25集大型科普系列片“播火錄”是北京出版集團出品,武漢電視台“科技之光”攝制的大型科普人文系列電視片。最近北京電視台播出了其中之“文明的代價”(上下集)。后續各集將擇日播出。現刊發作者趙致真撰寫的文字稿,以饗讀者。…[詳細]
作者:趙致真
原子深處的箭鏃
回首X光技術的拓荒年代,可以說人類最勇敢的先遣隊遭受重創,幾乎全軍覆沒。
倫琴發現X光被報道后,愛迪生聞風而動,也開始X光的研究,當年操作的習慣是,把手放到X光管和熒光屏之間,當看見手骨清晰顯現時,就表明機器完成預熱可以工作了。愛迪生逐漸開始感到左眼失焦和腸胃不適。他最得力的助手達利因長期暴露在X光照射中,1900年出現手部臉部傷害,1902年因癌變導致右手4個指頭和整個左手截肢,此后又截掉兩隻胳臂,最終在1904年10月去世,年僅39歲,是美國第一位X光的捐軀者。愛迪生受到巨大的打擊和震撼,決定徹底放棄對X光的一切研究。
那些冒著X射線前仆后繼的美國醫生。最早在手術中使用X光的醫生,最后無一例外都遭遇了被截肢或癌症擴散的命運。
更為可怕的是,公眾對著一切毫無警惕性。最早的X光設備主要用於商業和娛樂目的。當時,新郎新娘拍一張X光結婚照成為時尚,達官貴人更利用權勢率先“品嘗”X光的輻射。夜總會上經常有熒光材料幽幽閃亮,大廳裡到處沐浴著X射線。居奇射利的商人制作出X光防護內衣,因為傳言“登徒子”們戴上X光眼鏡便能窺破女士的服裝。1896年2月19日美國新澤西立法禁止在劇院使用“X光眼鏡”。同年5月在紐約舉行的全國電器博覽會上,愛迪生展出了4台便攜式X光設備,成百人排起長隊,為了一睹自己的骨頭。剛剛誕生的電影也不放過X光的熱門題材,制作出五花八門的荒誕作品。X光就在人類乍見初識、盲人瞎馬的情況下,便全面進入了公共生活和大眾文化,這是科學史上罕見的特例。
真正在市場上形成規模和氣候的X光日用設施,要數幾乎每家鞋店都“標配”的試鞋熒光鏡了。這是個1米多高的機櫃,下面安著X光發射管,把新鞋輪廓和其中的腳指骨投射到頂部熒光屏上。買主、店員和家長便分別從3個孔中同時觀察和討論。試鞋機不僅能選出最合適的鞋,還對兒童有特別的誘惑。從1927年開始生產,直到1970年試鞋器才最后消亡,但整整一代人的雙腳成了無辜的X光“箭靶”。
…[詳細]
1956年選美大賽獲勝選手同時展示X光照片
鐳的發現是科學史上又一件影響深遠的大事。但鐳輻射對人體的傷害卻遲遲未得到認識。
鐳的發現者居裡夫人生前經常把釙鹽、鐳鹽放在口袋裡和抽屜裡。1934年7月4日,居裡夫人死於白血病。居裡夫人的接班人——大女兒約裡奧·居裡1956年3月7日同樣死於白血病。
公眾的新奇、商家的吹噓和媒體的炒作曾經掀起了傾城傾國的“鐳狂熱”。當年市場上幾乎一切東西都爭先恐后和鐳挂鉤,以示新潮和“科學”。鐳奶油、鐳面包、鐳香煙、鐳巧克力、鐳化妝品、鐳牙膏、鐳肥皂、鐳鞋油、鐳清潔劑、鐳保暖服、鐳加熱器……隨著放射治療癌症取得成功,鐳在醫學領域更全面開花,鐳止疼片、鐳消炎粉、鐳眼藥水、鐳痤瘡膏、鐳避孕栓,鐳劑靜脈注射治療高血壓……無論內服外用的藥械,隻要添加鐳就成了萬應靈丹。
