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百年前的諾貝爾化學獎 頒給了一個德國猶太戰犯

http://dailynews.sina.com   2018年10月02日 22:54   北京新浪網

  1918年的諾貝爾獎屬於兩個人——物理獎頒給馬克斯·普朗克,化學獎頒給弗裏茨·哈伯。

哈伯的諾貝爾獎證書哈伯的諾貝爾獎證書

  那一年,生理和醫學獎、文學獎、和平獎均空缺。諾獎從1901發到1913年從未空缺;但第一次世界大戰期間暫停頒獎,之後補發獎項就有很多空白。比如和平獎只在1917年頒給了國際紅十字會。

  瑞典人授諾獎給弗裏茨·哈伯,引發了英法等國抗議。因爲哈伯是戰爭罪犯。他親手發動的毒氣戰殺死了上千名士兵。

  但哈伯無疑屬於諾貝爾遺囑要獎勵的“爲人類帶來最大利益的人”。頒獎理由是哈伯發明了由氮氣合成氨的方法,使人類擺脫了對天然氮肥的依賴。

弗裏茨·哈伯弗裏茨·哈伯

  合成氨發明前,世界上有17億人口,今天已有73億。沒有哈伯的發明,就養活不了這麼多人。根據全球農業歷史學家瓦克拉夫·斯米爾的說法,合成氨維繫着今天一半人口的食物基礎。

  空氣麪包

  哈伯出生於普魯士的佈雷斯勞(今屬波蘭)。他的父親齊格弗裏德·哈伯是成功的猶太商人,經營染料、顏料,塗料和藥品。母親在弗裏茨·哈伯出生三週後去世。

  哈伯年輕時,歐洲的化工業突飛猛進。他小時候就對化學感興趣,23歲成爲化學博士。哈伯在紙廠、化工鹽廠和蒸餾廠實習過。但在自家公司跟父親難以相處,於是進入學界搞研究。

  哈伯在多領域做出貢獻。他解釋了紡織品印花工藝的機理;解釋了電化學的氧化,區分了幹氧化和溼氧化;他證實了法拉第定律適用於結晶鹽的電解,爲玻璃電極和電解電位的測量奠定基礎;他研究了不可逆和可逆的電化學還原;研究了電流對金屬腐蝕的影響……

年輕的哈伯年輕的哈伯

  哈伯30歲出版《工業電化學的理論基礎》,37歲出版《工業氣體反應熱力學》,均爲經典。

  “人工固氮” 從1860年開始就是化工界的聖盃。氮是不愛交際的元素,只有一些藍藻和細菌能將它固化,之後整合成蛋白質,氮氣是蛋白質的唯一來源。

  植物只能吸收化合後的氮氣。人們早就意識到,沒有氮肥就無法增產。爲了氮肥,農民殫精竭慮。人和牲畜的糞尿一點也不能浪費;太平洋沿岸的鳥屎被髮掘殆盡;南美的硝基鹽礦比今天的油田還值錢(硝也是製造炸藥的必備)。

  自然界只有閃電能大規模固氮。美國科學家曾經探索人造閃電固氮。哈伯也實驗過,但失敗了。

  合成氨也是氮固定的一條路徑。爲此,氨氣當時已從廢氣變成了寶貝。哈伯1904年就試圖合成氨。但難在:溫度低時,氮氣和氫氣合成氨的速度太慢,溫度高了氨又會分解成氮和氫。哈伯做了大量實驗,推翻了一些合成氨的假說。

  1908年,哈伯依靠助手羅塞格爾製造的鋼製反應器,用高溫高壓順利生產出足夠的氨,一小時有80毫升液氨汩汩流出。

  一開始,哈伯的成就並未被重視,直到BASF公司的工程師卡爾·博世(Bosch)來實驗室參觀,回去馬上覆制。

卡爾·博世卡爾·博世

  哈伯建議用鋨和鈾做催化劑,但博世等人實驗了2500個配方,改用摻雜的鐵做催化劑。另外,高壓容器內襯熟鐵,避免氫帶走鋼裏的碳造成軟化。最終,在600攝氏度、200個大氣壓下,氨大規模地合成。1912年,第一個合成氨工廠建成。

