震”中火焰传播失序的机理。他在反复挫折中逐渐扬弃爱迪生误打误撞的“试错法”，改用以门捷列夫元素周期表为指南的“猎狐法”，沿着碘、硅、锗、锡等元素逐步逼近目标。1921年12月9日，米奇里终于找到一种提高汽油辛烷值的理想添加剂—四乙基铅。它廉价、易得、无嗅，10加仑汽油中放进不到1盎司四乙基铅便能完全消除“爆震”。四乙基铅一时被誉为“上帝的礼物”。
1923年2月2日，四乙基铅汽油第一次在俄亥俄州戴顿加油站对公众出售。次年8月，由通用汽车公司和标准石油公司合资开办的乙基汽油公司成立，杜邦公司也加入合作，米奇里担任副总裁。含铅汽油从此大规模涌向市场，该公司也很快跻身美国前10名化学工业巨头。“爆震”的消除也带来汽车销量激增，让美国更快成为“车轮上的国家”。据凯特林后来宣称，含铅汽油2桶顶3桶用，问世25年来至少为美国节省了10亿桶油，相当于进口石油总量。第二次世界大战中，美国飞机和汽车使用辛烷值为100的含铅汽油取得巨大的军事优势，杜立特B-25轰炸机空袭东京和艾诺拉·盖重型轰炸机在广岛投下原子弹，都靠100号含铅汽油“给力”。英国石油部长劳埃德说：“没有100号汽油，我们不可能赢得战争。”米奇里也被尊为当之无愧的国家英雄。
但铅的毒性自古为人所知。当铅进入体内后便会“鱼目混珠”，被误当作钙、铁、锌吸收并沉积在骨骼中，造成永久性血液疾病、智力损伤和行为异常，并导致社会犯罪率增加。1924年10月30日，标准石油公司新泽西工厂5名工人因铅中毒死亡，至少35人被送往医院抢救，《纽约时报》在头版进行报道。接着又发生杜邦公司新泽西工厂6人死亡。1925年5月，美国卫生局为此召开会议并组织专家组调查，四乙基铅汽油一度被迫暂停生产。
米奇里无疑比谁都更清楚四乙基铅的危险，他自己曾经严重中毒，并于1923年到迈阿密长时间疗养，但他却在记者招待会上装模作样把四乙基铅汽油倒在手心，并拿过瓶子放在鼻下，从容不迫地嗅闻1分钟之久。这种“奋不顾身”的作秀迷惑了不少公众。特别老谋深算的是，1924年米奇里聘请了辛辛那提大学生理学教授克霍担任乙基汽油公司首席健康顾问，此后又在辛辛那提大学成立了以克霍为主任的应用生理学实验室，通用公司、杜邦公司和乙基汽油公司赞助全部经费。这是美国第一家企业背景的大学实验室。
克霍成了四乙基铅汽油最忠实的代言人和辩护士。他提出铅在人体存在纯属自然，可谓“回归亚当”，还制定出了血铅含量的标准。在美国卫生局召开的听证会上，克霍对指控乙基汽油的科学家们说“拿数据来”，这句话成了著名的“克霍范例”。可是，关于四乙基铅汽油研究的所有数据却完全由克霍一手垄断。美国卫生局专家委员会经过7个月的调查，最后结论是：“没有充分理由禁止使用四乙基铅汽油。”有了克霍这种健康专家拍胸担保，又有了美国卫生局绿灯放行，再把令人生畏的“铅”字从商标上刻意隐去，“乙基汽油”便成了公众的“放心油”，终于以排山倒海之势席卷天下了。
乙基汽油公司的商标
当时市场上各种铅添加剂
一位和汽车工业八竿子打不着的地质学家帕特森，此时正在潜心研究地球年龄。当半衰期为44.68亿年的铀238和半衰期为7.04亿年的铀235分别衰变为铅206和铅207时，便能通过两个衰变链计算出所在岩层的生成时间，这被称为“铀铅测年法”。帕特森发现，只分析铅206和铅207的比例，就能得到测量结果，首创了更为精确的“铅铅测年法”。1953年，帕特森对撞击出巴林杰陨石坑的代亚布罗峡谷陨石标本进行分析，1956年1月23日发表了著名的论文—《陨星和地球的年龄》，确定地球年龄为45.5亿年(±7000万年)，而不是先前公认的33亿年。从此人类准确知道了地球“母亲”的“高寿”。帕特森一直对岩石标本中铅元素的巨大误差心存疑虑。接下来帕特森开始追踪大洋沉积的地质年代，发现地面环境中的铅含量比海底高出80倍。1970年进一步研究格陵兰和南极大陆冰芯，检测出大气中铅含量比一个世纪前增加了百倍。帕特森再接再厉，化验了1600年前的秘鲁人骨骼，证明现代人骨骼中铅含量是古人的700～1200倍，而骨中钙和钡的含量不变。对地球环境的忧虑和对人类健康的关切，驱使帕特森走出“象牙之塔”，彻底改变了此后的职业生涯，成为反对铅污染的主将和旗手。 (赵致真)
乙基汽油功罪录
如果说“需要乃发明之母”，那么20世纪20年代的美国汽车工业便处在最迫切呼唤发明的生长期。米奇里的老板凯特林1912年发明了汽车的马达点火，让用户摆脱了摇把启动的费力和危险，令妇女和老人都能成为汽车一族。那时还有个突出的难题，便是气缸运行中经常发生的“爆震”，即火花塞把压缩混合气体点燃后，缸内远处油气因高温高压而在火焰到达前便自行燃烧产生“逆火”，与“主火焰”相冲撞造成燃烧室压力失常，并爆出刺耳的金属敲击声。发动机是汽车的“心脏”，这种频发性“早搏”带来了功率下降、耗油增加和机械损害。工业界用“辛烷值”作为燃料的“爆震”指标，将极少“爆震”的异辛烷的辛烷值设定为100，极易“爆震”的正庚烷的辛烷值设定为0。燃料的辛烷值越高，抗“爆震”能力就越强。而当年汽油的辛烷值最多达到40，克服“爆震”成為汽车行业发展的当务之急。正是在这样的时刻，凯特林把繁难使命交给了得意门徒米奇里。