當時的一名社會名流拜爾斯,曾因手臂摔傷使用“鐳水”治療。數年后,拜爾斯各種病症發作,下頜壞死,牙齒脫落,頭痛難耐,顱骨出現空洞,終年51歲。拜爾斯的死為居高不下的“鐳狂熱”投下一劑退燒藥,並促進了FDA對放射藥物生產和銷售的規范管理。
在當年約20萬種“姓鐳”的商品家族中,“夜光”是一個重要譜系。美國第一家鐳熒光材料公司的雇員大多是不足20歲的少女。用水和膠把含鐳的硫化鋅熒光劑調和均勻,再用駝毛筆小心涂在表盤的數字和指針上,每人每天大約完成250個表盤,每涂完幾塊表盤,駝毛筆就會分叉變形,姑娘們需按照監工的教導,用嘴唇和舌頭舔潤筆尖來保持鋒銳,相當於一天幾百次“鐳從口入”。逐漸地,隨著惡性貧血、牙齒脫落、顎骨壞死等病症普遍出現,姑娘們終於開始覺醒,決定狀告雇主,這被媒體和史家通稱為“鐳女孩”案。這些“鐳女孩”雖然最終勝訴並獲得不菲的賠償,但她們在訴訟期間就因病勢沉重不能出庭,勝訴未久便相繼去世了。
“隻有我們破碎的骨頭,永遠在黑暗的地下發光。”使人想到美國女作家斯旺森悼念“鐳女孩”的詩句,郊外的陵園裡埋葬著當年“鐳女孩”的遺骨,蓋革計數器仍能檢測到來自墓穴的射線。
…[詳細]
話劇鐳女孩劇照
始料不及的發明
1920年代的美國汽車工業處在最迫切呼喚發明的生長期,為了提高汽車發動機抗“爆震”能力,出身發明之家和發明之鄉的米奇裡在不斷失敗中終於找到四乙基鉛,作為提高汽油辛烷值的理想添加劑。
它廉價、易得、無嗅,10加侖汽油中放進不到1盎司便能完全消除“爆震”,四乙基鉛一時被譽為“上帝的禮物”。隨后,含鉛汽油被大規模推向市場,“爆震”的消除也帶來汽車銷量激增,讓美國更快成為“車輪上的國家”。
但鉛的毒性自古為人所知。1924年10月30日,標准石油公司新澤西工廠5名工人因鉛中毒死亡,至少35人送醫院搶救﹔接著又發生杜邦公司新澤西工廠6人死亡。1925年5月,美國衛生局組織專家組調查,四乙基鉛汽油一度被迫暫停生產。
但是,老謀深算的米奇裡,聘請了辛辛那提大學生理教授克霍擔任乙基公司首席健康顧問,克霍成為了四乙基鉛汽油最忠實的代言人和辯護士。由於關於四乙基鉛汽油研究的所有數據完全由克霍一手壟斷,一句“拿數據來”讓指控乙基汽油的科學家們束手無策,美國衛生局更是綠燈放行,稱“沒有充分理由禁止使用四乙基鉛汽油”,四乙基鉛汽油搖身一變成為“放心油”,席卷天下。
卻說此時一位潛心研究地球年齡的地質學家帕特森,誤打誤撞地將四乙基鉛汽油送入“毀滅”之路。帕特森發現隻用分析鉛206和鉛207的比例,就能准確測量地球年齡。但是,在測算出地球“母親”真實“高齡”之余,他卻對岩石標本中鉛元素的巨大誤差心存疑慮。帕特森開始了一系列追蹤、實驗,最終証明現代人骨骼中鉛含量是古人的700到1200倍,而骨中鈣和鋇的含量不變。
公眾終於覺醒,法律開始認同在環境問題中無須“拿數據來”的“預警原則”。與此同時,取代含鉛汽油的異構化、烷基化等技術不斷出現,汽車廠商開始大批設計生產無鉛汽油發動機。雖然亡羊補牢,畢竟覆水難收,僅1970年代的美國,每年要向環境排放20萬噸鉛。我們和我們的子孫雖不認識米奇裡,但卻必須為他欠下環境的債務“買單”。
…[詳細]
1923年2月2日四乙汽油第一次在俄亥俄州戴頓加油站出售
眾所周知,氟利昂是破壞大氣臭氧層的“罪魁禍首”,那麼追溯其產生,發展,又有什麼不為人知的故事呢?
