科學(xué)發(fā)明無疑是人類最重要的心智活動。只有通過發(fā)明，科學(xué)的“點子”才能真正“物化”，變成實在而管用的東西并造福人類。歷史上的許多發(fā)明家受到緬懷和崇敬，他們的故事代代流傳，但我們很少聽到一個叫米奇里的人。有史學(xué)家稱他為“20世紀最聲名狼藉的發(fā)明家”，這個評價也許稍欠忠厚和公允。平心而論，我們今天生活中的不少便利，還得益于米奇里的貢獻；但人類面臨的幾項重大環(huán)境災(zāi)難，卻要丁一卯二歸咎于米奇里的“鼓搗”和“折騰”。
氟利昂的“無心之過”
米奇里還有一項重大發(fā)明，雖然是無心之過，卻也捅下了“天大”的婁子，那便是今天婦孺皆知的氟利昂。
冷凍技術(shù)是在一戰(zhàn)后迅速成為熱門行業(yè)的，當(dāng)時的制冷劑阿摩尼亞、氯甲烷和二氧化硫等不僅有毒而且易燃，制冷設(shè)備也非常笨重、昂貴和危險，極大影響了普及和使用。1929年5月15日，美國克利夫蘭醫(yī)院制冷系統(tǒng)氯甲烷泄漏引起爆炸，造成125人死亡。身為通用公司研究所主任的凱特林決定主攻制冷劑的改進，他再次把重任交給正在研究合成橡膠輪胎的米奇里。
比起花5年時間發(fā)現(xiàn)四乙基鉛功效的艱苦歷程，米奇里尋找制冷劑可謂馬到成功。他靠著對元素周期表橫排豎列的通曉和推究，從已有制冷劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)出發(fā)，很快把目標(biāo)鎖定為鹵族元素中氟的有機化合物。經(jīng)過有限的幾次實驗，僅3天功夫就逮住了二氯二氟甲烷，后來杜邦公司給它取了個商業(yè)名字氟利昂。
在1930年4月召開的美國化學(xué)會年會上，米奇里深吸了一口氟利昂氣體再緩緩?fù)孪蛉紵南灎T，火焰瞬時熄滅，再次用現(xiàn)身說法來證明氟利昂無毒和不可燃。氟利昂化學(xué)性能十分穩(wěn)定，沸點為-29.8℃，確實是壓縮制冷最理想的工質(zhì)。
通用公司和杜邦公司立即合資成立動力化學(xué)公司并任命米奇里為副總裁。世界制冷行業(yè)從此進入了“井噴期”，不僅千萬臺電冰箱進入尋常百姓家，解除了食品保鮮的困擾，而且為藥物和疫苗生產(chǎn)、貯存和運輸提供了可靠的“冷鏈”，挽救了無數(shù)生命?？照{(diào)則打破地域和季節(jié)限制，實現(xiàn)了小環(huán)境的“同此涼熱”。氟利昂對人類生產(chǎn)、生活各層面的改變是難以估量的。
氟利昂的另一項大用場卻遠非凱特林和米奇里所能預(yù)期。由于無毒、無嗅、無味、無腐蝕和不燃燒，常溫下只需施加很小的壓力就能液化，因此氟利昂成為最佳的氣霧噴射劑，比聽裝啤酒還安全簡便。無論涂料、發(fā)膠、香水、皮鞋油、清潔劑、除臭劑、防蛀劑、殺蟲劑……五花八門的物品爭相選用氟利昂作為噴灑的動力和載體。人們戲稱生活已經(jīng)進入了摩登的“按鈕世界”。
1970年，愛爾蘭科學(xué)家洛夫洛克對氟利昂究竟去了哪里感到困惑。洛夫洛克曾提出生命和環(huán)境自我調(diào)控和共同演化的“蓋亞理論”，他用自制儀器四處測量，發(fā)現(xiàn)大氣中氟利昂竟無處不在。洛夫洛克又專程赴南極追尋氟利昂的蹤跡，并于1972年在科學(xué)會議上發(fā)表了觀測結(jié)果，首次引起廣泛關(guān)注。
美國加州大學(xué)化學(xué)教授羅蘭德決定和學(xué)生莫利納共同展開研究。他們通過整合化學(xué)知識和建立數(shù)學(xué)模型，進行了精確演算和模擬實驗，最終推導(dǎo)出一個不寒而栗的結(jié)論：地球?qū)⒚媾R“塌天之禍”！
在地球大氣圈20～50千米高處的同溫層中，紫外線的光解作用使氧氣和臭氧保持著動態(tài)平衡。臭氧只占空氣總量的千萬分之三，如果置于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下只有3毫米。但這個“蟬翼之薄”的臭氧層卻是我們“得天獨厚”的保護傘，能吸收99%的短波紫外線，讓地球上萬物蒼生免遭傷害。
