当造福世界的天才化学家举起屠刀 | 目的地Destination

当造福世界的天才化学家举起屠刀

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多年以后,爱因斯坦会想起和好友哈伯一起谈论科学家国籍的那个下午。

弗里茨·哈伯是活跃于20世纪初的德国犹太裔化学家,但这远远称不上是对他的定义。他荣膺诺贝尔奖,却声名狼藉;他的发明养活无数人,却也血债累累;他是一名狂热的爱国者,最终却黯然离开故土,客死他乡。爱因斯坦说,哈伯的一生正是德国犹太人的悲剧。

当造福世界的天才化学家举起屠刀

哈伯(左)与爱因斯坦在柏林。图片来源: Archiv der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin

故事还要从1903年的一个化学实验说起。在这一年,哈伯将氮气和氢气混合,在高温高压条件下得到了氨气,也就是如今著名的合成氨反应。尽管此次反应的产率很低,条件也不成熟,却是人类历史上第一次以氮气为原料生产出了含氮的化合物。

这个反应,让哈伯荣获1918年诺贝尔化学奖,也开启了他的悲剧。

其实早在哈伯合成氨气前数十年,就已经有很多人在尝试人工获取氮元素了。氮是构成生物蛋白质与核酸的关键元素,但自然界却给生物圈开了个大玩笑——空气中氮气的比例高达78%,可是氮气性质极其稳定,难以发生化学反应形成便于吸收的物质,绝大多数生物就如同遭遇海难而漂在太平洋上船员一般,望着无穷无尽的水,却只能忍受口干舌燥。

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豆科植物根部的根瘤。图片来源:indiamart.com

在哈伯找到合成氨的秘籍以前,整个生物圈的氮元素几乎全都依靠豆科植物的恩赐,因为只有附着在它们根部的根瘤菌有这个能耐将顽强的氮气分子一撕两半,再经过生物间的“交易”以及各类生化反应,转化为自身所需要的物质。至于那些连豆科植物都不长的贫瘠之地,恐怕只能依靠闪电时打出的那一点氮氧化物了。

人工合成氨技术改变了这样的尴尬境地,植物可以在化肥的滋补之下,贪婪地吸收这些不再金贵的氮元素,粮食产量迅速提高。1914年,全世界的人口仅有20亿,但到了上世纪末时,世界人口已经突破了60亿,并且如今还在持续增长,这背后,氮肥等化学肥料功不可没。

那时,哈伯可谓是一个完美的天使,就和他一手创造的合成氨技术一样。然而,第一次世界大战却带着他和他的作品一起滑向了深渊。

合成氨技术的发展除了让化肥变成了可能,也让炸药的生产成本大幅降低。从古代的黑火药(硫磺+硝石+木炭),到近现代的硝化甘油、苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚)、TNT(2,4,6-三硝基甲苯),氮元素一直是其中不可或缺的成员。自然界硝石储量有限,德国更是受到资源封锁,并没有多少人相信德国的炸药足够维持大规模战争。然而就在一战前夕,德国已经有能力每天生产上百吨的氨气,并源源不断地转化为军用弹药。本该让更多人生存的技术,摇身一变成了杀人不眨眼的恶魔。

同他的杰作一样,哈伯本人也展现了魔鬼的一面。

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哈伯(举手者)指导德军士兵使用氯气弹。图片来源:Archiv der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin

哈伯坚信科学家在战时应该为祖国去战斗。他不仅监督了合成氨的生产,更亲自奔赴前线,亮出了化学家手中最为恶毒的“兵刃”——化学武器。他用氯气袭击了对面战壕里的敌人,由此开启了一战的生化武器大战,无数士兵遭受残害,很多人落下了终生残疾,生不如死。哈伯也因此背上了一个并不光彩的名号:化学战之父。

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一战期间,毒气致盲的英军士兵。图片来源:wikipedia

哈伯的妻子克拉拉也是一位化学家,在劝说他无果之后,饮弹自尽,而哈伯在第二天就再赴前线为祖国而战。德国战败后,哈伯又数年如一日研究从海洋中提取黄金的技术,希望帮助德国偿付巨额的战争赔款。

那时的哈伯或许不会想到,他所钟爱的祖国,在十几年后却抛弃了他。1933年纳粹在德国上台,犹太科学家几乎被尽数驱逐。哈伯凭借过往的功绩得到“豁免”,并尽力帮助被驱逐的同事找到安身之所。也许是出于对同胞的共情、对纳粹暴行的憎恨,也许是预感到在更加险恶的未来无法独善其身,哈伯最终递上辞呈,离开了曾经深爱的祖国。经历了背叛与流离失所之后,绝望的哈伯因心脏病发作在瑞士逝世。哈伯的长子遵照遗命,将父母合葬在瑞士巴塞尔的一处公墓。

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弗里茨·哈伯(1868-1934)、克拉拉·哈伯(1870-1915)。图片来源:wikipedia

爱因斯坦是哈伯最亲密的朋友之一,就连爱因斯坦第一次离婚前,妻子米列娃都会找哈伯商议。同是德国的犹太人,同是名震世界乃至改变世界的大科学家,两人却有着截然不同的政治理想。爱因斯坦秉承和平主义,厌恶别人称他为“原子弹之父”,而哈伯却是一名极端的爱国主义者。也许在哈伯离世之时,爱因斯坦的心情是最唏嘘的。正如他所说:“哈伯的一生就是德国犹太人的悲剧——那种单恋的悲剧。”

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