1929年5月15日,一場由於制冷系統氯甲烷泄漏引起的爆炸,引發業界對制冷劑的改進。被委以重任的米奇裡不負眾望,經過有限的幾次實驗,3天功夫便逮住二氯二氟甲烷,也就是我們后來所說的“氟利昂”。
作為氟利昂的“創造者”,米奇裡於1930年4月在亞特蘭大召開的美國化學協會年會上,為其“正名”。証實了其優質性能,並被冠以“壓縮制冷中最理想的工質”這一稱號。從此,世界制冷行業進入“井噴期”,就連人們的生活也被戲稱為“按鈕世界”。氟利昂除了被用於冰箱制冷,空調使用,藥物、疫苗生產、貯存和運輸等,還被用於涂料、發膠、香水、皮鞋油等的使用,充當起了噴洒的“動力”和“載體”,光1950年間美國生產氣霧噴罐就達5000萬之多。
正當人們沉浸在氟利昂帶來的無限快感時,1970年,愛爾蘭科學家洛夫洛克帶著,“‘盆滿缽滿’的氟利昂究竟去了哪裡?”的疑問親赴南極追蹤氟利昂的蹤跡,並於1972年發表觀測結果,引起廣泛關注。美國加州大學化學教授羅蘭德決定和學生莫利納共同展開研究,一個氯原子足以催化破壞10萬個臭氧分子,人類“得天獨厚的保護傘”將在氟利昂的入侵下面臨瓦解的結論得以揭示。而該結論一旦坐實,美國價值80億美元,直接雇佣60萬員工,相關勞動崗位140萬的氟利昂產業就將面臨破產,於是整個化學工業界群起而攻之,卻在一份來自天空紫外線的數據面前失了話語權。
這份數據由一位默默無聞的英國氣象學家法曼提供,數據顯示從1982年起短波紫外線急劇增強,顯示臭氧層明顯稀薄,到1984年顯示臭氧層已經損失40%。至此,氟利昂的“彌天大罪”得以坐實。
如今根據各國幾經修改、簽訂的“蒙特利爾破壞臭氧層物質管制議定書”,發達國家和發展中國家將分別於2030和2040年前徹底禁絕氟利昂的生產和消費。而空中積蓄的氟利昂將和我們長期共存,臭氧層的“愈合康復”至少等到2050年以后。
…[詳細]
保護臭氧層宣傳畫
滴滴涕的利弊與存廢是科學與環境關系史上一次影響最大,歷史最長的公案,這則公案如今進展如何,該怎麼判,值得深思。
滴滴涕的化學名稱是雙對氯苯基三氯乙烷,1874年由奧地利化學家蔡德勒在拜耳教授指導下合成。它神奇的殺虫功效直到1939年才被瑞士蓋基公司的化學家繆勒所發現。滴滴涕能作用於昆虫神經細胞的鈉離子通道使它“隻開不關”,從而無法正常傳遞電信號而導致機體死亡。二戰時,在滴滴涕強效的“殺虫”功能作用下,美軍完全擺脫了瘧疾和熱帶病的災難,比起一戰中僅俄國就有1000萬人命喪傷寒,滴滴涕寫下了人類歷史上首次戰勝大規模瘟疫的不朽篇章。
由於功能強大、制造簡易、價格低廉、廣譜持久、人畜無害、儲運方便等優良品質,滴滴涕在所有殺虫劑中一枝獨秀,戰后達到了輝煌的巔峰。這種無節制、無忌憚的揮霍和濫用,埋下了滴滴涕“其興也勃,其亡也忽”的禍根。
1962年,身患乳腺癌的美國女生物學家卡森出版了著作《寂靜的春天》,揭露滴滴涕“兩宗罪”:一是對野生動物特別鳥類的危害嚴重﹔二是干擾人體內分泌和生育系統並誘發癌症,暗合了公眾對工業界的長期疑慮和怨憤。1972年,初創的美國環保局制定廢棄滴滴涕的法規,以此立威。
但是滴滴涕真的一無是處麼?它對預防瘧疾的獨特功效就該被全部抹殺麼?20年來滴滴涕從瘧疾猖獗中挽救了5億生命,禁止滴滴涕后讓已經遏制的瘧疾卷土重來,導致每年至少100萬人死亡並造成貧窮國家經濟崩潰。聯合國多位抗瘧專家憤而辭職,甚至有批評指出“環境主義者”存心“借蚊殺人”,阻止第三世界人口增長。2006年9月,聯合國世界衛生組織一改30年來對滴滴涕的否決態度,轉而宣稱室內噴洒滴滴涕滅蚊和驅蚊是防范瘧疾的主要手段。
關於滴滴涕的一波三折和“馬拉鬆之爭”,也許能映射出人類社會的全部復雜。一項科技成果,怎樣用理性來權衡利弊和把握平衡?諸多環境危機,怎樣讓全球能同心共識和同舟共濟?這些問題過去、現在、未來都考驗著人類的智慧和操行。
…[詳細]
美國游泳池噴洒滴滴涕