那些“錯誤”的發(fā)明

寒武

一般來說“發(fā)明”是個好詞兒，指的是創(chuàng)造出新的事物或者方法。然而，并非所有的發(fā)明都能真正造福人類，也許開始的時候發(fā)明以天使的面孔出現(xiàn)，但隨著時間的推移，其魔鬼的本質(zhì)逐漸暴露。而賜予它們生命的發(fā)明家們，或逃不過良心自責(zé)，或被人們所詬病。

汽油添加劑

玩過弓箭的朋友都知道，想讓箭的初速大、射程遠，那么弓就要拉滿;要讓彈簧釋放更大的力量，彈簧必須壓到底。發(fā)動機也是一樣的道理，盡可能地壓縮燃料和空氣混合氣體，這樣在點火時，才能獲得更大的功率。可如果弓拉了一半突然脫手，彈簧壓倒一半突然放開，那么力道就大大降低了。對于發(fā)動機來說，也會存在這種困擾，比如只壓縮了一半，因為混合氣體不穩(wěn)定，經(jīng)受不住壓力而發(fā)生自燃。這不僅降低了動力的輸出，而且嚴(yán)重的時候還會損壞發(fā)動機。

為了解決這個問題，就必須提升燃油混合氣體在受壓時的穩(wěn)定程度，使之能承受更大的壓縮比。美國機械工程師和化學(xué)家小托馬斯·米基利在經(jīng)過6年時間的研究、測試了幾千種化合物后，在1920年發(fā)明了四乙基鉛，這是一種含鉛的有機溶劑，少量與汽油混合后，汽油的抗爆燃程度會大大增加，這個發(fā)明受到了汽車生產(chǎn)廠家和石化企業(yè)的歡迎。

應(yīng)該說，在眾多的元素及其化合物中，能夠找到四乙基鉛這種合成容易、成本不高的化合物，是非常不容易的。為了研究這個項目，米基利還自學(xué)了幾年化學(xué)。從這一點可以看出，米基利的確有著極高的發(fā)明天賦。但這項發(fā)明，卻讓地球付出了昂貴且無法挽回的代價：四乙基鉛大量被使用之前，在地表上極少能監(jiān)測到鉛元素;產(chǎn)品推廣使用之后，鉛已經(jīng)廣泛分布于地球的生態(tài)循環(huán)之中，而且請神容易送神難，這些鉛元素很難清除。

鉛是重金屬，不是人體所必須的微量元素，它能夠影響人體神經(jīng)、心血管、骨骼、生殖等系統(tǒng)，對人體有百害而無一利，古羅馬的覆滅很大程度源于鉛制品的濫用。19世紀(jì)的時候，人們已經(jīng)知道了鉛的危害，所以為避免引起公眾對新產(chǎn)品的抵觸，他們便對外宣稱這個產(chǎn)品的名字是“乙基”，對“鉛”字避而不提。

然而，隨著越來越多的汽車開始使用含鉛汽油，鉛污染的情況愈加嚴(yán)重，甚至生產(chǎn)四乙基鉛的工廠也發(fā)生了工人中毒死亡的事件?！都~約時報》在頭版上寫道：“工人變得暴躁不安，歇斯底里地叫喊，從病床上跳起來砸光所有東西，他們瘋了……有些患者在死亡前體溫甚至達到了110華氏度（約為43℃）?！?/p>

面對人們越來越強烈的質(zhì)疑，米基利在利益和良知的天平上選擇了前者。他特地舉辦新聞發(fā)布會，以打消大眾的顧慮。在記者們面前，他先是把四乙基鉛倒在手上，以示接觸無害;為進一步展示氣體也同樣安全，他打開一瓶裝有四乙基鉛溶液的瓶子，湊上去聞了將近一分鐘，在目瞪口呆的記者們面前，他笑容可掬，神態(tài)自若，絲毫看不出中毒的樣子。他微笑著說，自己每天都工作在這樣的環(huán)境下，而且剛才又進行了這么高濃度的試驗，有什么問題呢？但幾天之后，米基利便出現(xiàn)了嚴(yán)重的鉛中毒癥狀，不得不休了接近一年的病假，才逐漸緩了過來。實際上，在這之前，他就休過長假，以緩解鉛帶來的健康壓力。

直到20世紀(jì)80年代末，世界各國才逐步禁止了含鉛汽油。但是成千上萬噸的鉛，以汽車尾氣的方式排放到了大氣中，并混入了生態(tài)系統(tǒng)，已經(jīng)難以根除。四乙基鉛雖說促進了汽車工業(yè)的發(fā)展，帶給人們一定的便利，卻傷害了人們的健康和生態(tài)環(huán)境，得不償失，是一個非常慘痛的教訓(xùn)，也是米基利的悲劇。

