第十章 把鉛攆出去

20世紀40年代末,芝加哥大學一位名叫克萊爾·彼得森(儘管姓彼得森,他原先是艾奧瓦州的一個農家孩子)的研究生在用一種新的鉛同位素測量法,對地球的確切年齡作最後的測定。不幸的是,他的岩石樣品全部給污染了--而且還污染得很厲害。大多數樣品里的鉛含量超過正常濃度的大約200倍。許多年以後,彼得森才明白,問題出在俄亥俄州一個名叫小托馬斯·米奇利的人身上。

米奇利是一名受過訓練的工程師,要是他一直當工程師,世界本來會太平一些。但是,他對化學的工業用途發生了興趣。1921年,他在位於俄亥俄州代頓的通用汽車研究公司工作期間,對一種名叫四乙鉛的化合物作了研究,發現它能大大減少震動現象,即所謂的發動機爆震。

到20世紀初,大家都知道鉛很危險,但它仍然以各種形式存在於消費品之中。罐頭食品以焊鉛來封口;水常常儲存在鉛皮罐里;砷酸鉛用做殺蟲劑噴洒在水果上。鉛甚至還是牙膏管子的組成材料。幾乎每一件產品都會給消費者的身體里增加一點兒鉛。然而,人接觸機會最多、接觸時間最長的,還是添加在汽油里的鉛。

鉛是一種神經毒素。體內鉛的含量過高,就會無可挽回地損害大腦和中樞神經系統。與鉛過分接觸會引起很多病症,其中有喪失視力、失眠、腎功能衰竭、失聰、癌症、癱瘓和抽搐。急性發作的時候,人可以突然產生恐怖的幻覺,令患者和旁人措手不及。一般來說,這種癥狀接著會導致昏迷或死亡。誰也不願意讓自己的身體攝入過量的鉛。

另一方面,鉛很容易提煉和開採,大規模生產極其有利可圖--四乙鉛確實可以防止發動機爆震。所以,在1923年,美國三家最大的公司--通用汽車公司、杜邦公司和新澤西美孚石油公司--成立了一家合資企業,名叫四乙鉛汽油公司(後來又簡稱為四乙公司),世界願買多少四乙鉛,它就生產多少四乙鉛。結果證明,世界的需要量很大。他們之所以把公司稱做"四乙公司",是因為"四乙"聽上去比較悅耳,不像"鉛"那樣含有毒物的意味。

1923年2月1日,他們把這個名字(以比大多數人知道的更多方式)推向市場,讓公眾接受。

第一線的工人幾乎馬上出現走路不穩、官能混亂等癥狀,這是中毒不久後的標誌。四乙公司也幾乎馬上執行一條行若無事、堅決否認的方針,而且在幾十年里行之有效。正如沙倫·伯奇·麥格雷恩在她的工業化學史《實驗室里的普羅米修斯》一書中指出的,要是哪家工廠的僱員得了不可治癒的幻覺症,發言人便會厚顏無恥地告訴記者:"這些人之所以精神失常,很可能是因為工作太辛苦。"在生產含鉛汽油的初期,至少有15名工人死亡,數不清的人得病,常常是大病。確切的數字無法知道,因為公司幾乎總是能掩蓋過去,從不透露令人難堪的泄漏、溢出和中毒等消息。然而,有的時候,壓制消息已經不可能--尤其值得注意的是在1924年,在幾天時間裡,光在一個通風不良的場所就有5名生產工人死亡,35名工人終身殘疾。

隨著有關新產品很危險的謠言四起,為了打消人們的擔心,四乙鉛汽油的發明者托馬斯·米奇利決定當著記者的面作一次現場表演。他一面大談公司如何確保安全,一面往自己的手上潑含鉛汽油,還把一燒杯這類汽油放在鼻子跟前達60秒之久,不停聲稱他每天可以這麼干而不受任何傷害。其實,米奇利心裡對鉛中毒的危險很清楚:他幾個月之前還因接觸太多而害了一場大病,現在除了在記者面前以外決不接近那玩意兒,只要可能的話。

加鉛汽油獲得成功,米奇利深受鼓舞,現在又把注意力轉向那個時代的另一個技術問題。20世紀20年代,冰箱使用有毒而危險的氣體,時常泄漏,風險很大。1929年,俄亥俄州克利夫蘭有家醫院發生冰箱泄漏事故,造成100多人死亡。米奇利著手發明一種很穩定、不易燃、不腐蝕、吸入很安全的氣體。憑著辦事幾乎從不後悔的本能,他發明了含氯氟烴。

很少有哪個工業產品如此快速而又不幸地被大家接受。20世紀30年代初,含氯氟烴投入生產,結果派上了一千種用場,從汽車空調器到除臭噴霧劑什麼都離不開它。半個世紀以後人們才發現,這玩意兒正吞噬著平流層里的臭氧。你將會明白,這不是一件好事情。

