1953年,美國一位地質(zhì)學家發(fā)現(xiàn)一件駭人的事情。 他在調(diào)查地球年齡時,發(fā)現(xiàn)大氣中有大量的鉛。 調(diào)查發(fā)現(xiàn),淺層海水的鉛濃度是深層海水的幾百倍。 更嚴重的是,人類的血鉛含量是從前的625倍!
隨后的研究牽扯出一條巨大的利益鏈與一名科學巨人: 發(fā)明家托馬斯·米基利曾創(chuàng)造性地將四乙基鉛加入汽油中,大大提高了汽油的利用率。 四乙基鉛成為了汽車行業(yè)的新寵,眾多巨頭都斥資投產(chǎn),四乙基鉛的濫用導致環(huán)境中的鉛含量上升。 不過米基利也不是單純的“好心辦壞事”,他一生有上百項發(fā)明,僅最出名的兩項就讓他被稱為“歷史上對大氣影響最大的個體生物”。 托馬斯·米基利 他為了掩蓋四乙基鉛的毒害性,將其命名為乙基。 為了證明四乙基鉛“無毒”,當著記者的面猛吸長達一分鐘。 最終,他花了將近一年的時間才從這一分鐘中緩過來。 隨后,他僅用3天時間就合成了制冷劑氟利昂。 冰箱空調(diào)等現(xiàn)代常見的制冷設備,因此走近千家萬戶。 與含鉛汽油不同,這次錯誤確實超出時代認知,但也實實在在給環(huán)境帶來壓力。 憑借這兩項發(fā)明,他成功出任美國化學學會的主席。 因為他的出現(xiàn)改變了歷史,被譽為時代的英雄。 可也就短短幾十年,他又被世人唾棄。 __________ 米基利天生就有“發(fā)明家氣息”。 他的父親是一個著名的發(fā)明家,據(jù)說他還是著名的英國發(fā)明家瓦特的后裔。 憑著強大的基因,米基利從小就德智體美樣樣精通。 橄欖球、棒球樣樣拿手,學習同樣毫不費勁。 他不喜歡跟著教科書學,也不喜歡老師教的小技巧。 總是憑著直覺,不經(jīng)意間就將題目解出來了。 就這樣,米基利平步青云,考上了名校康奈爾大學。 他毫不猶豫地選擇了機械工程專業(yè),發(fā)明家之魂熊熊燃燒。 為了成為一名發(fā)明家,他啃透了數(shù)學物理基礎,博士畢業(yè)之前就干了好幾份工作。 沒想到畢業(yè)后,他進了通用汽車公司,成了一名出色的化學家。
通用汽車公司 他進了通用汽車旗下的研發(fā)機構——戴頓實驗室。 戴頓實驗室的創(chuàng)辦者查爾斯·凱特林,被稱為現(xiàn)代工業(yè)及研發(fā)體系的締造者。 因此米基利雖然走錯了片場,但也算有一個不錯的起步。 查爾斯·凱特林 當時的美國正是汽車工業(yè)發(fā)展的興盛時期。 福特的T型汽車已經(jīng)占據(jù)了美國市場的半壁江山。 作為1908年才成立的后輩通用汽車必然要找到一個突破口,蠶食被福特霸占的汽車市場。
1920年代福特的流水線 對車稍微了解就會知道,汽油通過化油器時被分散成細小的霧滴,與空氣混合進入氣缸。 然后混合氣會被活塞壓縮,溫度猛然上升,再經(jīng)由火花塞點燃,就能產(chǎn)生巨大的能量。 但汽油的成分燃點不同,諸如正庚烷之類非常容易燃燒,以至于會在氣缸中自燃,產(chǎn)生比混合氣正常燃燒更高的溫度。 高溫產(chǎn)生更強的沖擊波,高于汽車沖程以至于無法被利用,倒會使發(fā)動機震動、發(fā)響,這就是爆震現(xiàn)象,俗稱“敲缸”。 爆震現(xiàn)象不僅會造成汽油的浪費,更會損害發(fā)動機。 如何提高汽油抗爆性能?這又涉及另一個常見的衡量指標——辛烷值(RON)。 