拯救人類的地質(zhì)學家

你多半沒聽說過克萊爾· 卡梅倫· 帕特森（Clair Cameron Patterson），他本人差不多就是丟在人堆里也不會被找出來的樣子，平平淡淡、普普通通的一個地質(zhì)學家，而且還是半路出家。但是，一個偶然的發(fā)現(xiàn)使他改變了自己的生活，也使我們的生活被改變。

帕特森本來是個化學家，在第二次世界大戰(zhàn)的時候和妻子一起參加了著名的曼哈頓計劃。戰(zhàn)爭結(jié)束后，他們像每一個參與戰(zhàn)爭的人一樣，回歸了正常的生活，妻子找了份工作，帕特森決定去芝加哥大學繼續(xù)讀書。這時候，芝加哥大學的地質(zhì)學教授哈里森·布朗（Harrison Brown）正好有一個有趣的測定地球年齡的設(shè)想，但他又不確定這個設(shè)想實現(xiàn)的可能性有多大，所以不太愿意在上面花太多時間。最后，他選擇了一個兩全其美的方法：招一個研究生來做這項研究，不出成績也不損失什么，出了成績，作為導師的他自然有份兒，而帕特森就是被他選中的研究生。

測定地球的年齡是一個地質(zhì)學問題，而帕特森是學化學的。布朗恰好要找一個這樣的人，因為他想通過化學分析的方法來解決這個問題。隨著核物理的興起，放射性同位素的特性被掌握，人們發(fā)現(xiàn)放射性元素的衰變率是恒定的，無論周圍環(huán)境怎樣改變，它們的衰變率都不會改變。所以，理論上，通過測量鈾原子在億年尺度上衰變成鉛的速率，就能測定地球的年齡。具體的方法就是，找到一塊和地球同齡的石頭，測定里面的鉛含量。由于地表的古老巖石早就被風化、掩埋或者破壞了，布朗給帕特森提供了一堆形成于太陽系早期的隕石，通過測定這些隕石的鉛含量應(yīng)該能得到答案，這是1 9 4 8年?？墒沁@個作業(yè)比布朗預想的麻煩多了，或許這位正宗的地質(zhì)學家根本就沒想到微量化學分析會那么難，最后帕特森用了足足7年才得出結(jié)果，拿到學位。

這里最大的問題在于帕特森每次得到的測量結(jié)果都偏差很大，或者說，根本得不到可靠的數(shù)據(jù)。帕特森多方驗證，最后認為可能是實驗室或者空氣里存在的鉛元素影響了實驗結(jié)果。他所在的實驗樓極度破敗，在這種環(huán)境下根本沒辦法得到正確結(jié)果。他反復打掃破舊的實驗室，盡量讓實驗室變得無鉛，但最后的結(jié)果還是偏差百倍。帕特森用酸來煮容器和工具，并提純化學原料，進一步降低實驗室的鉛含量。這個過程就像搭積木一樣，一不小心就會倒塌，比如有人突然推開實驗室的門，他幾個月的清潔勞動就毀于一旦了。

無論怎樣小心，最后都沒解決問題。帕特森希望能有一個全新的實驗室——超級潔凈室，但根本沒有經(jīng)費。帕特森只好像個勞碌終日的清潔工，永遠重復著實驗的第一步，第一步，還是第一步。就這樣，這個執(zhí)著到近乎變態(tài)的家伙堅持了6年。

轉(zhuǎn)機直到老師布朗調(diào)任加州理工大學時才出現(xiàn)，帕特森這個多年未畢業(yè)的博士生也跟去了。在那里，帕特森終于制造出了世界上第一個超級潔凈室，并在那里測得了夢寐以求的地球年齡——4 5.5±0.7億年。今天，這個數(shù)據(jù)仍然被普遍接受，不過精確到了4 5.4±0.5億年。

帕特森打開了真理的大門，但他仍是個貧窮的小講師，甚至因為忙于研究而錯過了申請終身教授的職稱。盡管有無數(shù)本教科書提到了地球的年齡，可提到他名字的寥寥無幾，有的還拼錯了他的名字。