  氮氣和氫氣容易製成:水蒸氣吹過焦炭,就能生成氫氣;水蒸氣和空氣混合後吹過焦炭,氮氣就可以分離。因此用空氣、煤和水就能變出氨,低廉至極。

  哈伯在獲獎致辭中說:“實用用途不是我研究的主要目的。我的研究室工作不過是提供了基本規則的科學證明和實驗器材規範。談到氨的工業化經濟生產時一定得強調這點。”但沒有哈伯,博世也不可能發明合成氨的工業設備。博世1931年爲此拿了諾獎。(另外,2007年的化學諾獎給了德國的格哈德·埃特爾,他搞清楚了哈伯-博世工藝中氫原子、氮原子是怎麼在金屬表面反應的。)

  哈伯-博世工藝是化工業最重要的成就,被譽爲“從空氣中製造麪包”。農民可以不再依賴動物的排泄物。全世界如今每年生產一億噸氮肥。 

  發動毒戰

  煤炭豐富的德國,是氨合成的最大受益者。有了哈伯-博世工藝,即使戰時被海上封鎖,德國仍可製造足夠多的炸藥。

  哈伯數次被威廉二世召見,1911年被委任領導“威廉物理化學和電化學研究所”這一新機構。他從卡爾斯魯厄搬家到柏林,爲國效力,成了帝國科學圈的核心人物。一戰開始後,德皇授予他上尉軍銜,他擔任德國毒氣戰的科學負責人。

1916年身着軍服的哈伯1916年身着軍服的哈伯

  很難說哈伯是毒氣戰的始作俑者。1899年海牙公約禁止發射窒息性和有毒氣體的炮彈,但1914年8月和10月,法軍和德軍分別發射催淚瓦斯和氯丙酮的毒氣彈,雖然沒效果。1915年初,德國人再次使用催淚瓦斯彈,仍未奏效。

  氯氣登場改變了一切。氯氣本是化學公司製造染料的副產品,很便宜。哈伯1915年親臨前線,研究如何用氯氣殺人。

  哈伯不是被迫配合,而是鼓勵軍方使用毒氣。德軍將領們本來對此不感冒,有人說使用毒氣“不夠騎士風度”,有人說“像毒死耗子一樣讓人反感”。哈伯則說:“如果你想贏得戰爭,請堅定地進行化學戰。”

  首次成功的毒氣攻擊,發生在1915年4月22日。這次襲擊是德國著名化學家能斯特提議的,他當時是一名志願者和司機,他建議德軍指揮官用催淚瓦斯來打破僵局。

哈伯在前線(左二)哈伯在前線(左二)

  哈伯來到前線,做了調研,提議用比空氣重的氯氣來進攻。哈伯本來想用光氣,但光氣存量不足,最終還是選用氯氣。

  哈伯團隊在比利時伊普爾的戰線上,部署了5730個氣瓶,共168 噸氯。(在佈置氣瓶的一次意外破損中,3名德軍死亡,50多人受傷。)

  4月22日下午5點,一陣炮襲後,德軍開啓虹吸設備,瓶裏的液氯抽了出來。(不能直接打開閥門,否則氯蒸發會凍住閥門。)

  輕微的東風吹動,一片灰綠色的雲飄向法軍。沉重的氯氣貼近地面,飄入戰壕。十分鐘不到,數千名士兵中毒。

德軍一次毒氣攻擊後的英軍戰壕德軍一次毒氣攻擊後的英軍戰壕

  一名英軍目擊者說:“發生了可怕的事情。怎麼了?軍官和參謀們站在那裏注視着,目瞪口呆。北風中有刺鼻的氣味,讓喉嚨發癢,讓眼睛流淚。馬匹和男人們涌到了路上。兩、三個人騎一匹馬。田野上跑着步兵團,那是法國的非洲軍團; 他們丟了槍、裝備、甚至軍服,好跑得更快。一個人磕磕絆絆走過我們眼前。一名軍官用左輪手槍逼停了他:“怎麼了,你這個膽小鬼?”士兵嘴裏嘟囔着,滿是泡沫,眼睛似乎要從眼窩裏掉下來,他倒在軍官腳下抽搐。”