出身发明之家和发明之乡的米奇里果然不负众望。他把一台单缸发动机装上透明的石英窗口，通过快速照相研究“爆震”中火焰传播失序的机理。他在反复挫折中逐渐扬弃爱迪生误打误撞的“试错法”，改用以门捷列夫元素周期表为指南的“猎狐法”，沿着碘、硅、锗、锡等元素逐步逼近目标。1921年12月9日，米奇里终于找到一种提高汽油辛烷值的理想添加剂—四乙基铅。它廉价、易得、无嗅，10加仑汽油中放进不到1盎司四乙基铅便能完全消除“爆震”。四乙基铅一时被誉为“上帝的礼物”。
1923年2月2日，四乙基铅汽油第一次在俄亥俄州戴顿加油站对公众出售。次年8月，由通用汽车公司和标准石油公司合资开办的乙基汽油公司成立，杜邦公司也加入合作，米奇里担任副总裁。含铅汽油从此大规模涌向市场，该公司也很快跻身美国前10名化学工业巨头。“爆震”的消除也带来汽车销量激增，让美国更快成为“车轮上的国家”。据凯特林后来宣称，含铅汽油2桶顶3桶用，问世25年来至少为美国节省了10亿桶油，相当于进口石油总量。第二次世界大战中，美国飞机和汽车使用辛烷值为100的含铅汽油取得巨大的军事优势，杜立特B-25轰炸机空袭东京和艾诺拉·盖重型轰炸机在广岛投下原子弹，都靠100号含铅汽油“给力”。英国石油部长劳埃德说：“没有100号汽油，我们不可能赢得战争。”米奇里也被尊为当之无愧的国家英雄。
但铅的毒性自古为人所知。当铅进入体内后便会“鱼目混珠”，被误当作钙、铁、锌吸收并沉积在骨骼中，造成永久性血液疾病、智力损伤和行为异常，并导致社会犯罪率增加。1924年10月30日，标准石油公司新泽西工厂5名工人因铅中毒死亡，至少35人被送往医院抢救，《纽约时报》在头版进行报道。接着又发生杜邦公司新泽西工厂6人死亡。1925年5月，美国卫生局为此召开会议并组织专家组调查，四乙基铅汽油一度被迫暂停生产。
米奇里无疑比谁都更清楚四乙基铅的危险，他自己曾经严重中毒，并于1923年到迈阿密长时间疗养，但他却在记者招待会上装模作样把四乙基铅汽油倒在手心，并拿过瓶子放在鼻下，从容不迫地嗅闻1分钟之久。这种“奋不顾身”的作秀迷惑了不少公众。特别老谋深算的是，1924年米奇里聘请了辛辛那提大学生理学教授克霍担任乙基汽油公司首席健康顾问，此后又在辛辛那提大学成立了以克霍为主任的应用生理学实验室，通用公司、杜邦公司和乙基汽油公司赞助全部经费。这是美国第一家企业背景的大学实验室。
克霍成了四乙基铅汽油最忠实的代言人和辩护士。他提出铅在人体存在纯属自然，可谓“回归亚当”，还制定出了血铅含量的标准。在美国卫生局召开的听证会上，克霍对指控乙基汽油的科学家们说“拿数据来”，这句话成了著名的“克霍范例”。可是，关于四乙基铅汽油研究的所有数据却完全由克霍一手垄断。美国卫生局专家委员会经过7个月的调查，最后结论是：“没有充分理由禁止使用四乙基铅汽油。”有了克霍这种健康专家拍胸担保，又有了美国卫生局绿灯放行，再把令人生畏的“铅”字从商标上刻意隐去，“乙基汽油”便成了公众的“放心油”，终于以排山倒海之势席卷天下了。
乙基汽油公司的商标
当时市场上各种铅添加剂
一位和汽车工业八竿子打不着的地质学家帕特森，此时正在潜心研究地球年龄。当半衰期为44.68亿年的铀238和半衰期为7.04亿年的铀235分别衰变为铅206和铅207时，便能通过两个衰变链计算出所在岩层的生成时间，这被称为“铀铅测年法”。帕特森发现，只分析铅206和铅207的比例，就能得到测量结果，首创了更为精确的“铅铅测年法”。1953年，帕特森对撞击出巴林杰陨石坑的代亚布罗峡谷陨石标本进行分析，1956年1月23日发表了著名的论文—《陨星和地球的年龄》，确定地球年龄为45.5亿年(±7000万年)，而不是先前公认的33亿年。从此人类准确知道了地球“母亲”的“高寿”。帕特森一直对岩石标本中铅元素的巨大误差心存疑虑。接下来帕特森开始追踪大洋沉积的地质年代，发现地面环境中的铅含量比海底高出80倍。1970年进一步研究格陵兰和南极大陆冰芯，检测出大气中铅含量比一个世纪前增加了百倍。帕特森再接再厉，化验了1600年前的秘鲁人骨骼，证明现代人骨骼中铅含量是古人的700～1200倍，而骨中钙和钡的含量不变。对地球环境的忧虑和对人类健康的关切，驱使帕特森走出“象牙之塔”，彻底改变了此后的职业生涯，成为反对铅污染的主将和旗手。 (赵致真)