工程師們發(fā)現(xiàn),汽油中的異辛烷具有很強的抗爆性,而正庚烷的抗爆性奇差。 因此他們規(guī)定異辛烷的辛烷值為100(非上限),正庚烷的辛烷值為0(非下限),作為衡量的辛烷值的對比值。 通過專門的測定機,就可以測出汽油的辛烷值,現(xiàn)在一些國家都用辛烷值命名汽油,例如我國的93#、97#等等。 爆震可能會嚴重損害發(fā)動機 提高汽油抗爆性這一革命性的課題,成了通用搶奪市場的關鍵。 而最容易的方法就是往汽油中加一些特殊的化學物質(zhì)——汽油抗爆劑。 通用把研究抗爆震劑的光榮任務分配給了米基利所在的戴頓實驗室。 米基利作為名校畢業(yè)的高材生,自然也是肩負重任。
米基利在實驗室 機械工程畢業(yè)的米基利對化學也是一知半解。 幾年時間里,他一邊自學化學一邊嘗試實驗。 就這樣,還真讓他找到了一種可以降低爆震現(xiàn)象的物質(zhì)——碘。 但是出于成本考慮,就算研發(fā)出來了也沒幾個人用得起。
可是誰叫米基利是有發(fā)明家的優(yōu)秀基因呢? 經(jīng)過他的無數(shù)次實驗,也找到了不少有效的成分。 他終于發(fā)現(xiàn)了其中的一點規(guī)律,似乎能起作用的都是一些重元素。 照這個規(guī)律,米基利找到了自己一生的伴侶——鉛。
鉛是古老的金屬,它廉價易加工,曾被廣泛使用。 但人們也很早就認識到鉛對人體巨大的傷害。 米基利猜想,或者作為抗爆劑,鉛的危害就沒那么大了呢? 不過他忘了,古羅馬時代的達官顯貴也輕視了鉛的危害,最后羅馬滅亡了。
古羅馬的鉛制水管 米基利很快合成了一種名為四乙基鉛的化合物。 將這種物質(zhì)添加在汽油中,只需要添加區(qū)區(qū)0.1%,就能大大改善汽油的抗爆震性能。 最關鍵的是四乙基鉛的成本低廉,因此通用大為欣喜,唯一美中不足的是鉛在民眾之間聲望不佳。 為此他們想出了一個方案:將四乙基鉛縮寫成“乙基”蠱惑民眾。 “乙基” 乙基取得了巨大的成功,米基利也成了行業(yè)名人。 1922年,美國化學會還專門授予米基利利尼克斯獎章。 次年,通用新成立了一家公司專門生產(chǎn)四乙基鉛,米基利一躍成為副總裁。 但通用對生產(chǎn)效率仍然不滿意,還聯(lián)手標準石油公司創(chuàng)辦“四乙基鉛公司”全力生產(chǎn)。 “乙基”的廣告 可開工沒多久,問題就來了。 僅僅兩天,就有五名工廠工人因鉛中毒死亡,媒體頓時炸開了鍋。 作為乙基發(fā)明人和公司的副總裁,米基利當然需要公關一下。 他召開了新聞發(fā)布會,面對記者們犀利的質(zhì)問有些招架不住。 還好他早有準備,他拿出一小罐四乙基鉛倒在手上,將其放在鼻子下狠狠吸了一分鐘。 隨后深深呼了一口氣,淡定地對記者說:乙基很安全,我每天都在這種環(huán)境下,絲毫不會被它影響。
公關達人,跨界楷模 結果,米基利前腳展示完,后腳就差點暈過去。 米基利也為這一分鐘付出了慘重的代價,花了將近一年的時間才從這次表演中緩過來。 不過,乙基的中毒事件也就被硬生生瞞下來了。 經(jīng)過好幾年的休養(yǎng)后,米基利重現(xiàn)江湖。 通用公司立刻就給了這位王牌,一個不務正業(yè)的新項目——研制制冷劑。 在此前,冰箱所用的制冷劑中含有氨、二氧化硫、丙烷等成分,不僅有毒而且易燃。 1929年,發(fā)生在克里夫蘭的一起冰箱制冷劑泄露事故造成了超過100人死亡。 米基利接到任務并沒有馬上著手做實驗。 他先認真研究元素周期表,發(fā)現(xiàn)在表右邊的非金屬元素才可以生成氣態(tài)的化合物,而且鹵族元素的化合物一般不易燃。 米基利依照這個規(guī)律開始做起了合成實驗。
