APP下载

弗里茨·哈伯,德国犹太人的悲剧

2023-02-05寒武

世界博览 2023年1期
关键词:哈伯鸟粪氮气

寒武

弗里茨·哈伯(右)在实验室里。

19世纪人口爆发式增长,对粮食的需求也日趋增大,1845年至1850年间在爱尔兰爆发了大饥荒,导致100万爱尔兰人饿死。各国科学家们一直致力于提高农业的产量,不久便发现在所有的化学元素中,氮元素对农作物的生长起着重要的作用。因此就导致有一种东西和石油一样珍贵,以至于各国竞相开采,美国甚至还为此立法,这东西就是鸟粪。海鸟粪由于富含氮和磷,是十分理想的有机肥料。

为了提升粮食产量,美国进口了大量的鸟粪,美国国会甚至通过了一项联邦法案——《鸟粪岛法》。大致意思是美国公民可以在全球范围内占有无人认领的有鸟粪的岛屿,并且可以要求美国总统授权,利用军队来保护相应的利益。最终,美国凭借这项法案在全球占领了100多座岛屿,虽然大部分已独立或归属原所有国,但至今仍有十多座岛屿划入了美国领土。

但是消耗鸟粪的速度远远大于鸟类生产鸟粪的速度,珍贵的鸟粪终究是越来越少,到时候挖完了可怎么办呢?一些有远见的化学家指出:植物的生长需要氮元素,如果能将空气中的氮气变成植物可以吸收的氮元素,就可以彻底解决粮食危机问题。向空气要“面包”吧!如何将空气中丰富的氮元素固定下来并转化为可被利用的形式,成为一项受到众多科学家关注的重大课题。而一位毁誉参半的科学家将完成这一重大的历史使命,他就是德国化学家弗里茨·哈伯。

天使哈伯

1868年,哈伯出生于德国的布雷斯劳,这是座名副其实的教育之城,64万人口的城市中遍布着11所大学,从这里走出了10位诺贝尔奖得主。哈伯的父亲是知识丰富、善于经营的犹太染料商,家境优渥,家庭环境的熏陶使哈伯从小和化学结缘。他是个天才少年、超级学霸,19岁就被破格授予了博士学位,28岁就在大学任教。

哈伯在實验室进行固氮实验的小型装置。

1908年哈伯所获得的合成氨技术的专利证书。

弗里茨·哈伯

1904年,哈伯在两位企业家的支持下,决定向人工固氮这个世界难题进军。众所周知,空气中的氮元素占据了78%的体积。它们随着呼吸进入我们体内。氮气分子由两个氮原子组成,它们被三个化学键死死地绑定在一起,导致氮气的化学性质非常不活泼,木炭也好,蜡烛也好,都无法在其中燃烧。

而要转变为能被植物利用的氮元素,只有像闪电这种级别的超级能量,才能击碎氮气中间的那三个化学键,让游离的氮元素与空气中的氧元素和氢元素反应,变成氨基和硝基物质,落到地面,被植物吸收利用;第二个力量是细菌。某些细菌可以分解氮气,让它变成可以被植物利用的有机氮,它们一般共生在植物的根部,为植物提供氮肥。所以在当时的化学家们看来,一定是存在一种人工固氮的方法的,而难点就在于如何用尽可能小的成本拆解氮气。

当时美国已经开始尝试用人造闪电来轰击氮气,英法化学家也正在打算用高温高压来暴力破解,这些方法耗能非常高,而精明的哈伯选择了用催化剂来以柔克刚。历经数次失败后他获得了前所未有的重大突破,采用600℃、200个大气压和锇元素作催化剂的条件下,固氮成功,这是具有世界意义的人工固氮技术的重大成就。合成氨的原料来自空气、煤和水,因此这也是最经济的人工固氮法。这种办法结束了人类完全依靠天然氮肥的历史,给世界农业的发展带来了福音;同时也为工业生产、军工需要的大量硝酸、炸药解决了原料问题。合成氨的成功也为德国节省出了巨额经费支出,哈伯从此一举成名。