在測定地球年齡的過程中，帕特森發(fā)現(xiàn)地球環(huán)境中的鉛含量非常不正常。今天我們都知道，鉛是一個很恐怖的家伙，但在過去人們并不這么想，這東西柔軟且熔點低，可塑性很強。古羅馬人對鉛的熱愛近乎偏執(zhí)，他們用它制作容器，盛放葡萄酒，甚至用作城市供水系統(tǒng)。在帕特森的時代，人們雖然已經(jīng)知道高含量的鉛會對人體有害，但仍然有人向公眾鼓吹鉛的用途，而忽略了鉛的危害。當時，有一個堪稱“偉大”的化學家給人類文明帶來了深重的災(zāi)難，他就是美國化學協(xié)會主席小托馬斯·米基利（Thomas Midgley）。他發(fā)明了制冷劑氟利昂，還開創(chuàng)性地把四乙基鉛作為抗爆劑添加到了汽油中。

最初，帕特森也和其他科學家一樣，認為鉛在自然界普遍存在，沒有什么可擔憂的。在測定地球年齡時，為了排除環(huán)境中鉛的干擾，他研究了鉛的傳播和擴散，也仔細分析了海水深層和淺層中鉛的含量。帕特森吃驚地發(fā)現(xiàn)，深海中鉛的含量很低，但在淺海和水面上，鉛的含量高出了幾百倍，并且淺層海水中的這些鉛是近年才出現(xiàn)的。是什么給全球的海洋帶來了那么多的鉛？帕特森和布朗偶然談起這個問題，帕特森提出了他的假設(shè)——含鉛汽油。

兩個人都沉默了，因為他們所有的研究經(jīng)費都是石油組織贊助的。帕特森明白自己即將做一個重要的選擇，但他沒有任何猶豫。帕特森著手發(fā)表學術(shù)論文，討伐含鉛汽油。這種行為導致他所有來自石油行業(yè)的贊助被抽走，更有石油巨頭想迫使他從研究所卷鋪蓋滾蛋。但帕特森是執(zhí)著的，一如他用7年時間探尋地球的年齡。為此，他的足跡遍布歐美各地。他在南極挖掘冰芯，研究冰芯中包裹的幾百萬年前的空氣，發(fā)現(xiàn)在幾百萬年前的空氣中，鉛含量只有現(xiàn)在的幾百分之一。

被工業(yè)巨頭收買的科學家卻對公眾說“不用擔心”，這些歷史的小丑把帕特森丑化成一個欺世盜名的騙子。終于，在一名州議員的幫助下，政府于1 9 6 6年主持了關(guān)于鉛的聽證會。為了干擾聽證會，巨頭們通過運作把時間選在了帕特森在南極洲的時候。但出人意料的是，帕特森在第五天趕回來了！

也許理想的劇情應(yīng)該這樣結(jié)尾——帕特森慷慨陳詞，法官落錘，判決石油公司敗訴，然后所有參與這場斗爭的人擁在一起。而現(xiàn)實是，帕特森只能用盡所有的力氣，用那一點點微不足道的阻力，讓現(xiàn)實停下來。

這點力量雖然微不足道，卻在一點一點地發(fā)揮作用。就這樣過了2 0多年，“固執(zhí)”的帕特森不斷給自己拉仇恨，他關(guān)注了因為缺乏類似的實驗數(shù)據(jù)而被忽略的罐頭食物中鉛含量增加的問題。為了進一步尋找證據(jù)，他還檢驗了1 6 0 0年前的秘魯人骨架中的鉛、鋇和鈣含量，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代人骨架中的鉛含量是古代秘魯人的7 0 0倍至1 2 0 0倍，而鋇和鈣的含量沒有明顯增加。

終于，在2 0世紀8 0年代，美國徹底禁止在石油和各種消費品中使用鉛。1 9 9 0年，美國人血液中的鉛含量降低了8 0%。我們現(xiàn)在實在無法想象，如果汽油和日用品至今沒有無鉛化，對全人類會有什么影響。但直到今天，絕大部分人都不知道這個偉大的英雄，他低調(diào)了一輩子，而這恰恰是一位偉大科學家的魅力。