用空气制造面包

19世纪，世界人口呈爆发式增长，对粮食的需求量也日趋增加，1845年至1850年间爱尔兰爆发了大饥荒，导致100万爱尔兰人饿死。各国科学家开始致力于提高农业的产量，不久便发现在所有化学元素中，氮元素对农作物的生长起着重要作用。这导致有一种东西变得和石油一样珍贵，世界各国竞相开采，美国甚至还为此立法，它就是鸟粪。其中，海鸟粪由于富含氮和磷等元素，更是十分理想的有机肥料。

为了提升粮食产量，美国进口了大量的鸟粪，美国国会甚至通过了一项联邦法案——《鸟粪岛法》。该法案大致意思是，美国公民可以在全球范围内占有无人认领的有鸟粪的岛屿，并且可以要求美国总统授权，利用军队来保护其相应的利益。最终，美国凭借这项法案在全球占领了100多座岛屿，虽然现在大部分已独立或归属原所有国，但仍有十多座岛屿被划入了美国领土。

但是鸟粪的消耗速度远远大于鸟类生产鸟粪的速度，鸟粪越来越少，用光了该怎么办？一些有远见的化学家指出：植物的生长需要氮元素，如果能将空气中的氮气变成植物可以吸收的氮元素，就可以彻底解决粮食危机问题。向空气要“面包”吧！如何将空气中丰富的氮气固定下来并转化为可被利用的形式，成为一个受到众多科学家关注的重大课题。完成这一重大历史使命的，是德国化学家弗里茨·哈伯。

天使哈伯

1868年，哈伯出生于德国的布雷斯劳，这是一座名副其实的教育之城，64万人口的城市中遍布着11所大学，从这里走出了10位诺贝尔奖得主。哈伯的父亲是一位知识丰富、善于经营的犹太染料商，家境优渥。家庭环境的熏陶使哈伯从小和化学结缘。他是个天才少年、超级学霸，19岁时被破格授予了博士学位，28岁就在大学任教。

1904年，哈伯在两位企业家的支持下，决定向人工固氮这个世界难题进军。“人工固氮”即利用工业技术手段，将大气中游离的氮气转化为含氮化合物（主要是氨和硝酸盐）。

众所周知，空气中的氮气占据了78%的体积，它们随着呼吸进入我们体内。氮气分子由两个氮原子组成，它们被三个化学键死死地绑定在一起，因此氮气的化学性质非常不活泼，木炭也好，蜡烛也罢，都无法在其中燃烧。只有像闪电这种级别的超级能量，才能击碎氮气中的那三个化学键，让游离的氮元素与空气中的氧元素、氢元素发生反应，变成氨基和硝基物质，落到地面，被植物吸收利用。另外，某些细菌也可以分解氮气，让它变成可以被植物利用的有机氮。这些细菌一般共生在植物的根部，为植物提供氮肥。在当时的化学家看来，一定存在一种人工固氮的方法，难点在于如何用尽可能小的成本拆解氮气。

当时美国已经开始尝试用人造闪电来轰击氮气，英、法化学家也在尝试用高温高压来暴力破解，但这些方法耗能非常高。精明的哈伯便选择了用催化剂来以柔克刚。历经数次失败后，他获得了人工固氮技术的重大突破。合成氨的原料来自空气、煤和水，因此这也是最经济的人工固氮法。它结束了人类完全依靠天然氮肥的历史，给世界农业的发展带来了福音，同时也为工业生产、军工需要的大量硝酸、炸药解决了原料问题。合成氨的成功为德国节省了一笔巨额经费支出，哈伯一举成名。

1913年，哈伯氨合成产业化的梦想在德国化工巨头巴斯夫公司的帮助下实现了，一个日产30吨合成氨的工厂建成并投产。自此，人造“鸟粪”源源不断地从生产线上涌出，在农民的手中变成累累果实，全球农作物亩产量增长了4倍，这让数亿挣扎在饥饿线上的穷苦百姓得以生存下来。1918年，哈伯被授予诺贝尔化学奖，并被誉为“用空气制造面包的圣人”。作为合成氨工业的奠基人，哈伯也深受当时德国统治者的青睐，他数次得到德皇威廉二世召见，并被委以重任。43岁那年，哈伯担任威廉皇家物理化学和电化学研究所所长，并兼任柏林大学教授。但当诺奖名单揭晓时，英法等国的一些科学家认为哈伯没有资格获得这项荣誉，原因是哈伯卷入了由德国发动的第一次世界大战。

恶魔哈伯

1914年，第一次世界大战全面爆发。外国首脑和军事专家曾预测：由于含氨化合物的短缺，大战将在一年之内结束。不料德国合成氨技术的成功，使德皇威廉二世认为只要能源源不断地生产出氨和硝酸，德国的粮食和炸药供应就有了保证。这也促使他决心延长战争的时间。

彼时的哈伯根本没去考虑战争是否出于正义，他在战争爆发后立刻自愿入伍。他写了一封信给军方，他在信中说道：“德军弹药即将消耗殆尽，硝酸铵不仅是高效的化肥，还是威力极强的炸药。”从化学原理上看，用巨大的能量拆解氮气原子之间的化学键，使之成为含氮的化合物，那么，这些化合物中的氮元素重新合并成氮气的时候，也必然释放巨大的能量。当时的德军一路高歌猛进，但没过多久，就陷入了战争的泥潭，因为在漫长的陆军防线上，战壕纵横交错，德军和英法联军在比利时相持不下。同时法国前线还出现了一种新式武器——催泪弹。为了改变德军在战场上的不利态势，德军统帅部在哈伯的建议下，揭开了世界化学战的帷幕。

