拯救人類免於鉛中毒的人

曾經有一位科學家抱著「雖千萬人吾往矣」的決心,粉身碎骨也要拯救人類免受毒害;然而他的知名度卻遠遠不及他對人類的巨大貢獻。 去年是他的百歲冥誕,當時我在六月號的《工業材料》月刊撰文介紹,今天 (6 月 2 日) 是他的生日,特地轉貼如下。 1965 年秋季的某一天,四名西裝畢挺的人來到加州理工學院拜訪地球化學的研究員派特森 (Clair Patterson) 。他們表明來意,要派特森該乖乖聽話,放棄含鉛汽油的研究,倘若他堅持要以一己之力抗整個石化工業,恐將無立足之地……。 派特森於 1922 年 6 月 2 日出生於愛荷華州一個人口不到一千的小鎮,在當地的學院就讀化學系畢業後,進入愛荷華大學研究分子光譜學。碩士畢業後,他隨即被徵召參加曼哈頓計畫,學會分離鈾的同位素並用質譜儀加以測定。二次大戰結束後,派特森留在芝加哥大學跟隨布朗 (Harrison Brown) 教授攻讀博士,沒想到布朗教授建議他做的題目竟是測量地球的年紀。 原來打從英國地質學家霍姆斯 (Arthur Holmes) 於 1927 年利用鈾衰變為鉛的放射性測定,測出一塊岩石已存在 30 億年,證明地球至少有 30 億年歷史,至今一直未再有進展。畢竟要尋獲更古老的岩石並非易事,且岩石因地殼變動,歷經各種地質作用,已非最原始的狀態,所測得的數據也不代表地球的真正年紀。於是布朗教授要派特森找隕石來分析,因為我們可以合理假設太陽系內的天體大約都在同一時期形成,那麼用鈾-鉛定年法來測隕石的年紀,就等於測出地球的年紀了。 派特森一聽覺得有理,而且他對鈾的放射性測定已駕輕就熟,就以此做為博士論文的題目,沒想到困難程度竟完全出乎他的意料。 他花了一年時間準備妥實驗器材,一檢測就發現隕石樣本的鉛含量過高,明顯受到汙染。當時並沒有無塵室、正壓房,他只能不厭其煩地清潔所有儀器設備、桌椅、服裝、……等,卻仍然無法完全排除鉛的汙染。 經過六年的不斷嘗試,他終於認清原來環境中到處都有鉛,包括空氣和水也都有,而且鉛含量遠遠高於他手上那微量的隕石樣本。最終他只能將實驗室內的鉛含量控制在百萬分之一克,雖不足以達到測定地球年紀的要求,但他還是憑著自己發明的鉛-鉛定年法(鈾衰變為鉛後,部分鉛的同位素會繼續衰變成穩定的鉛),可以更精確地測定岩石的年紀,而於 1951 年拿到博士學位。 第二年,派特森隨著布朗教授來到加州理工學院,終於得以打造他理想中的無塵室。很快地,他製備出鉛-鉛定年法所需的乾淨樣本,經過質譜儀分析後,於 1953 年對外公布地球的年齡為…