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。
1939年紐約世博會氟利昂展（）
冷凍技術是在一戰(zhàn)后迅速成為熱門行業(yè)的。但當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，克利夫蘭醫(yī)院大火造成125人死亡，制冷系統(tǒng)氯甲烷泄漏是重要肇因。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，再次把重任交給正在研究合成橡膠輪胎的米奇里。
1929年通用公司第100萬臺富及第牌電冰箱（來源：reddit）
比起花5年時間發(fā)現(xiàn)四乙基鉛汽油的艱苦歷程，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結構出發(fā)，很快把目標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天工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。
1934年通用電氣公司電冰箱（來源：greenbuildingadvisor）
1930年4月在亞特蘭大召開的美國化學學會年會上，米奇里深吸了一口氟利昂氣體緩緩吐向燃燒的蠟燭，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。氟利昂化學性能十分穩(wěn)定，沸點為零下29.8攝氏度，確實是壓縮制冷最理想的工質。
1930年代通用公司電冰箱廣告（來源：greenbuildingadvisor）
通用和杜邦立即合資成立“動力化學公司”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、運輸提供了可靠的冷鏈，挽救了無數(shù)生命。而遍布房間和汽車的空調(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。
1930年4月亞特蘭大召開的美國化學協(xié)會年會上米奇里吸一口氟利昂吐向燃燒的蠟燭（來源：cen.acs.org）
1930年代電冰箱裝配線（來源：Long Term Impact And Legacy）
氟利昂的另一項大用場卻遠非凱特林和米奇里所能預期。由于無毒、無嗅、無味、無腐蝕和不燃燒，常溫下只用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。無論是涂料、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。1950年美國生產(chǎn)氣霧噴罐就達5000萬之多，人們戲稱生活已經(jīng)進入了摩登的“按鈕世界”。
噴霧裝置廣告（來源：chronicallyvintage）
過去各種形式的商品都變成了噴霧罐（來源：Popular Science monthly, December 1950）
美國博斯特維克實驗工廠每天生產(chǎn)10萬個噴霧罐（來源：Popular Science monthly，December 1950）
無處不在的噴霧罐（來源：Popular Science monthly，December 1950）
1970年，英國科學家羅夫洛克對盆滿缽滿的氟利昂究竟去了哪里感到困惑。羅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”，他用自制儀器四出測量，發(fā)現(xiàn)大氣中氟利昂竟無處不在。羅夫洛克又專程赴南極追尋氟利昂的蹤跡，并于1972年在科學會議上發(fā)表了觀測結果，首次引起廣泛關注。美國加州大學化學教授羅蘭德決定和學生莫利納共同展開研究。他們通過整合化學知識和建立數(shù)學模型，進行了精確演算和模擬實驗，最終推導出一個不寒而栗的結論：地球將面臨“塌天之禍”！
英國醫(yī)學家羅夫洛克自制儀器測量氟利昂（來源：thextraordinary.org）
在地球大氣圈15公里至50公里高處的同溫層中，短波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，如果置于標準大氣壓下只有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%的紫外線B，讓地球上萬物蒼生免遭傷害。而人類釋放到環(huán)境中的氟利昂分子會在大氣中游蕩40至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，與臭氧反應生成一氧化氯和氧氣。接著一氧化氯再和氧離子結合生成氧氣使氯原子“脫身”。如此循環(huán)往復，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。
美國化學家羅蘭德和莫利納在實驗室（來源：undsci.berkeley.edu）
1975年羅蘭德和莫利納在實驗室（來源：achievement.org）
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，相關勞動崗位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依據(jù)?！痘瘜W》周刊引述杜邦董事會主席的話，破壞臭氧層的論斷完全是“科幻小說”和“一派胡言”。
1975年羅蘭德和他的博士后研究生莫利納在實驗室，他們于1995年分享諾貝爾化學獎。（來源：ps.uci.edu）
除了矢口辯白，化學工業(yè)界更迫切需要找到“自己的”科學家掌握話語權。1975年，美國化工制造業(yè)協(xié)會委托世界頂級的希爾·諾頓公關公司，策劃了邀請英國帝國學院著名大氣污染專家斯考諾到美國進行為期6周的旅游。斯考諾在公共電視臺《火線》欄目發(fā)表演說，指責羅蘭德和莫利納是“末日預言者”，宣稱“大氣具有足夠的承受力進行自我凈化”，然而卻沒有拿出一篇科學論文。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”。而真正令天下嘩然的鐵證，是一位默默無聞的英國氣象學家法曼提出的。
氟利昂破壞臭氧層示意圖（來源：Light of Science）
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年發(fā)現(xiàn)短波紫外線急劇增強，顯示臭氧層明顯稀薄。1984年9月至10月用更新的設備在哈雷灣和西北1000英里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”面積超過了美國領土。氟利昂的“彌天大罪”被再次坐實并讓人過目難忘了。
英國科學家法曼（來源：i.guim.co.uk）
1985年8月布拉格會議NASA展示的第一張南極臭氧空洞衛(wèi)星圖像（來源：nasa.gov）
1987年9月16日，24個國家簽署了《蒙特利爾破壞臭氧層物質管制議定書》。隨著新的“災情”接踵發(fā)現(xiàn)和認識不斷加深，蒙特利爾議定書的修正案一次次更加嚴格和緊迫。而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。而空中積蓄的氟利昂將和我們長期共存，臭氧層的“愈合康復”至少等到2050年以后了。
英國科學家法曼在南極用多布森光譜儀發(fā)現(xiàn)臭氧空洞（來源：bas.ac.uk）
保護臭氧層宣傳畫（來源：blc.clementsmarketingclients）
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。米奇里生前幾乎獲得美國所有的化學獎，臨終前仍擔任美國化學學會主席。1940年患小兒麻痹癥，1944年11月2日，被自己設計的從床上移動到輪椅的繩索滑輪裝置窒息而死，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)?！倍h(huán)境歷史學家麥克尼爾則說，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不表，他和同儕確實做夢也沒想到氟利昂會和臭氧層扯上瓜葛?？茖W家該如何面對自己的歷史責任和社會擔當，米奇里的“悲劇”值得永遠銘記和深思。
1942年2月8日米奇里和孫子托馬斯·米奇里在一起（來源：columbus dispatch）
米奇里的漫畫（來源：manmakehome）
米奇里被自己發(fā)明的移動床滑輪系統(tǒng)窒息而去世（來源：farcesofdeath.tumblr）
作者：趙致真
出處：《播火錄》
授權方：北京出版社