臭氧是氧的一種形式,每個分子含有三個而不是通常的兩個原子。它的化學特性有點兒古怪:它在地面上是一種有害物質,在高高的平流層卻是一種有益物質,因為它吸收危險的紫外輻射。然而,有益的臭氧的量並不很大。即使均勻地分布在平流層里,它也只能形成大約兩毫米厚的一層。這就是它很容易受擾動的原因。

含氯氟烴的量也不大--只佔整個大氣的大約十億分之一--但是,這種氣體的破壞力很強。1千克含氯氟烴能在大氣里捕捉和消滅7萬千克臭氧。含氯氟烴懸浮的時間還很長--平均一個世紀左右--不停地造成破壞。它吸收大量熱量。一個含氯氟烴分子增加溫室效應的本事,要比一個二氧化碳分子強1萬倍左右--當然,二氧化碳本身也是加劇溫室效應的能手。總之,最後可能證明,含氯氟烴差不多是20世紀最糟糕的發明。

這一點米奇利永遠不會知道。在人們意識到含氯氟烴的破壞力之前,他早已不在人世。

他的死亡本身也是極不尋常的。米奇利患脊髓灰質炎變成跛子以後,發明了一個機械裝置,利用一系列機動滑輪自動幫他在床上抬身或翻身。1944年,當這台機器啟動的時候,他被纏在繩索里窒息而死。

要是你對確定事物的年齡感興趣,20世紀40年代的芝加哥大學是個該去的地方。威拉德·利比快要發明放射性碳年代測定法,使科學家們能測出骨頭和別的有機殘骸的精確年代,這在過去是辦不到的。到這個時候,可靠的年代最遠只達埃及的第一王朝--公元前3000年左右。例如,誰也沒有把握說出,最後一批冰蓋是在什麼時候退縮的,法國的克羅馬農人是在過去什麼時候裝飾拉斯科山洞的。

利比的方法用途很廣,他因此獲得了1960年的諾貝爾獎。這種方法基於一種認識:生物內部都有一種碳的同位素--名叫碳-14,生物一死,該同位素馬上以可以測定的速度開始衰變。碳-14大約有5600年的半衰期--即任何樣品消失一半所需的時間--因此,通過確定某種特定的碳樣的衰變程度,利比就可以有效地鎖定一個物體的年代--雖然是在一定限度以內。經過八個半衰期以後,原先的放射性碳只剩下0.39%。這個量太小,無法進行可靠的測算,因此碳-14年代測定法只適用於年代不超過4萬年左右的物體。

有意思的是,隨著這項技術的廣泛使用,有些疵點也日漸顯露出來。首先,人們發現,利比公式里有個名叫衰變常數的基本成分存在3%的誤差。而到了這個時候,全世界已經進行了數千次計算。科學家們沒有修正每個計算結果,而是決定保留這個不準確的常數。"這樣,"提姆·弗蘭納里說,"你只要把今天見到的每一個以放射性碳年代測定法測定的年代減去大約3%。"問題沒有完全解決。人們又很快發現,碳-14的樣品很容易被別處的碳污染--比如,一小點兒連同樣品一起被採集來的而又沒有被注意到的植物。對於年代不大久遠的樣品來說--年代小於大約2萬年的樣品--稍有污染並不總是關係很大,而對於年代比較久遠的樣品來說,這有可能是個嚴重的問題,因為統計中的剩餘原子數實在太少了。借用弗蘭綱納里的話來說,在第一種情況下,就像是1000美元里少數1美元;而在第二種情況下,就像是僅有的2美元里少數了1美元。

而且,利比的方法是以如下假設為基礎的,即大氣里碳-14的含量以及生物吸收這種物質的速度,在整個歷史進程中是始終不變的。事實並非如此。我們現在知道,大氣里碳-14的數量變化不定,取決於地球的磁場能否有效地改變宇宙射線的方向;在漫長的時間裡,變化的幅度可能很大。這意味著,有些以碳-14年代測定法測定的年代要比別的這類年代更無把握。在比較缺少把握的年代當中,有人類首次抵達美洲前後這一段時期的年代。這就是為什麼那個問題老是爭論不休的原因之一。

最後,也許有點兒出人意料的是,計算結果可能由於表面看來毫不相干的外因--比如動物的飲食結構--而完全失去意義。最近有個案例引起了廣泛激烈的爭論,即梅毒究竟起源於新大陸還是舊大陸。赫爾的考古學家們發現,修道院墳地里的修道士患有梅毒。最初的結論是,修道士在哥倫布航行之前就已經患上了梅毒。但是,該結論受到了質疑,因為科學家們發現,他們吃了大量的魚,這會使他們骨頭的年代看上去比實際的要古老。修道士可能患有梅毒,但究竟是怎麼患上的,什麼時候患上的,問題似乎容易解決,卻依然沒有解決。

由於碳-14年代測定法的缺點加起來還

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