來自地獄的毒師、贍養人類的巨人 - 弗里茲‧哈柏

Hank 點評才華洋溢但心若鐵石的德國科學家弗里茲‧哈柏。人們普遍視哈柏為「化學武器之父」，在一次世界大戰中造成數以萬計的可怕傷亡。但他藉由發明人工固氮的「哈柏法」，催生了20世紀的農業「綠色革命」，養活了當今世界上達數十億人。

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弗力茲‧哈柏（Fritz Haber）

無可辯駁，不世出的天才。

1860年代，生於普魯士王國（今德國）。

考慮這個世界上因他而得以存在的人數。哈柏的貢獻空前而絕後，出類而拔萃。

他贍養了全世界數十億人口，

但純粹是出於意外。

哈柏只是在琢磨他全新的......

化學屠殺妙方。

他天縱英才，

卻心若寒霜。

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[思想巨人系列]

哈柏那難以論定的人生，始於 1868 年

普魯士王國轄下的佈雷斯勞（Breslau）市。

現在是波蘭的一部分。

哈柏成長於一個正統的猶太家庭，

然而卻在 20 歲時改宗信仰路德教派，

並在往後數十年盡力想隱瞞

自己的猶太人出身。

哈柏自幼就在科學出類拔萃，

在學術路上步步高升，直到他在

當時的尖端領域「物理化學」找到歸宿。

我大學時也修過物化，不騙你，那可是難得要命。

直到 1905 年，哈柏已完成他第三本著述，

不只是使他升為正教授的入場卷，

更進而引他前往一個嶄新領域，稱為

「人工固氮」（Nitrogen Fixing/Fixation）

這門技藝將會使世界永久改觀。

天雨粟，鬼夜哭。
哈柏發明一號！「人工固氮」

1900 年代，地球人口約莫 16 億人。

而現在 (2012) 又多了 55 億人，

超過 70 億人在世界上趴趴走。

這麼多男男女女，全多虧足夠的食物與

攝取食物獲得的能量讓人有精力去做愛做的事情

例如上 YouTube 看影片。

1898 年，英國化學家威廉‧克魯克斯爵士
（曾任皇家學會會長，鉈元素和陰極射線發現者）

預測地球人口終將在 1931 年壓垮全球糧食產量，

因為密集農作正快速使土壤中的氮元素消失、變得貧瘠

有識之士都對迫在眉睫的全球大饑荒愁白了頭髮。

儘管氮元素佔我們呼吸的空氣 78% 體積。

但它卻是以一種非常穩定，雙原子以三鍵結合成 N₂ 分子的形式存在，故名惰性氣體。

而植物要使用來生長（用於產生蛋白質、核酸）的氮，必須先被「固定」在更活躍的形態，像氨氣 NH₃。

哈柏之前，農業依靠的是土壤裡自古以來由土壤中
的微生物：根瘤菌（rhizobia）

透過「生物固氮」幾百年累積的老本。

然而這些肥沃的氮元素正一點一滴流失殆盡。

所以當時，幾乎所有先進工業國如德國，都仰賴糞肥，尤其南美進口的蝙蝠糞，來製作氮肥。

（Guano 指海鳥或穴居蝙蝠的糞便，含有豐富磷酸、鉀、與銨鹽類。氮磷鉀，農業三大元素一次滿足。）

喔對了，不得不提到的是，氮元素的礦物型態，也就是硝石，同時也能拿來製做炸藥。

20世紀初，哈柏福至心靈，體認到由空氣中的氮氣與易取得的氫氣反應，生產氨氣是可能的。

1908 年，哈柏搞懂了，只要將氮氣和氫氣置於 500 度 C 的高溫，150 到 200 倍大氣壓力的高壓，