1913年哈伯氨合成产业化的梦想在德国化工巨头巴斯夫公司的帮助下实现了,一个日产30吨合成氨的工厂建成并投产,人造“鸟粪”源源不断地从生产线上涌出,在农民的手中变成累累果实。自此,全球农作物的亩产量平均增长了4倍,也让数亿在饥饿线上挣扎的穷苦百姓得以生存下来。1918年哈伯被授予诺贝尔化学奖,并被誉为“用空气制造面包的圣人”,作为合成氨工业的奠基人,哈伯也深受当时德国统治者的青睐,他数次被德皇威廉二世召见,委以重任。43岁时他就担任了威廉皇家物理化学和电化学研究所所长,并兼柏林大学教授。但在诺奖揭晓的时候,英法等国的一些科学家却公开反对,他们认为,哈伯没有资格获得这项荣誉。原因是哈伯卷入了由德国发动的第一次世界大战。

恶魔哈伯

1914年,第一次世界大战全面爆发。外国首脑和军事专家曾预测:由于含氨化合物的短缺,大战将在一年之内结束。不料德国合成氨技术的成功,使德皇威廉二世认为只要能源源不断地生产出氨和硝酸,德国的粮食和炸药供应就有了保证。这也促成了他开战的决心,从而延长了一战的时间。

彼时的哈伯没有考虑战争是否正义,他在战争爆发后立刻自愿入伍。他写了一封信给军方,信中说道:“德军弹药即将消耗殆尽,我生产的硝酸铵,除了是最高效的化肥,也可以是最强悍的炸药。”从化学原理上来看,用巨大的能量拆解氮气原子之间的化学键,成为含氮的化合物,那么反过来说,这些化合物中的氮元素重新合并成为氮气的时候,也就必然释放巨大的能量。当时的德军一路高歌猛进,但没多久,就陷入了泥潭,因为在漫长的陆军防线上,战壕纵横交错,德军和英法联军在比利时对峙不下。同时法国前线还出现了一种新式武器——催泪弹。德军为了改变不利势态,统帅部在哈伯的建议下,揭开了世界第一次化学战的帷幕。

夜间,德军在长达6000米的战线上秘密安放了数以千计的氯气罐。第二天下午德军借助有利的风速以突袭的方式将180吨氯气吹放至法军阵地。刹那间在6000米宽的正面形成2米高的黄色气体幕墙,滚滚向前推进,纵深达10公里至15公里。对手毫无防范,致使5000多人死亡,15000多人中毒致伤。吸入的氯气在士兵体内和水结合,形成了盐酸,强烈地腐蚀着呼吸道,法国士兵感觉到了窒息和灼烧的疼痛,只能丢盔弃甲,抱头逃窜。德军借助氯气的帮助,最终突破法军阵地近10公里。哈伯因此受到了德皇嘉奖,但也遭到各国科学家的强烈谴责。他却被所谓的“爱国主义”所惑,当年又研制出新型毒气——光气(COCl),其毒性是氯气的10倍,并在战场上使用。

哈伯的妻子,却以自杀的方式结束了自己的生命,她为什么要这样做,成了一桩悬案。但很多人认为,“化学杀手”丈夫的恶名让她的心理不堪重负。而哈伯却执迷不悟,更不可思议的是哈伯居然认为:“死亡就是死亡,死于飞溅的弹片还是死于毒气,这并没有任何区别,不要因为看不到冒着枪林弹雨冲锋的骑士精神,就说毒气比弹片更加邪恶。相反,毒气比那些弹片给人体造成的残缺更小。”