  還有人回憶說:“黃昏就要來臨時,德國戰壕上升起一片奇怪的綠色死亡之雲。輕微的東北風向法軍飄去,一會兒死亡扼住了他們的咽喉。不能責怪士兵潰散逃跑。在那個可怕的黑暗之夜,他們與恐怖戰鬥,在毒氣雲中盲目奔跑,他們倒下,胸脯痛苦喘息,令人窒息的毒藥覆蓋了他們發暗的面孔。數百人摔倒、死掉。其他人無助地躺着,嘴上流着痛苦的泡沫,他們感到噁心,並頻繁經歷撕裂人的嘔吐。他們會死去,無法形容地痛苦、緩慢地死。空氣完全被氯氣的酸味污染,那滋味抓緊了喉嚨,填滿了嘴。”

  惡魔出世

  伊普爾戰役中,數千名法軍不顧德軍炮火,逃出了戰壕,戰線破出一個縱深7公里的大口。德軍跟隨綠色的雲前進,但沒預料到敵方陣地如此空蕩,他們疑心有陷阱,因而不敢大步前進。

  死於這次毒氣襲擊的人數不明。英法聯軍聲稱5000人死亡;但有研究認爲這是英法爲譴責德國的誇大宣傳,大概1000人左右死於四月伊普爾的幾次氯氣襲擊。

  氯氣與粘膜反應生成酸,刺激眼睛和呼吸道。氯氣中毒的人,肺部像刀扎一樣痛,大量積液,猶如溺水者。中毒者皮膚變成綠色或褐色。眼睛失明,呈玻璃樣。伊普爾戰役期間,一位加拿大醫官識別了氯氣,建議士兵在布上撒尿,再堵在口鼻上——氯氣容易與水與尿反應。防毒面具很快下發基層,抵消了氯氣的威力。

  但糟糕的毒氣戰還在後面。英國在9月釋放氯氣報復。法國化學家維克多·格里格納德(1912年的諾獎得主)則爲法軍貢獻了光氣的生產法,1915年投用。光氣中毒者面色蒼白,乾嘔,像溺水一樣從肺裏排出幾升黃色液體。一戰所有化武死亡者中,85%死於光氣。

  更加殘酷的芥子氣1917年引入戰場。皮膚沾到芥子氣會出水皰,接下來是二次感染和死亡。呼吸道被破壞的人,幾周內呼吸道逐漸粘合在一起,病號痛苦地死去。一位護士說:“傷處無法包紮或觸碰,有些士兵受最嚴重的傷也一聲不吭,但毒氣傷害超出了忍耐限度,讓他們嚎叫不止。”

1918年4月10日遭毒氣襲擊後的英軍1918年4月10日遭毒氣襲擊後的英軍

  1917年和1918年,協約國使用的毒氣量超過了德國。美國參戰後建立了毒氣研究中心,大規模製造光氣和芥子氣(毒氣廠戰後改成了化肥和殺蟲劑廠)。

  最有名的毒氣受害者可能是阿道夫·希特勒。他在一次英國的芥子氣襲擊後暫時失明,幸虧戰友施以援手,才摸回了後方。

  一戰期間,毒氣共殺死了9萬人,致傷120萬人,佔總傷亡人數的4.6%。

  面對毒氣戰“不人道”的指責,哈伯曾辯解說:死就是死,不論什麼方式。他還說,毒氣能夠縮短戰爭,因而是人道的。

  實際上毒氣只給雙方帶來無謂的痛苦,並未縮短戰爭。因此1925年的《日內瓦協定》重申禁止化學戰,之後歐洲不再有大規模的毒氣戰。

  毒氣並非最致命的武器,在伊普爾戰役中它僅造成一小部分傷亡。但戲劇化的場面透露出戰爭的殘酷。“綠氣”成了德國瘋狂的象徵。

  英國士兵詩人威爾弗萊德·歐文,寫了一首有名的《爲國捐軀的甜美榮光》:

  毒氣!毒氣!快,夥計們!—— 興奮地亂摸一陣,

  及時戴上笨拙的頭盔;