於含有催化劑（catalyst）鈾（uranium）或鋨（osmium）的容器中流通，

就可以人工合成氨氣！

到了 1913 年，另一位德國化學家卡爾‧博施（Carl Bosch）做了一些改善，並將此方法商用化

從此以工業規模大批大批生產氨氣成為可能。
（譯註：Bosch 後來研究了類似的課題，即高壓條件下簡單碳氫化物如甲醇的合成，並得到諾貝爾獎。）

這個方法以「哈柏－博施法」知名傳於後世。被認為是 20 世紀名列前茅的重大發明。

（譯註：博施的貢獻包括，他與手下的研究員把催化劑換成了廉價卻更耐用的鐵。而今日工業界製氨用的 KAAP 法，催化劑換成石墨與釕金屬(Ruthenium)）

雖然歷史晦暗難明，但現在看來，哈柏發明固氮法的
動機並非只是想免除世界饑荒。

許多人相信，他應該更有興趣的是：
替德國製作更多炸藥。

這是因為，氨除了能被做成肥料。

它經過氧化、酸化處理，也可以被轉為硝酸
（Nitric acid）

硝酸的產量能顯著的反應出一國的軍事力與工業力，在於它是所有硝基爆裂物的基本原料。

1914 年一次世界大戰爆發，協約國（Allies）封鎖德國港岸，切斷了從南美進口蝙蝠糞的航路。

多虧了哈柏法，德軍得以使用新的製法獲得硝酸，
繼續生產軍火彈藥，負隅頑抗

德軍得以繼續打仗，還要多謝另一項哈柏的創舉。

撕裂你的肺泡我的腦
哈柏發明二號！「化學毒氣」

1911年，哈柏被任命掌管 Kaiser Wilhelm
物理化學與電化學研究機構。

一戰爆發後，他被徵召加入德國的毒氣戰部門。

在那裡，哈柏可說發揮了他的渾身解數，不放過
任何一展長才的機會。

於是乎，哈柏發揮他的專業技能（毒師？）選擇各種
氣態有毒物質，開發在戰場投佈的方法。

目的很明顯，是為了重傷及殺害人員。

他最早著手的物質是 溴二甲苯（xylyl bromide），是含有鹵素的腐蝕性物質。

不過這氣體遇到寒冷氣候就會固化而毫無用處，
例如東線對俄戰場上。

所以他把眼光投向氯氣，

便動手開發對敵軍戰壕投放氯氣的方法。

在 1915 年的 4 月 22 日，

哈柏親自到場監督，軍事史上第一次大規模毒氣攻擊，

德軍於比利時前線的 伊普雷斯市
（The Second Battle of Ypres），

對法國、加拿大、阿爾吉里亞聯軍，
施放超過 150 噸的氯氣。

氯氣的殺傷力有效得可怕，

該次襲擊造成逾一萬人傷亡，

大部分人是因為化學灼傷，以致體液積滿了肺部，

造成窒息，等於是由體內淹死。

（謎音：不，腦！別去想像~~
不不不~~快停止！）

隨後，哈柏返回柏林舉行晚宴，以祝賀這「最潮的」新方法，使德軍日後能以最慘絕人寰的方式殺害敵人。

然而哈柏的妻子，本身也是卓然有成的化學家的
克拉拉‧伊梅瓦爾（Clara Immerwahr）

（譯註: Immerwahr 字面上的意義是 永遠真實）

斬釘截鐵對哈柏說：她無法容忍哈柏將他們的科學成果，用於大量製造 恐怖的奪命武器。

雖然實情無人知曉，我們可以假定哈柏的回應是：
「沒用的，妳走吧，這不關妳的事。」

這是因為宴會當晚，克拉拉就拿哈柏的軍用手槍，
對著胸膛開槍自殺，在兒子赫爾曼的懷中斷氣。

而哈柏本人，終被克拉拉為人性抗爭的死諫而動搖，
於是他決定拋開了一切與化學武器......

