不经意间拯救了世界的科学家

芷馨

计算地球年龄的人

地球的年龄是多少？45亿年。有点知识背景的人大概都能说出这个数字。但是你能说出是谁发现这个数字的么？想必这一定难倒你了吧！不要惭愧，不只是你，世界上99%的人也不知道这个答案。

这个无名英雄的名字叫做克莱尔·卡梅伦·帕特森。他成功之前只是美国芝加哥大学一名普通的分子光谱学博士，不是什么地质学的权威专家。

1945年，二战刚结束不久，帕特森作为一名研究生在芝加哥大学学习。当时，还没有人知道地球的年龄究竟有多大，但当时的科学家已经知道，通过对比地球表面的铅的同位素比例和陨石中铅同位素的比例，可以推测出地球的年龄，因为陨石中的铅含量就是太阳系中最原始物质的含量。人们已经计算出了关于地球年龄的公式，但是却无法知道地球最初的铅的同位素的比例。一旦这个比例得到确定，整个方程就变得可解，地球的年龄之谜就被揭开了。

帕特森的导师哈里森·布朗研究的正是这个课题，他把在陨石之中寻找铅含量的任务交给了自己的学生。而帕特森正是质谱分析方面的高手，他一开始以为这是一件轻而易举的事情，但很快，他意识到这似乎是不可能完成的任务。

计算过程千辛万苦

作为探测地球年龄的第一步，帕特森首先考虑测量锆石中的铅含量。锆石是一种在火山岩中常见的矿石，常常用于制作珠宝。最开始锆石之中含有铀，其中的铅几乎可以忽略不计。但是随着年龄的增长，其中的铀会缓慢的转化成铅。如果锆石中的铅含量越多，说明年龄越长。成功测量出锆石中的铅含量后，就能采用相同的方法测量陨铁中的铅含量，铅含量越高，说明时间越久远。

当帕特森对锆石铅含量进行测量的时候发现，相同微粒的铅含量的结果数值，每次都偏差很大。也就是说，帕特森每次测量，锆石里的铅数值都不一样，这可愁坏了帕特森，就像没有了一把标准的尺子，连一个恒定的参照物的数值都没有，如何去测量陨石和地球的年龄？

帕特森绞尽脑汁，最后发现，可能是实验室或者空气里存在铅，影响了实验结果。在那个年代，是没有现在这么精密的空气过滤设备的，而且他的这个项目根本没人重视，所以也就没有稍微像样一点的技术支持。没有有效的纯净环境，是帕特森遇到的最大难题，但他并没有打退堂鼓，而是犯起了“牛”劲儿，对破旧的实验室反复打扫清洗，尽量让他的实验室变得无铅，然而并没有什么用，最后的结果还是偏差百倍。

一个了不起的发现

如此看来，只有“牛”劲儿是不够的，帕特森开始想设计一间全新的实验室——超级洁净室，但是他缺乏经费。幸运的是，他的导师哈里森调任到了加州理工学院，并把他也带了过去。加州理工有着优良的试验设备和环境，给帕特森的研究提供了便利。终于，在他研究铅数值的第七年，帕特森终于完成了自己的心愿：在加州理工制造出第一个超级洁净室，这是世界上第一个无尘超洁净实验室。

解决这至关重要的第一步，花费了帕特森七年的研究时间！在所有人都放弃的时候，他仍坚持着，解决了第一个问题后，帕特森的研究飞速的前进着。终于在一个夜深人静的夜晚，帕特森成功地算出了地球的年龄45亿年这个数字！

这是一个多么了不起的发现！按常理怎么也得获得个诺贝尔奖吧。但不幸的是，当时诺贝尔物理学奖和化学奖都没有兴趣投给新兴的交叉地质学领域，物理学奖的评委不认为他的研究属于物理，化学奖的评委也不认为属于化学。45亿年这个数字，直到十几年后才放进地质教科书中，即便如此，在过去30年中超过50本教科书中，只有4本在说起地球年龄这个数字时候提到帕特森这个名字。他只是个贫穷的小讲师，更要命的是，为了全身心投入研究，他无暇参与终身教授的职称申请。