  可有人喊叫,跌撞,

  他踉蹌,就像着了火,滾了石灰, 

  昏暗,透過毛玻璃和厚厚的綠光,

  身處綠海之下,我看到他正在淹死

  在我所有的夢裏,在我無助的眼前,

  他投向我,嘔吐,窒息,淹死。

  家庭破碎

  德國戰敗前,哈伯的妻子自殺了。克拉拉·伊莫瓦爾是猶太人,哈伯的同鄉。在大學學習化學期間認識了哈伯。儘管互有好感,但伊莫瓦爾一開始拒絕了哈伯的追求。

克拉拉·伊莫瓦爾克拉拉·伊莫瓦爾

  1901年,伊莫瓦爾成爲第一位德國的化學女博士。不久兩人結婚。次年夏天,他們的兒子赫爾曼誕生。克拉拉退居成爲丈夫的助理,幫助哈伯寫出了1905年首部專著,這本書扉頁上寫着:“獻給我摯愛的妻子克拉拉·哈伯博士。感謝她默默的幫助。”

  但克拉拉與弗裏茨·哈伯之間有了裂痕。遠離學術的家庭生活讓克拉拉抑鬱。弗裏茨出名後,克拉拉在做演講時,被聽衆認爲是她的丈夫代寫的講稿,這讓她惱怒。

  克拉拉寫信給導師說:“一直以來我的態度是:一個人充分利用其能力,並試着活出人類生活的一切體驗,人生才值得。正是這種衝動而不是別的,才讓我決定在那時結婚。。。。。。我從(婚姻)中獲得的這種人生太短了。。。。。。主要原因是弗裏茨以壓迫性的方式將自己放在我們家庭和婚姻的首位,一個不那麼無情實現自我的人就被簡單地摧毀了。”

  另外,克拉拉反對戰爭,她說弗裏茨·哈伯的研究“偏離了科學的理想”,是“野蠻的象徵,敗壞了一個本應帶給生活新見解的職業。”她在公開場合催促弗裏茨結束化學戰實驗。

  哈伯則說:“和平時科學家屬於全世界,戰時科學家屬於祖國。”他私下裏說妻子的言論是叛國。

  此外,哈伯經常離家旅行,並且同女性調情,疏遠了他的妻子。

  毒氣戰後,哈伯從前線返回,受到衆人的歡迎。但5月1日的一次晚宴後,克拉拉和丈夫爭吵;夜裏在自家花園,克拉拉用丈夫的軍用手槍射擊了自己的心臟。第二天她死在兒子懷裏。

  妻子剛死,哈伯就離開了家,去東部前線佈置毒氣戰,讓12歲的兒子獨自應付這一悲劇。(1946年,移居美國的兒子赫爾曼也用手槍自殺)

  一個多月後,哈伯寫信給朋友說: “我聽見這個可憐女 人說過的話。 疲憊的幻覺中, 她的身影從電報堆裏升起,我深感痛苦。”

哈伯與第二任妻子和長子哈伯與第二任妻子和長子

  1917年10月,哈伯娶了第二任妻子夏洛特·納森,兩人育有一子一女,十年後離婚。

  哈伯死後,遵照他的遺願,赫爾曼遷來克拉拉的靈柩與他同葬。

  無果的愛

  普朗克緬懷哈伯時說:“沒有人可以懷疑哈伯對國家的忠誠。”

  而愛因斯坦說:“哈伯的一生是一個德國猶太人的悲劇——無果的愛。”