化学战的“潘多拉盒子”在哈伯等科技人士的“努力”下终于被打开了。第一次世界大战期间,交战双方共生产各类毒气15万吨,中毒伤亡的士兵、无辜的百姓多达130万人,占大战伤亡总人数的4.6%。从1917年开始,几乎每一次战役都有化学武器的魔影,化学战已经事实上成为一战各个战场上的主角。英、法、俄、美等国也以牙还牙,大量使用刺激性、窒息性、糜烂性毒剂等化学武器。而作为始作俑者,哈伯的战争暴行,在历史上留下了极不光彩的一页,受到了世界爱好和平的科学家和各国人民的强烈谴责。著名科学家爱因斯坦就曾气愤地指责哈伯是“科学界的无赖、丧心病狂的走狗! ” 对此哈伯也曾辩解,他说了一句颇有争议的话:“在和平年代,一个科学家是属于全世界的,但在战争时期,他却属于他的祖国。”

1919年第一次世界大战以德国失败而告终。战后的一段时间里,哈伯曾试图设计一种从海水中提取黄金的方案,希望借此来支付协约国要求的战争赔款。但遗憾的是,在研究了3年以后,哈伯发现,海水中真实的黄金含量比自己预估的要低了100倍,这个方法根本就行不通,他的努力只能付诸东流。很快,时间来到了1933年,希特勒上台,纳粹党开始在全国大肆屠杀犹太人。尽管哈伯不信犹太教,但他的犹太血统是无法更改的,他被称为“犹太人哈伯”,成为被纳粹针对的对象。当时哈伯的好朋友普朗克正在帮德国研制原子弹,在他的极力担保下,哈伯逃过了初期的一些反犹迫害。但是政策慢慢变得越来越严格,哈伯的研究所里还有大量的犹太员工,政府命令哈伯必须立刻解雇这些员工。

德军在化学战中要求一定要处于上风的一侧。

防毒面具是因化学战的需求应运而生的。

虽然自己一直狂热地爱着德国,但现在自己也变成了爱国者口中犹太奸商的子孙,狼狈不堪的哈伯只能选择背井离乡。1933年6月,哈伯流亡到英国,在剑桥大学讲学。1934年初,他应邀出任设在巴勒斯坦的西夫物理化学研究所所长,赴任途中,因心脏病突发,于1934年1月29日在瑞士巴塞尔与世长辞,终年66岁。哈伯在去世前留下了一条遗嘱,希望能把他和妻子的骨灰安葬在一起,并且要在自己的墓碑上写上一句话:他为祖国服务,无论战争和平,只要祖国需要他。但是最后,这句话并没有出现在他的墓碑上。

留给世人的反思

具有多重人格又颇具争议的哈伯走了。他既是一个聪明的、才华横溢的化学家,又是一个以科学知识支持沙文主义的狂人。人们愤怒谴责他犯下的战争罪行,但也对他凄惨的晚年寄予深切的同情。很多年后,当有人问爱因斯坦,如何评价哈伯时,爱因斯坦说:“这是德国犹太人的悲剧,一场单相思的悲剧。”哈伯的一生也给人们留下了探讨与反思的沉重话题:科学家应承担什么样的社会责任?

如今世界人口进入第二次也是有史以来最迅猛地增长时期,全球的科学家们又一次面临解决人类吃饭的挑战。中国的“杂交水稻之父”袁隆平,一生投入于稻田,在泥泞当中寻找解决中国粮食问题的钥匙,通过“杂交水稻”解决了世界粮食短缺的问题,被誉为“第二次绿色革命”。

展望未来,科学技术正以空前的规模加速发展,其双刃剑作用与日俱增。科学家每做出一项影响人类历史进程的重大突破的同时,不得不认真考虑社会责任的问题。有一位社会历史学家曾经说过,从善需要思想深度,而思想空洞低俗就会导致从恶。同样是解决了粮食危机的两位科学家,哈伯与袁隆平却给世人留下了截然不同的印象,这值得每一位科技工作者借鑒、深思。

(责编:南名俊岳)

猜你喜欢

哈伯鸟粪氮气
110 k V复合I型绝缘子鸟粪闪络影响因素研究
我早已习惯一切艰难
鸟粪石法脱氮除磷的影响因素与应用研究
西班牙人除鸟粪有绝招
天使与魔鬼(下)
鸟粪中"建筑师"
海上平台氮气系统流程工艺
氮气泡沫压裂液性能及应用评价
氮气—细水雾灭火关键技术研究