工欲善其事必先利其器,他才用三天就找到一種性能優(yōu)良的新型制冷劑——氟利昂。 狹義上的氟利昂*一般指的是二氟二氯甲烷(R-12)。 它無色無味幾乎沒有毒性,化學性質(zhì)也非常穩(wěn)定,而且基本不可燃,幾乎就是完美的制冷劑。 *注:現(xiàn)在使用的制冷劑也叫氟利昂,但不是R-12,以HCFC為主,不會破壞臭氧層,但可能引發(fā)溫室效應。 1930年,米基利在美國化學學會上公布了這個發(fā)明。 作為久經(jīng)戰(zhàn)場的老發(fā)明家,他當然不會只是簡單的介紹。 這次他故技重施,深吸了一大口氟利昂,對準一支燃燒的蠟燭吹去,狠狠地將它吹滅了。 不得不說米基利確實多才多藝,一下子就將氟利昂的所有特性展示給眾人,當然破壞臭氧層除外。
憑借氟利昂,米基利再獲大獎,被授予珀金獎章。 眼看著就要走向人生巔峰,成為被世人銘記的偉人。 可是泰極否來,沒幾年,米基利患上了脊髓灰質(zhì)炎。 落下了嚴重的殘疾,下半輩子只能躺在床上度日。 世界紛紛對米基利的遭遇感到同情和惋惜。 為了讓這位偉大的發(fā)明家,在病床上繼續(xù)散發(fā)他的余熱。 美國化學學會為他頒發(fā)了最高獎,更是讓他出任化學學會的主席和董事。
感受到世人熱切的目光,米基利也不好意思天天躺著了。 于是他設計出了一套能幫助自己翻身的機械裝置,向世人證明自己的機械水平。 正在他沾沾自喜得意的時候,這個精心設計的裝置突然纏住他的脖子。 米基利連求救的機會也沒有,就死于自己偉大的發(fā)明。 米基利這一走倒算瀟灑,可他留下的爛攤子依然多次震撼世人。 幾十年后,一位地質(zhì)學家發(fā)現(xiàn)地球大氣中超過90%的鉛來自汽車尾氣。 幾大利益集團也擋不住這鐵一般的事實,四乙基鉛的丑聞終于被公之于世。 而米基利的另一項發(fā)明氟利昂也被證實對大氣層有極其巨大的影響,臭氧層被釋放在空氣中的大氣嚴重破壞。 這問題驚動了聯(lián)合國,1987年9月16日邀請所屬26個會員國在加拿大蒙特利爾所簽署控制氟利昂使用的環(huán)境保護議定書,史稱《蒙特利爾議定書》。 氟利昂產(chǎn)品線被迫停產(chǎn) 米基利也從一個偉大的發(fā)明家,淪落為科技發(fā)展史上的罪人。 可是幾十年前對他贊賞有佳的是我們,幾十年后唾棄他的也還是我們。 似乎將科技發(fā)展史上的小黑點歸咎于那些發(fā)明家們,我們就能夠清白無辜地撇清了曾經(jīng)作的惡。 所以歷史究竟有沒有對錯?如果有,那錯的又是誰?
*參考資料 Jfiliatrault, The Sad Tale of Thomas Midgley, Jr. (or How One Man Can Make a Difference), 2010. Ross Pomeroy, The Genial Scientist Who Almost Destroyed the Planet, 2013. 桓二心, 汽油抗爆劑小史. |
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