馬克斯·普朗克馬克斯·普朗克

  德國戰敗,哈伯被列入900個戰爭罪犯之一。他脫下自己設計的化武部隊制服,蓄起鬍子,逃到了瑞士鄉下,取得當地的公民權,希望避免審判。

  但協約國很快取消了對他的指控,他就返回了柏林和研究院。

  1920年,瑞典諾獎委員會一次性宣佈了1914年-1919年間的諾獎名單。其中有5個德國人。哈伯被授予1918年的化學獎,引起許多協約國科學家的不滿。

  在獲獎演講中,哈伯詳細回憶了合成氨的來龍去脈,這是一段通俗而詳實的科學演講。但哈伯沒有提到他製造炸藥的研究,更沒提化學戰。

  哈伯不是唯一對毒氣戰負有責任的科學家。在伊普爾,幾位朋友和追隨者與他共同安裝氯氣瓶——包括後來的諾貝爾獎得主:詹姆斯·弗蘭克、奧托·哈恩和古斯塔夫·赫茲。

  1918年物理諾獎得主,哈伯的好朋友普朗克也曾支持戰爭。一戰開始時,普朗克和羣衆一樣興奮,他寫道:“有很多可怕的事,但也有很多意料之外的偉大和美麗:各黨派的聯合輕易解決了最困難的國內政治問題,一切善良和高尚都在被歌頌。” 

  戰爭爆發後,普朗克和哈伯都簽署了後來臭名昭著的“九十三人宣言”,這是一份德國著名知識分子反對“污衊德國”的宣言,在德國年輕人中引起共鳴。(儘管普朗克後來表示不贊同宣言中的部分內容。)一戰爆發時,各國知識分子大多積極支持本國參戰,哈伯和普朗克並非特例。

  哈伯的另一位摯友,愛因斯坦則署名反對“九十三人宣言”。他反對大戰,認爲這是歐洲人的精神錯亂和自取滅亡。雖然被同胞嫉恨,險遭逮捕,愛因斯坦並未改變立場。

哈伯與愛因斯坦哈伯與愛因斯坦

  二戰後儘管科學家還爲軍事服務,但反戰成了主流。如1954拿了諾貝爾化學獎的萊納斯·鮑林1962年再獲諾貝爾和平獎,諾獎委員會表揚他“從1946開始不僅反對反對核武器實驗、擴散和使用,還反對一切作爲處理國際糾紛手段的戰爭。”如果晚五十年,諾獎可能不會頒給哈伯這樣的人。

  1920年到1933年,哈伯繼續領導威廉化學研究所,這裏自由寬鬆,研究對象“從氫原子到跳蚤“,有一批後來拿諾獎的年輕學者。對於哈伯,這是一段愉快的時光。

  哈伯的朋友衆多。他平易近人,彬彬有禮,對各種問題都感興趣。在科學討論中他總能一語中的。哈伯被大家認爲個性極強又容易相處。他對政治、歷史、經濟、科學和工業都有驚人瞭解,也擅長行政管理。

  爲了德國的戰爭賠款,哈伯開始研究從海水中提取黃金,最終未能成功。他在1920年代仍參與了德國的祕密化武研究,爲了避人耳目,工廠被挪到了蘇聯和西班牙。

  哈伯團隊祕密研究的產品之一是Zyklon B,一種氰化氫毒劑。二戰時,德國用它大規模殺害集中營的猶太人。死者包括哈伯家族的幾個人。

  哈伯家族的祖上是波蘭的猶太羊毛商人。1812年普魯士頒佈法令給予猶太人公民權,哈伯家族得以在商業,政治和法律領域嶄露頭角。哈珀的父親屬於猶太社區,但不是虔誠的猶太教徒。哈珀則認同自己是德國人而非猶太人。他26歲時就皈依了路德宗。

  哈伯的研究所裏大多數人有猶太血統,按照1933年納粹上臺頒佈的新法令,他們將被解僱。當時一本德國科學雜誌寫道:“威廉化學研究院的建立讓猶太人涌入了物理學,研究院掌權的是猶太人F·哈伯,一個猶太奸商的侄子。”

  哈伯1933年4月30日發表了一份聲明說:“40多年來,我一直以知識和品德爲標準去選擇我的合作者,而不是考慮他們的國籍和民族,餘生要我改變如此完善的方法,我做不到。”

  哈伯辭職並離開德國。普朗克爲此去找希特勒,但未能挽回。

  幾個月後,哈伯應英國劍橋大學邀請去工作,但同是諾獎獲得者的盧瑟福拒絕與他握手。

  後來哈伯又接受了巴勒斯坦的一個職位,準備前往中東。但在半路上他心臟病發作,1934年1月29日死於瑞士巴塞爾。

  (本文部分材料來源於維基百科和《弗裏茨·哈伯:化學家,諾獎得主,德國人,猶太人》一書)

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