制冷劑的發(fā)明

然而悲劇還沒有結(jié)束。米基利的老板不會忽視他天才的發(fā)明能力，又交給他一個重大的項目：研制一種安全無毒的制冷劑。此前，制冷劑一般都是二氧化硫等有毒氣體，一旦冰箱制冷劑晚上泄漏，一家人都要去見上帝。

米基利雖然鉛中毒大病初愈，但似乎并未傷及他聰明的大腦，他很快就和助手研制出了新型的制冷劑，其化學(xué)名是二氯二氟甲烷，商業(yè)名更加為人們所熟知——氟利昂。他的發(fā)明的確無毒安全，為了說明這一點，米基利再次展示了他甘于向科學(xué)“獻身”的精神。在1930年的美國化學(xué)協(xié)會講壇上，他對著一罐氟利昂深深地吸了一口，然后噴向燃燒的蠟燭，一切正常。這種氣體既不可燃，也對人體無害，這次是真的無害。1937年，米基利因氟利昂的發(fā)明被授予珀金獎?wù)隆?/p>

然而，在地面無害，并不代表它在高空也是安全的。這種氣體上升到平流層之后，在強烈的紫外線作用下，會分解釋放出氯氣，氯氣是臭氧轉(zhuǎn)化成氧氣的催化劑，一個氟利昂分子就能破壞多達10萬個臭氧分子。隨著氟利昂的推廣使用，大量的臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣，在南極上空出現(xiàn)了巨大的臭氧空洞，宇宙紫外線長驅(qū)直入，照射到地表，導(dǎo)致皮膚癌的發(fā)病率顯著上升以及溫室效應(yīng)的增加。為此，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署自1976年陸續(xù)通過了一系列保護臭氧層的協(xié)議，對氟利昂進行無害化處理。

小托馬斯·米基利

米基利的第二項重要發(fā)明又一次禍害了地球。如果說四乙基鉛是他的有心之錯，那氟利昂勉強可以算是無心之過吧。但他沒有去驗證這種氣體逸散到高空之后的種種后續(xù)反應(yīng)，稱不上是一位負責(zé)任的發(fā)明家。1940年，因曾經(jīng)長期接觸鉛導(dǎo)致的中毒，51歲的米基利只能臥床休息。面對纏綿病榻的種種不便，他又自行發(fā)明了一整套包含繩索、動滑輪、定滑輪組的機械系統(tǒng)，輔助自己在床上起身。應(yīng)該說這是一項非常適用于老齡社會的發(fā)明，可惜的是，在1944年11月2日，他意外被這套裝置中的滑輪繩索纏住了脖子，從而導(dǎo)致窒息身亡，享年只有55歲。我們?yōu)檫@位發(fā)明家深深嘆息，他去世后不久，兩項發(fā)明均被禁用。

塑料袋的普及

米基利的兩項發(fā)明雖然有害，但畢竟被禁止了，能夠及時止損，而且人們也找到了替代品。更讓人頭疼的，是明知道發(fā)明出來的產(chǎn)品對環(huán)境有害卻難以停止，這就是塑料袋的發(fā)明。作為發(fā)明者，瑞典工程師斯滕·古斯塔夫·圖林的初衷是希望人們能夠重復(fù)利用塑料袋，從而減少紙質(zhì)袋子的用量，減少對森林的砍伐。卻沒想到因為價廉實用，塑料袋迅速席卷全世界。

據(jù)統(tǒng)計，2011年，全世界每分鐘消耗100萬個塑料袋。這是圖林最不愿意看到的結(jié)果。圖林的兒子勞爾表示，“在父親看來，人們把塑料袋當(dāng)做一次性產(chǎn)品，是很奇怪的事情?！痹缭谏鲜兰o(jì)七八十年代，老圖林總是隨身攜帶一個塑料袋，有需要的時候使用，用完洗凈再隨身攜帶，并非一次性用完就扔。