铅杀手，那么近

帕特森在进行实验时，“除铅运动”所消耗的时间远远比分析锆石的时间要长。但是在这个过程中，帕特森发现当时发表的上万份有关日常生活中的铅含量的数据是错误的：日常生活中的铅污染远比我们所认为的要严重。帕特森认识到铅是生活中无处不在的污染的时候，大多数人甚至不知道它在我们身边的存在。

在对实验室铅干扰排除的过程中，帕特森开始研究铅是如何传播的，他仔细研究了海水中深层和浅层中铅的含量，又一次发现他的原始数据无法解释了：深海中铅只有少部分，但到了浅水和水面上，铅的含量高出几百倍，经过进一步研究，帕特森发现了一个更惊人的事实：浅层海水中这些铅是近年才出现的！

究竟是什么东西能给全球的海洋带来那么多的铅？帕特森和他的老师哈里森在偶然中谈起这个问题，在老师的启发下，帕特森通过更多调查发现，铅污染最严重的海洋是靠近汽车交通发达的美国东西海岸。帕特森因此得出结论：这些铅来自于铅汽油。

现在有点常识的人都知道，铅是有毒的，能带来全身性的致命的神经毒害。但是过去的人却并不知道这一点，从古罗马时代起，铅一直是人类的宠儿。古罗马人对铅有着极为狂热的追捧，用这种奇妙的金属所制作的器皿，光亮闪烁，不像铜器那样产生令人讨厌的绿锈；贵族们爱喝的葡萄酒中若加上这种金属粉，可以除掉酸味，还可使酒醇香甜美；对爱美的人来说，这种金属粉制成的化妆品，可让贵族夫人们的皮肤更白……简直是神恩赐的最棒的东西！

到了20世纪中叶，随着科学的进步，人类已经开始逐渐了解到铅的危害了，不过这只是在实验室里的说法，公众对铅的理解和古罗马人没啥两样。这是因为铅便宜，好用，延展性好，制造简单，而铅中毒是需要一个累积过程的。而且，进入20世纪，广告业已经开始影响人类的生活和观念，含铅油漆的厂商们利用广告大肆宣传铅的无害，蒙蔽了公众。

勇敢的真相揭露者

帕特森研究出真相后，立即着手发表学术论文，对含铅汽油做出讨伐。没想到却因此得罪了美国“最有权势的人”，这些人并不是政客和总统，而是那些财阀和巨头，其中就有美国的整个铅工业和石油工业的巨头。

工业巨头们反击的第一步就是阻断帕特森的研究基金，第二步就是操纵帕特森所在的加州理工学院的董事会给他施压，甚至以解雇为威胁。与这些石油大亨相比，帕特森简直就是一只小蚂蚁。

可是他们低估了这只小蚂蚁坚持真相的决心。帕特森是那种越不让他去研究，他就越要去研究的科学家，这种固执，也造就了为什么他能花费7年时间，只为了探寻“地球的年龄”。

工业巨头们的打压越多，帕特森的调查不但没中断，反而更起劲，那几年他的足迹遍布从格陵兰到大西洋，他来到南极向下挖掘200米，找到几百万年前冰芯。通过对其气泡中空气的研究，帕特森发现，现在空气中铅含量是过去的几百倍。

帕特森不断把论文和成果投向杂志和寄给政府高官。终于，在一名州议员的帮助下，美国国会于1966年主持了关于铅的听证会。为了干扰听证会，巨头们特地运作，把听证会选在了帕特森在南极洲的时间，以避免帕特森参加。

但帕特森却出人意料地赶上了听证会的举行。听证会上，石油公司的律师找到化学领域的权威专家为他们作证，并嘲笑帕特森只是加州理工学院一名小小的技术员，没有任何实际的学术地位。但帕特森不为所动，列举了大量数据来一一驳斥石油公司的谬论。

得益于当时风起云涌的环保运动，帕特森的影响日益扩大，到了20世纪80年代，铅终于被禁止在美国消费品中使用。这位计算出地球年龄的人，同时也赢得了20世纪最伟大的公众健康权益抗争的胜利。