夜间，德军在长达6000米的战线上秘密安放了数以千计的氯气罐。第二天下午，德军借助有利的风速，以突袭的方式将180吨氯气吹到法军阵地。霎时间，一堵宽6000米、高2米的黄绿色气体墙滚滚向前推进，纵深达15千米。对手毫无防范，吸入的氯气在人体内和水结合，形成盐酸，强烈地腐蚀着呼吸道，最终致5000多人死亡，15000多人中毒致伤。德军借助氯气的帮助，最终突破法军阵地近10千米。哈伯因此受到了德皇威廉二世的嘉奖，但也遭到各国科学家的强烈谴责。此时，哈伯却被所谓的“爱国主义”所惑，又研制出新型毒气——光气，其毒性是氯气的10倍，并在战场上使用。

不久，哈伯的妻子以自杀的方式结束了自己的生命。很多人认为，她之所以这样做，是因为丈夫“化学杀手”的恶名让她不堪重负。哈伯却执迷不悟，更不可思议的是，他居然认为：“死亡就是死亡，死于飞溅的弹片还是死于毒气，这并没有任何区别，不要因为看不到冒着枪林弹雨冲锋的骑士精神，就说毒气比弹片更加邪恶。相反，毒气比那些弹片给人体造成的残缺更小。”

化学战的“潘多拉魔盒”在哈伯等科技人士的“努力”下终于被打开了。第一次世界大战期间，交战双方共生产各类毒气15万吨，因毒气伤亡的士兵、百姓多达130万人，占大战伤亡总人数的4.6%。从1917年开始，化学战成为一战各个战场上的主角。英、法、俄、美等国也以牙还牙，大量使用刺激性、窒息性、糜烂性毒剂等化学武器。而作为始作俑者，哈伯的战争暴行，在历史上留下了极不光彩的一页，受到了世界爱好和平的科学家和各国人民的强烈谴责。著名科学家爱因斯坦就曾气愤地指责哈伯是“科学界的无赖、丧心病狂的走狗”。对此哈伯也曾辩解，他说了一句颇有争议的话：“在和平年代，一个科学家是属于全世界的，但在战争时期，他却属于他的祖国。”

第一次世界大战以德国战败而告终。战后的一段时间里，哈伯曾试图设计一种从海水中提取黄金的方案，希望借此来支付协约国要求的战争赔款。遗憾的是，在研究了三年之后，哈伯发现，海水中真实的黄金含量比自己预估的低了100倍，这个方法根本行不通，他的努力只能付诸东流。很快，时间来到了1933年，希特勒上台，纳粹党开始在全国大肆屠杀犹太人。尽管哈伯不信犹太教，但他的犹太血统是无法更改的，他被称为“犹太人哈伯”，成为纳粹针对的对象。当时哈伯的好朋友普朗克正在帮德国研制原子弹，在普朗克的竭力担保下，哈伯逃过了初期的反犹迫害。但后来政策变得越来越严格，哈伯的研究所里还有大量的犹太员工，政府命令哈伯必须立刻解雇这些员工。

虽然哈伯一直狂热地爱着德国，但现在他也变成了爱国者口中的犹太奸商的子孙，狼狈不堪的他只能选择背井离乡。1933年6月，哈伯流亡到英国，在剑桥大学讲学。1934年初，哈伯应邀出任设在巴勒斯坦的西夫物理化学研究所所长。赴任途中，哈伯因心脏病突发，于1934年1月29日在瑞士巴塞尔与世长辞，终年66岁。哈伯在去世前留下了遗嘱，希望能把他和妻子的骨灰安葬在一起，并在自己的墓碑上写上一句话：他为祖国服务，无论战争还是和平，只要祖国需要他。但是最后，这句话并没有出现在他的墓碑上。

留给世人的反思

具有多重人格又颇具争议的哈伯走了。他既是一个聪明的、才华横溢的化学家，又是一个以科学知识支持沙文主义的狂人。人们在愤怒谴责他犯下的战争罪行的同时，也对他凄惨的晚年寄予一丝同情。很多年后，当有人问爱因斯坦如何评价哈伯时，爱因斯坦说：“这是德国犹太人的悲剧，一场单相思的悲剧。”哈伯的一生也给人们留下了探讨与反思的沉重话题：科学家应承担什么样的社会责任？

如今世界人口进入第二次也是有史以来最迅猛的增长时期，全球的科学家又一次面临解决人类吃饭问题的挑战。中国的“杂交水稻之父”袁隆平，投身于稻田，在泥泞中寻找解决中国粮食问题的钥匙，通过“杂交水稻”解决了世界粮食短缺的问题，被誉为“第二次绿色革命”。

展望未来，科学技术正以空前的规模加速发展，其双刃剑作用与日俱增。科学家每进行一项影响人类历史进程的重大技术突破时，都不得不认真考虑社会责任问题。有一位社会历史学家曾经说过，从善需要思想深度，而思想空洞、低俗就会导致从恶。同样是解决了粮食危机的科学家，哈伯与袁隆平却给世人留下了截然不同的印象，这值得每一位科技工作者借鉴、深思。