塑料是以石油為原料、現(xiàn)代化工技術(shù)的產(chǎn)物，它在自然界中非常穩(wěn)定，無法降解。尤其是塑料袋危害最大，因其方便廉價，人們大量使用，用完就扔。大風(fēng)起兮，塑料袋漫天飛揚，五顏六色掛在樹梢上，形成“視覺污染”;大量廢棄的農(nóng)用薄膜埋在泥土中，使得土壤板結(jié)，不再適合耕種;有些隨著垃圾排放到河流里并最終匯入大海，在大洋上，幾十甚至上百平方公里的“塑料廢物島”隨波逐流。很多海洋動物誤食塑料袋，無法消化，堵塞了消化道，活活餓死。而且，這些廢棄的塑料袋在機械磨損、氧化、陽光作用下，會逐漸碎裂成極小的顆粒，甚至只有幾個微米大小，也被稱為“微塑料”。2004年，英國普利茅斯大學(xué)的湯普森等人在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了關(guān)于海洋水體和沉積物中塑料碎片的論文，首次提出了“微塑料”的概念，這些極小的顆粒，被稱為“海洋中的PM2.5”。它們隨著食物鏈最終進入人體，并且能夠穿透粘膜的屏障，進入血管，對健康的危害仍在評估之中。

你也許會說：不吃海鮮，不就沒事兒了嗎？國外有研究機構(gòu)選取了250瓶來自9個國家、11個知名品牌的瓶裝水進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅有17瓶水中沒有塑料微粒，這些細小的微粒平均每公升水中含有314個。那自己燒自來水喝是不是就安全了呢？美國學(xué)者對來自五大洲14個城市的150份自來水樣本進行研究后發(fā)現(xiàn)，高達83%的樣本帶有塑料微粒。就算你可以用最昂貴的凈化設(shè)備、避免喝到它們，食鹽中同樣存在一定比例的塑料顆粒……人類已經(jīng)無處可躲！我們拋棄給大自然的垃圾，大自然無法處理，最終還是會塞回給人類。

當(dāng)然，這些塑料顆粒并不是全部來自于塑料袋，但塑料袋作為目前消耗驚人的一次性用品，造成的環(huán)境災(zāi)害有目共睹。各國紛紛下達了“限塑令”，可降解的塑料袋已經(jīng)面世，能夠吞噬塑料的細菌研究也在取得進展，我們有望解決塑料垃圾的增量，而存量部分只能寄希望于大自然緩慢消解。這些發(fā)明，都是工業(yè)文明的產(chǎn)物。人們掌握了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之后，仿佛形成了一種高高在上的錯覺，以為可以如造物主一般，發(fā)明創(chuàng)造各種前所未有的物質(zhì)，隨心所欲地改造這個世界，但往往是自食惡果。

態(tài)度決定科學(xué)的發(fā)展

《寂靜的春天》這本書的作者曾質(zhì)疑的農(nóng)藥DDT，在其問世初期，因為它可以廣譜殺滅一切昆蟲，大幅降低了蟲媒類的疾病，也使得農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量大大提升，獲得了廣泛的歡迎。但隨之而來的各種異?，F(xiàn)象證明了DDT可以蓄積在生物體內(nèi)，并逐漸向食物鏈上游傳導(dǎo)進而威脅人類健康。最終不得不在全球范圍內(nèi)禁止其使用。但是，隨著有些發(fā)展中國家瘧疾等疾病卷土重來，世衛(wèi)組織不得不在這些國家放松了DDT的禁令。

塑料污染是一個全球性的問題，受到眾多學(xué)科的關(guān)注。塑料碎片和微塑料是對地中海獨特的生物多樣性構(gòu)成威脅的因素之一。

當(dāng)然，我們不應(yīng)該把工業(yè)文明看成洪水猛獸，也不必對這些“錯誤”的發(fā)明和發(fā)明家過分苛責(zé)，發(fā)明的產(chǎn)生，源于現(xiàn)實中強大的需求，張三不發(fā)明，李四也會發(fā)明出來，只是時間早晚而已。同樣，一些發(fā)明也是隨著人類科技水平的不斷提升而終究會出現(xiàn)，比如各種熱兵器乃至核武器。尤其是核武器的發(fā)明，也遭到很多人的譴責(zé)，但恰恰是核武器的出現(xiàn)，使得戰(zhàn)爭門檻大大提高，自第二次世界大戰(zhàn)以來，人類再也沒有爆發(fā)過大規(guī)模高烈度的全球性戰(zhàn)爭。這何嘗不是新發(fā)明對和平的貢獻呢？

人類社會的發(fā)展是一個不斷試錯的過程，沒有人希望回到雖然山清水秀但卻要茹毛飲血的原始社會，但是對于新的發(fā)明，我們應(yīng)該秉持著對大自然的敬畏和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，審慎地確認“盒中是天使還是魔鬼”，然后再決定是否將其公之于眾。

（責(zé)編：南名俊岳）