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科学网—米基利:去创造,直至成伤

 仰望307 2014-09-19
米基利:去创造,直至成伤

 

小托马斯·米基利 图片来源:百度图片

在被自己所创造之物深深伤害的科学家中,美国机械工程师和化学家小托马斯·米基利是不得不提的一位,他甚至为自己的发明付出了生命的代价。

科幻小说鼻祖《弗兰肯斯坦》有时被后人拿来说明科学研究的风险和不可控性,“弗兰肯斯坦”甚至成为一个专门的术语,意思是创造怪物的人最终受到怪物的伤害。

而在真实的科学史上,也的确发生过类似不幸的事件。只不过,他们大多怀着造福人类社会的好意,却不小心酿成了大祸,并非有意将“怪物”带到这个世界。

在被自己所创造之物深深伤害的科学家中,美国机械工程师和化学家小托马斯·米基利是不得不提的一位,他甚至为自己的发明付出了生命的代价。

米基利堪称发明界的“鬼才”,一生中创造并持有100多项发明专利,而其中最为著名的两项,当属性能卓越的汽油抗爆振剂四乙基铅和制冷剂氟利昂。最初,这两项发明曾在各自领域发挥了重要作用,但随着社会的发展,人们逐渐认识到这两种辉煌化合物背后所隐藏的“罪恶之源”。

米基利1889年出生在美国宾夕法尼亚州,在康奈尔大学拿到机械工程博士后,这位工程界“新丁”曾做过多份工作。也许是受到了身为发明家的父亲的影响,他很快成为一名训练有素的工程师,开始对化学的工业用途产生浓厚兴趣。

1916年,米基利加入通用汽车公司旗下的戴顿(Dayton)实验室,在工程师查尔斯·凯特灵(Charles Kettering)手下工作,由此找到了充分施展自己发明天赋的一方天地。

早在18世纪初,人们为了提高内燃机的效率,通常采用增加内燃机压缩比的办法,然而当汽油和空气的混合物被压缩到一定比例时,就会产生爆振现象。这不但会损坏气缸,还非常浪费燃料。

解决这一难题的挑战,摆在了米基利的面前。

起初,米基利和同事发现,在煤油中加入少量的碘能够极大改善其抗爆振性能,但碘在当时着实太贵了,应用前景并不乐观。但这一发现为他们接下来的研究带来了启示——顺着元素周期表中碘的足迹去寻找更为合适的物质。

道路是艰苦而坎坷的。米基利此后又将目光先后转向了甲基苯胺、二乙基硒和二乙基碲等化合物,尽管将这些添加剂加入汽油中,抗爆振性能得以大大提升,但要么需要添加的剂量太大,要么这些物质会散发出奇臭的刺鼻气味,在市场上依然难有生命力。

仔细分析,米基利发现具有优良抗爆振性能的物质都是重元素化合物,由此找到了最为合适的选择——铅。1921年,四乙基铅在米基利手中问世,由于合成容易且价格便宜,汽油中只需加入少量就能大大提高抗爆性能,立即受到当时石油公司和汽车公司的喜爱。

四乙基铅的发明专利让通用公司获得巨额收益,米基利获得了美国化学会授予的尼克斯奖章,由此成为公司的掌上明珠。1923年,通用甚至专门成立了一家监督四乙基铅生产的公司,任命米基利为副总裁。

然而,四乙基铅带来的辉煌背后,有挥之不去的重重阴霾。当时的人们已经知道,铅和铅的化合物是有毒物质,因此米基利在发明中刻意避免提到铅,并将这种添加剂命名为“Ethyl(乙基)”以免引起大众恐慌。

后果很快显现出来,含铅汽油的推广严重污染大气,世界各地的铅中毒患者也随之急剧增多。生产四乙基铅汽油的工厂一线,大量工人走路不稳、官能混乱,但这并没有引起公司的重视,而是以各种托辞掩盖事实。

为了打消人们对四乙基铅汽油的怀疑,米基利还曾在媒体和公众面前现身说法,他将含铅汽油泼在自己手上,还用鼻子闻了整整一分钟。试验完成后米基利安然无恙,他试图以此说明使用四乙基铅是安全的。

即便如此,多家生产四乙基铅的工厂还是因为越来越多的工人死于铅中毒而被迫关闭,而米基利本人也因为这场“秀”付出了惨重代价,他大病一年,所幸最终缓了过来。

尽管四乙基铅汽油的毒性被最终确认,但科学家却在很长时间内没有找到合适的替代品,直到1986年,美国才停止销售和使用含铅汽油。健康受其伤害的人们在全球范围内难以计数。

如果说米基利对四乙基铅汽油危害性的掩盖多少有些故意为之,那么他的另一项重要发明氟利昂所带来的灾难,则确实需要更多的时间被科学家所认识。

1930年,米基利接到了通用汽车公司交给他的另一项任务——研制一种能够用于家用电器的制冷机,要求无毒、安全。与此前发明四乙基铅汽油经历的坎坷过程不同,这次米基利仅仅用了3天时间,就带来了又一项深远影响世界的发明。他和凯特灵一起,发现了性能优良的制冷剂、氯氟碳化合物(CFC)的一员——二氯二氟甲烷。

米基利将这类化合物称为“氟利昂”(Freon),是一类无毒、不可燃且容易液化的气体。此后,CFC很快替代了当时一些有毒或有爆炸性的制冷剂,成为最主要的制冷物质。1937年,米基利因氟利昂的发明被授予珀金奖章,再次赢得学界赞誉。

米基利在世时,人们并没有认识到氟利昂潜在的危险,直到1974年,科学家发现氟利昂对臭氧层具有极强的破坏作用。1987年,《蒙特利尔议定书》限制了氟利昂的使用。1996年,氟利昂的应用才全面被禁止。

氟利昂并非这位天才般的发明家最后一项不幸的发明创造。

1940年,51岁的米基利患上了脊髓灰质炎,行动不便,长期卧床的他没有放弃创造的热情,自行设计并制造出一套绳索滑轮系统以帮助自己起身。不幸的是,1944年11月2日,米基利意外被该装置中的滑轮绳索缠住,窒息而亡,终年55岁。(余艾柯整理)

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