人類釋放到環(huán)境中的氟利昂分子會在大氣中游蕩40～150年，雖然比重大于二氧化碳，卻能靠著大氣運動擴散到同溫層，并被紫外線打開化合鍵釋放出氯離子，和臭氧反應(yīng)生成一氧化氯和氧氣。接著一氧化氯再和氧離子結(jié)合生成氧氣使氯原子“脫身”。如此循環(huán)往復(fù)，一個氯原子足以催化破壞10萬個臭氧分子。1974年6月28日，羅蘭德和莫利納在《自然》雜志發(fā)表論文《同溫層因氟利昂而沉陷——氯原子對臭氧的破壞》，向全球正式拉響了緊急警報。
這對于化工界來說無異于“禍從天降”，氟利昂產(chǎn)業(yè)僅在美國就價值80億美元，直接雇傭60萬員工，相關(guān)勞動崗位達140萬。1975年6月30日，占美國氟利昂生產(chǎn)總量一半的杜邦公司在《紐約時報》刊登整版廣告，揚言對氟利昂的指控缺乏科學(xué)依據(jù)。
同年，美國化工制造業(yè)協(xié)會委托世界頂級的公關(guān)公司，策劃了邀請英國帝國學(xué)院著名大氣污染專家斯考諾到美國進行為期6周的旅游。斯考諾在電視上發(fā)表演說，指責(zé)羅蘭德和莫利納是“末日預(yù)言者”，宣稱“大氣具有足夠的承受力自我凈化”，然而卻沒有拿出一篇科學(xué)論文。1975年，高空氣球和飛機都在同溫層探測到氟利昂。大氣化學(xué)家安德森1976年捕捉到同溫層的氯離子和一氧化氯離子，將氟利昂破壞臭氧活動抓了個“現(xiàn)行”。不過，真正令天下嘩然的鐵證，是一位默默無聞的英國氣象學(xué)家法曼提出的。
法曼在南極哈雷灣株守著一臺老舊的多布森光譜儀，坐了28年“世界最冷的板凳”，忠實記錄著來自天空紫外線的數(shù)據(jù)。1982年記錄顯示短波紫外線急劇增強，說明臭氧層明顯稀薄。1984年9～10月法曼用更新的設(shè)備在哈雷灣和其西北1000千米處的阿根廷島分別測量，記錄均顯示臭氧層已經(jīng)損失40%。向來低調(diào)謹慎的法曼得出結(jié)論，南極臭氧層出現(xiàn)了巨大的“空洞”！就這樣，一個最冷僻的科學(xué)哨所做出了最驚心動魄的發(fā)現(xiàn)。1985年5月16日，《自然》雜志刊登了法曼的論文。1985年8月布拉格會議上，疏忽多年的美國國家航空航天局（NASA）展示了第一張南極臭氧空洞衛(wèi)星圖像，“塌陷”面積超過了美國領(lǐng)土。氟利昂的“彌天大罪”被再次坐實并讓人過目難忘了。
1987年9月16日，24個國家簽署了“蒙特利爾破壞臭氧層物質(zhì)管制議定書”。隨著新的“災(zāi)情”被接踵發(fā)現(xiàn)以及人們對氟利昂的認識不斷加深，蒙特利爾議定書的修正案一次次更加嚴格和緊迫。杜邦等化工巨頭們與其說良心發(fā)現(xiàn)，毋寧說懼怕皮膚癌、白內(nèi)障患者增加帶來的索賠和起訴。如今全世界196個國家已先后參加締約，聯(lián)合國前秘書長安南稱之為“史上最成功的國際協(xié)議”。按照時間表，發(fā)達國家和發(fā)展中國家分別于2030年和2040年前徹底禁絕氟利昂的生產(chǎn)和消費。空中積蓄的氟利昂將和我們長期共存，臭氧層的“愈合康復(fù)”至少要等到2050年以后了。
大氣的鉛污染和臭氧層破壞這兩場浩劫，居然都戲劇性地起源于米奇里一人，歷史上大約找不到第二個類似的傳奇案例。米奇里生前獲得過美國幾乎所有的化學(xué)獎，臨終前仍擔(dān)任美國化學(xué)會主席。他1940年患上小兒麻痹癥，1944年11月2日，被自己設(shè)計的從床上移動到輪椅的繩索滑輪裝置勒死，終年55歲。
恩師凱特林在為米奇里寫的傳記中深情地說：“米奇里用辛勤、豐富和創(chuàng)造性的一生，為世界留下了偉大的遺產(chǎn)?！杯h(huán)境歷史學(xué)家麥克尼爾則說，米奇里是“地球上有史以來對大氣破壞最嚴重的個體生物”。米奇里是否料及含鉛汽油的危害程度姑且弗論，他和同儕確實做夢也沒想到氟利昂會和臭氧層扯上瓜葛。科學(xué)家該如何面對自己的歷史責(zé)任和社會擔(dān)當(dāng)，米奇里的“悲劇”值得永遠銘記和深思。
