弗里茨·哈伯

弗里茨·哈伯:取自空气的面包,来自云端的死亡

全球每年三分之一的粮食生产依赖于弗里茨·哈伯(Fritz Haber)于1909年在实验室中首次完成的氨合成反应,据估计这些粮食养活了全球近一半的人口。同一个人亲自指挥了第二次伊普尔战役中的氯气释放,该行动造成了超过67,000人伤亡;1915年5月2日,在他监督首次氯气袭击后的第二天晚上,他的妻子在花园里用他的配枪自杀。

布雷斯劳与无法取悦的父亲

弗里茨·雅各布·哈伯(Fritz Jakob Haber)于1868年12月9日出生在普鲁士布雷斯劳(现为弗罗茨瓦夫)的一个富裕犹太家庭。他的父亲齐格弗里德(Siegfried)是一位著名的染料颜料商人;他的母亲宝拉(Paula)在他出生三周后去世。继母海德薇(Hedwig)和三个同父异母的姐妹成为他亲密的家人。他与父亲的关系一生都保持着疏远和紧张,这一点值得关注:哈伯职业生涯的大部分时间,读起来就像是在向一个从未真正认可他的观众展示自己的有用性。

他先后就读于柏林弗里德里希·威廉大学、海德堡大学以及夏洛滕堡工业大学,并于1891年凭借对胡椒醛衍生物的研究获得化学博士学位。随后,他在父亲的化学公司度过了一段短暂而不愉快的时光。1894年,他在卡尔斯鲁厄大学找到了自己的学术立足点。

取自空气的面包

他所承担的课题是应用化学中最具影响力的难题。氮气占大气的大部分,但几乎是惰性的;植物无法直接利用,且全球的天然肥料供应有限且在地理政治上极不稳定。1909年,哈伯成为第一位通过氮气和氢气合成氨的化学家,通过高温、高压和催化剂驱动反应。巴斯夫公司(BASF)的卡尔·博施(Carl Bosch)将这一实验室成果扩展到了工业规模,到1913年,哈伯-博施法(Haber–Bosch process)已投入生产运行。

其影响之大难以言表。全球每年合成氮肥的产量现在超过1亿吨。哈伯确实做到了从空气中制造面包——顺便说一句,这在德国参战之际,使其摆脱了对进口硝酸盐炸药的依赖。

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宣言与毒气

哈伯对那场战争的热情毫无保留。他于1914年10月签署了《九十三人宣言》,被晋升为上尉,并接管了战争部的化学部门。他亲自监督了1915年4月和5月在伊普尔部署氯气的行动。随后,他制定了至今仍被称为“哈伯定律”的公式,即气体浓度与致死所需暴露时间之间的数学关系——将中毒量化,作为一种工程变量来处理。

他从未道歉。他为化学武器辩护,称其为武器历史上的自然一步:“骑士对使用火器者的反感,在用钢弹射击的士兵对待用化学武器对抗他的人时再次重演。”从1919年到1923年,为了对抗和平,他继续秘密开发化学武器,援助西班牙和俄罗斯。

克拉拉

他于1901年8月3日与克拉拉·伊梅瓦尔(Clara Immerwahr)结婚。她是第一位在布雷斯劳大学获得化学博士学位的女性,据记载是一位非常有能力的科学家;他们的儿子赫尔曼(Hermann)出生于1902年。她也是一位女权主义者和和平主义者,随着她的职业生涯消失在婚姻中,她变得越来越抑郁。1915年5月2日,也就是丈夫指挥首次氯气袭击后的第二天晚上,她用他的配枪对着自己的心脏开枪自杀。她没有立即死亡。十二岁的赫尔曼听到了枪声并发现了她。

哈伯于1917年10月与夏洛特·内森(Charlotte Nathan)再婚。他们育有两个孩子,并于1927年12月离婚。

诺贝尔奖

诺贝尔委员会授予他1918年化学奖(于1919年颁发),以表彰其氨合成工艺。这在奖项历史上至今仍是最具争议的决定之一;包括阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)在内的批评者质疑,在作者刚指挥完毒气战的情况下,该成就是否应该受到表彰。哈伯的领奖词对这一成就本身包含了一种意想不到的谦逊:“可能这个解决方案并不是最终的。氮细菌告诉我们,大自然凭借其复杂的生命物质化学形式,仍然理解并利用着我们尚不知道如何模仿的方法。”

还有一个可怕的余波。20世纪20年代,哈伯所在凯撒·威廉研究所的科学家们开发了齐克隆A(Zyklon A),一种用于谷物储存的氰化物熏蒸剂——但他并未直接参与。后来的变体齐克隆B(Zyklon B)被纳粹毒气室用于杀害了一百多万犹太人。

为什么弗里茨被称为天才

这种说法涉及一种特殊的科学想象力:即在他人只看到实验室好奇心的地方,看到一个工业系统的能力。固定大气氮气在热力学上是一个充满敌意的领域,而这一成就不仅在于运行反应,还在于在可行的条件下——高温、高压、催化——运行它。哈伯的思维在连续的规模上运作,从实验室到工厂再到国家粮食供应,并且在道德底线的两侧以同样的方式运作:哈伯定律是将同样的量化直觉应用于杀伤力,将战场上的恐怖转化为一个公式。很少有科学家改变了地球的承载能力。他做到了,历史学家丹尼尔·查尔斯(Daniel Charles)用“天才与种族灭绝之间”这句话总结了他由此产生的职业生涯。

这种贬低是实质性的。实验室合成是哈伯的,但改变世界的关键部分——将其转化为工业——是卡尔·博施在巴斯夫公司的工程成果,该工艺以两人的名字命名是有充分理由的。哈伯本人在斯德哥尔摩承认,固氮细菌比他更优雅地解决了同一个问题,而且不需要压力容器。而化学武器的工作,无论技术上多么专业,根本不是科学发现;这是将已知的化学知识应用于杀戮,并以他从未否认过的热情去追求。当然,他是伟大的问题解决者。伟大的头脑是否与之相同,这是一个他的一生注定无法明确回答的问题。

遗产

爱国主义并没有拯救他。1933年纳粹上台后,哈伯辞去了凯撒·威廉物理化学和电化学研究所所长的职务。他在1892年皈依基督教以及在上一次战争中担任上尉的服务毫无意义:他受到针对犹太科学家的《恢复专业文官法》的影响。他在巴黎、西班牙和瑞士度过了最后的几个月,饱受心绞痛的折磨。1934年1月,他接受了哈伊姆·魏茨曼(Chaim Weizmann)提供的巴勒斯坦托管地西夫研究所(Sieff Research Institute)的职位,在前往那里的途中,于1934年1月29日在巴塞尔的一家旅馆死于心力衰竭,享年65岁。爱因斯坦的悼词是他一生中最真实的一句话:“哈伯的一生是德国犹太人的悲剧——是一场单相思的悲剧。”他的图书馆于1936年捐赠给西夫研究所,并被命名为弗里茨·哈伯图书馆;他的旧研究所于1953年以他的名字重新命名。

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