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《人口论》预言饥荒无可避免
英国学者马尔萨斯 (Thomas Malthus) 于十八世纪末发表《人口论》,认为人口以几何级
数快速成长,但粮食的产量却只能以等差级数增加,绝对赶不上全体人类所需。若不设法
抑制出生率,未来饥荒势不可免。马尔萨斯并非危言耸听,尤其进入十九世纪后,工业化
带动经济繁荣,医疗卫生也大幅改善,人口增加的速度更是远远超乎农产品的增幅。
农业生产最主要的瓶颈就在于氮肥严重不足。氮是植物生长的重要营养元素之一,但植物
无法直接吸收大气中的氮气,在自然环境下,必须由闪电或土壤中的微生物将氮气分解,
转化为氨 (NH3,俗称阿摩尼亚) 后,才能被植物吸收。要提高农作物产量就必须施肥,
当时只能从含氮量很高的动物粪便或硝石中获得天然氮肥,但天然氮肥数量有限,也就莫
可奈何。 那么全世界人口从《人口论》发表时约莫 10 亿,至今已达 79 亿,为什么并
未发生马尔萨斯所预言的粮食危机?这就要归功于德国化学家哈柏 (Fritz Haber),他发
明了将氮气转化为氨的化学方法,可以直接制造人工氮肥,从此氮肥要多少有多少,彻底
解决粮食不足的问题。
哈伯法打破人类宿命
哈柏于 1868 年 12 月 9 日出生于普鲁士一个犹太家庭,两年多后,普鲁士结合其它德
意志邦国成立德意志帝国,具有强烈爱国情操的哈柏自小在身分认同上,认为自己是德国
人的程度远远大于是个犹太人,还受洗改信基督教。
哈柏的母亲在生他时难产而亡,不知是否因为这样,父亲与他的关系一直相当紧绷。哈柏
于 1891 年取得化学博士学位后,应父亲要求回家继承家业,参与化工厂的营运,但两人
冲突不断,父亲才死了这条心。第二年哈柏就重返校园做博士后研究,两年后在大学担任
助理,踏上学术研究之路。
1908年,哈柏发明后来以他为名的“哈柏法”(Haber process),将氮气跟氢气以 1:3 的
比例混合,施予高温高压(摄氏 400 度, 200 大气压),用锇当催化剂,成功制造出氨
气。只不过锇是非常稀有的金属,无论是数量或价格的因素,仍然无法大量生产氮肥。
不过德国化学公司 BASF 仍看好哈柏法的潜力,向哈柏买下此一制程专利。之后工程师博
世 (Carl Bosch) 带领团队,试了两万多种配方,终于在 1910 年找到一种由铁、铝、钙
混合而成的催化剂,可以用来取代锇。铁、铝、钙这三种元素都很容易取得,含量丰富又
价格低廉,哈柏法终于得以工业化,用来大规模生产人工氮肥。
火药与毒气
哈柏因为挽救无数人命免于饥荒的巨大贡献,于 1918 年获颁诺贝尔化学奖。讽刺的是,
哈柏法也造成无数伤亡。这是因为现代火药的基本成分硝酸铵也可以用氨制成,因此当
1914 年第一次世界大战爆发,BASF 所生产的氨并未用于制造氮肥,而是拿来制造火药,
供德军在战场上使用。
当然,科学家的发明会被如何运用,并非科学家所能掌控,本无需为此承担道德责任,然
而哈柏却更进一步做出令人非议的行动。
具有狂热爱国主义的哈柏向政府主动请缨,研发氯气、光气、芥子毒气等致命毒气,还
于 1915 年 4 月亲自到前线指导军队使用。化学武器果然在短短几天就造成数万名敌军
伤亡,哈柏随即因此战功被授予上尉官阶,并于 5 月 2 日为他办庆功宴。当天晚上,哈
柏的妻子克拉拉(Clara Immerwahr)在家中后院用哈柏的配枪举枪自尽。由于克拉本身
也是化学博士,曾表态反对研发化学武器,不禁令人猜想她是否以此死谏?无论如何,哈
伯并未因此改变想法,第二天他仍按既定行程前往东部战线,用毒气对付俄军。
哈柏认为使用化学武器并没有比较不人道,还曾义正严词的说:“和平时期,科学家属于
全世界,但在战争期间,他只属于他的国家。”基于这样的爱国心,哈柏在德国战败后致
力于从海水中提炼黄金,好为国家找到财源,偿还钜额的战争赔款。他努力了六年,才承
认海水中的黄金含量远远低于原先预估,放弃这徒劳无功的研究。
纳粹展开反犹太行动
纳粹掌权后,于 1933 年明令禁止犹太人在大学与研究机构任职。时任威廉皇帝物理化学
研究所所长的哈柏因一次大战所做的巨大贡献而得以留任,但他实在不愿开除其他犹太同
僚,干脆主动请辞。面对日益高涨的反犹太声浪,哈柏明白自己终究无立身之地,只能在
八月带着破碎的心,离开他一生热爱、为之奉献的德国。
哈柏辗转停留巴黎、西班牙、英国等地,试图找寻安身立命之处。英国的犹太裔化学家魏
兹曼 (Chaim Weizmann,二次大战后成为以色列第一任总统) 正要在巴勒斯坦创立一所研
究机构,便安排他前往任职。结果哈柏在转机途中就因心脏病发,于 1934 年 1 月猝死
于瑞士的一间旅馆,客死异乡,结束极具争议性的一生。
哈柏眼不见为净也好,否则他若活得久一点,将看到更多令他心碎的事。他的亲友与犹太
同胞在集中营遭纳粹以毒气集体屠杀;他的儿子赫曼于 1946 年自杀身亡(克拉拉举枪自
尽那晚,正是 12 岁的赫曼先发现,亲眼目睹母亲在血泊中咽气)。另外,赫曼的长女克
莱儿也是化学家,在芝加哥研究氯气的解毒剂。1949年,苏联成功试爆原子弹,克莱儿被
告知核弹研发成为优先项目,所以她的研究得暂时搁置。不久后,克莱儿即服氰化物自尽
。
如果哈柏目睹这一切,会不会对科学家的角色有不同看法呢?
参考资料:
Fritz Haber – Wikipedia
Clara Immerwahr: A Life in the Shadow of Fritz Haber | SpringerLink
《为第三帝国服务》,菲利浦·鲍尔著,麦田出版