－－才不是，我騙你的。－－

事實上他拋下哀痛欲絕的兒子，第二天就動身去東線，監督對俄國發動的一次毒氣戰，

並繼續指揮著，德軍的化武部門。

逼~混~帳~逼~東~西~逼

逼~屌~頭~逼~爛~咖~逼

彷彿要加倍顯現他一心忠於國家，他繼續監督了
芥子毒氣（Mustard gas）的開發。

（譯註：並非哈柏發明。芥子氣號稱毒氣之王，具腐蝕性與細胞毒性。後世便拿此毒性用於治癌，例如環磷酰胺（Endoxan）是血癌與紅斑性狼瘡標準用藥。）

事實證明芥子氣甚至比氯氣更有殺傷力
（譯註：犧牲品又是倒了八輩子楣的比利時 Ypres 市）

因為其比重大，得以下沉積蓄在戰壕裡。

哈柏也協助德軍研發防毒面具－－這時候協約國也學會製造化學武器了。

即使有足抵十個師的哈柏助力，德國還是輸了第一次世界大戰，簽下凡爾賽和約。

這之後的歷史大家都知道－－我預期你知道。

但你大概沒注意，1919 年，哈柏獲頒諾貝爾化學獎，
（譯註：當年得獎人從缺，哈柏是領 1918 年的份）

諾獎委員會為文贊曰：「增進農業生產的水準，以及促進人類的整體福祉。」

千真萬確，我沒 逼~豪~逼~洨~逼。

料想的到，這個頒獎決定引起了不小風波。

喔，你要是對極力漂白的個人傳記有興趣，花時間看看諾獎官網上的哈柏傳記，

時至今日，依然只花了半句話點評哈柏在
化學毒氣上的豐功偉業。

喔，不過考慮到 阿爾弗雷德·諾貝爾 本人也是硝化甘油炸藥（另一種主力軍火）的發明人，

哈柏獲獎，就理解為他們臭味相投吧。

獲頒炸藥獎次年，哈柏緊接著被以戰爭罪
一狀告上國際法庭，卻從未被真正起訴與審判。

然而偉大祖國的失敗，對哈柏個人是個天大的打擊。

而他指天發誓，要以個人之力協助德國償還巨大的戰爭賠款，以避免戰後的經濟重挫。

TM我說真的，他試圖從海水中提煉黃金。
（譯註：和他本行有關，哈柏是電化學權威）

海水總共含有超多黃金的！只是海洋的
水很多，黃金很稀薄，很難符合經濟效益的提取。

但哈柏是吃了秤砣鐵了心，像是「我懂化學我超強！」

1920 年代，哈柏花了六年時間，借助一艘海洋研究船，在大海上舀著水撈金，

最後基本上一事無成。
（譯吐：求一些人得了諾獎就開始作怪的八卦）

光陰荏苒，到了 1930 年代初期，元首大人的惡勢力崛起，反猶太主義傾巢而出。

哈柏的猶太出身再也瞞不住壓不下忽視不了。

即使哈柏是如此一心嚮往祖國，他仍然
被迫在 1933 年自 Wilhelm 研究機構辭職。

這個比德國人更像德國人的科學家，竟被
他最熱愛的國家放逐出境。

哈柏最終因心臟舊疾，在過境瑞士時猝死異鄉。
享年 65 歲。

（譯：史有明證，人真的會心碎而死。）

哈柏：終極遺澤

弗利茲‧哈柏的故事並未隨著他的過世而終止，

他的發明與貢獻，持續在後輩化學家的手中發揮潛力

－－即使，這些傢伙也同樣令人發毛。

事業早期，哈柏曾發明一種叫 Zyklon A 的殺蟲劑
（成分是氰基甲酸甲酯，遇鹼水解出氰化物）

這一次，意圖完完全全不是要試圖殺害人類。

是哈柏的發明中，少數可以和戰爭脫鉤的那種。

合成這種物質並不怎麼值得大書特書......除了

後來德國科學家把哈柏的配方改一改，作出了一種新的氣體 Zyklon B（Zyklon 即英文 Cyclon，旋風）

（譯註：Zyklon B 的成分其實就是以穩定劑吸附的劇毒氣體氰化氫，加上警示用惡臭味化合物。）

拿掉其中的警告臭味成分後，Zyklon B 被用在希特勒的集中營，以處決百萬計的猶太人囚犯。

其中也包括了哈柏家鄉 Breslau 的猶太血親們。（譯註：他的第二任太太與兒女出逃英國，元配的小孩 Hermann 逃到美國所以倖存。但 Hermann 日後也以自殺結束生命。）

回來講哈柏與博施共同發展出的固氮法，就連這方法的陰暗後遺症也逐漸浮現。

如今，全世界的工廠每年生產一百萬噸級的合成氮肥（譯註：需高溫高壓，這反應也很耗能增碳）。

即使現在世界上每 7 個人就有 2 個的存在可歸功於合成化肥，「由空氣裡造麵包」硬生生增產的糧食。

但這種農業長期下來，產生的生態衝擊使人心驚膽跳。

合成氮肥經年累月超量使用之下，便由農田逐漸外溢到河流、湖泊等水體，對水質、生態造成毀滅性的影響。

肥料中的硝酸鹽、磷酸鹽等營養鹽，刺激水中的藻類微生物爆炸性增生，在河湖海裡產生大量「藻華」優養化

而藻類微生物的屍體分解耗盡了水體的溶氧
（譯註：稱為生物需氧量 BOD），

在水體中產生了大片大片的缺氧「死亡區」。

在裡頭沒有任何水生動植物能存活，也許
幾隻水母漂過而已。

以美國為例，墨西哥灣的無氧死亡區，在每年夏季（農業季）大肆擴張到兩萬平方公里，一年大過一年。

美國民間智庫皮尤海洋委員會（Pew Ocean Committee，致力於海洋、海岸生態保護）將氮肥描述為目前最主要的海洋汙染物。

無獨有偶，氮肥的生產使用中，還會釋放大量的氮氧化物（NOx）到大氣中，氮氧化物是比二氧化碳強 300 倍的溫室起體。

話說回來，哈柏當然料想不到自己的貢獻，會造成如此每況愈下的種種影響。

哈柏倘若地下有知，大概也不太在乎吧我想。

製作化肥根本不是他埋頭研究固氮法的首要目標，

他所在乎的：讓德國有足夠的軍火好堅持打贏戰爭，

過程中卻陰錯陽差的餵飽了幾十億人。

歷史屢次給我們的教訓是：

科學既非善也非惡，只是準確有力。

用意最良善的人可能捅出人類史上最大婁子，（譯註：見本網誌「千年一瞬」Thomas Midgley Jr 的故事）

而一心想著殺人越貨的角色，卻可能
不小心拯救了億萬生靈。

科學才不會管人類是要尋死求活。

科學只是個工具，使用這強大的工具來幹嘛，得要人類來決定－－審慎、負責、無私、遠見的決定。

感謝觀賞這一集的 SciShow - 思想巨人系列。

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我們下次見，掰掰。

（譯者：秦紀維@fb）