人物介紹
克萊爾。彼得森(Clair Patterson)，彼得森也為此榮獲環(huán)境科學(xué)世界最高獎(jiǎng)泰勒獎(jiǎng)(Tyler Prize)。
說起這段歷史，本身也極具傳奇色彩。
在克萊爾。彼得森所處的那個(gè)時(shí)代，地質(zhì)學(xué)并不是什么熱門的學(xué)科了。對(duì)于測(cè)定巖石年代的問題，世界上幾乎所有人都不抱希望，這項(xiàng)探索甚至處于停滯狀態(tài)。而在此首先做出突破性貢獻(xiàn)的是英國(guó)大學(xué)教授阿瑟?；裟匪?。
阿瑟?；裟匪乖谘芯抗ぷ髦惺褂玫姆椒?，其實(shí)在理論上并不復(fù)雜，就是利用了我們熟知的元素的半衰期來對(duì)巖石的年代進(jìn)行測(cè)定。他去測(cè)定了鈾衰變?yōu)殂U的比率以此測(cè)定巖石的年代，從而他希望能測(cè)定地球的年齡。
但是，當(dāng)時(shí)霍姆斯有許多困難需要面對(duì)，不僅僅是技術(shù)方面的難題需要克服，甚至是生活上的困難也經(jīng)常困擾著他——資金嚴(yán)重短缺，有時(shí)候甚至為了養(yǎng)家糊口不得不完全停止學(xué)術(shù)工作。但是就是在這種艱苦的條件下，他還是在1946年就較有把握的宣布了地球至少已經(jīng)存在30億年，而且很可能還要長(zhǎng)。這是一項(xiàng)相當(dāng)了不起的成就。不幸的是，他又一次遇到了巨大的障礙：他的科學(xué)界同行們非常保守，對(duì)他的成就拒不承認(rèn)。盡管許多人盡管樂意贊賞他的方法，卻認(rèn)為他得出的不是地球的年齡，而只是組成地球的材料的年齡。
而就在這個(gè)時(shí)候，芝加哥大學(xué)的哈里森。布朗發(fā)明了一種統(tǒng)計(jì)火成巖（即通過加熱形成的巖石，而不是通過沉積形成的巖石）里鉛同位素測(cè)定的新方法。他把它交給了年輕的克萊爾。彼得森，作為他的畢業(yè)論文項(xiàng)目。他向彼得森保證，以他的新方法來測(cè)定地球的年齡會(huì)"易如反掌"。實(shí)際上，這項(xiàng)工作花了幾年時(shí)間。
有此后的7年時(shí)間，先是在芝加哥大學(xué)，后在加州理工學(xué)院（1952年遷往那里），他在無菌實(shí)驗(yàn)室里埋頭苦干，仔細(xì)選擇古老巖石的樣品，精密測(cè)定里面鉛/鈾的比例。
測(cè)定地球年齡的問題在于，你需要有極其古老的巖石，內(nèi)有含鉛和鈾的晶體，其古老程度幾乎與這顆行星一樣，而真正古老的巖石在地球上是很難找得著的——由于板塊構(gòu)造。因此彼得森只能在材料非常有限的情況下把這一切搞清楚。最后，他突然聰明地想到，他可以利用地球之外的巖石，從而繞開缺少巖石的問題。他把注意力轉(zhuǎn)向隕石。
他提出了一個(gè)很有遠(yuǎn)見的假設(shè)，結(jié)果證明是非常正確的，即許多隕石實(shí)際上是太陽(yáng)系早期留下來的建筑材料，因此多少保留著原始的內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)。測(cè)定了這些隕石的年代，也就（接近于）測(cè)定了地球的年齡。
然而，通常來說，總是說來容易做來難。隕石的數(shù)量不多，隕石樣品也不是很容易能采集到手。而且，布朗的測(cè)量方法過分注重細(xì)節(jié)，需要做很多改進(jìn)。最大的問題是，彼得森的樣品只要接觸空氣，就莫名其妙地不斷地受到大氣里鉛的嚴(yán)重污染。正是由于這個(gè)原因，他最后建立了一個(gè)消過毒的實(shí)驗(yàn)室——世界上第一個(gè)無菌實(shí)驗(yàn)室。
彼得森就這樣干了7年，才收集到可用于最后測(cè)試的樣品。1953年春，他把樣品送到伊利諾伊州的阿岡尼國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。他及時(shí)獲得了一臺(tái)新型的質(zhì)譜儀，可以用來發(fā)現(xiàn)和測(cè)定秘藏在古晶體里的微量鈾和鉛。彼得森終于得出了結(jié)果。他激動(dòng)萬(wàn)分，據(jù)說他直接驅(qū)車去艾奧瓦州他度過少年時(shí)代的家中，讓他的母親把他送進(jìn)醫(yī)院，因?yàn)樗J(rèn)為自己在發(fā)心臟病。
此后不久，在威斯康星州的一次會(huì)議上，彼得森宣布地球的確切年齡為45.5億年（誤差在7000萬(wàn)年之內(nèi)）。經(jīng)過幾百年的努力，地球終于有了這個(gè)年齡。
雖然地球年齡終于有了定論，但是彼得森的貢獻(xiàn)并沒有就此結(jié)束。由于在研究過程中，樣品受污染的事件，彼得森把注意力轉(zhuǎn)向大氣里鉛含量的問題。他吃驚地發(fā)現(xiàn)，有關(guān)鉛對(duì)人體的影響，人們僅有的一點(diǎn)兒認(rèn)識(shí)幾乎無一例外是錯(cuò)誤的，或者是令人產(chǎn)生誤解的——這也不足為怪，因?yàn)?0年來對(duì)鉛影響的每項(xiàng)研究，全是由鉛添加劑的制造商們提供資金的。
彼得森很快確認(rèn)，大氣里有過大量的鉛（實(shí)際上現(xiàn)在仍有大量的鉛，因?yàn)殂U從來沒有消失）其中大約90％來自汽車的廢氣管。
而汽油中添加鉛得由一個(gè)叫米奇利的工程師說起。
1921年，他在通用汽車研究公司工作期間，對(duì)一種名叫四乙鉛的化合物作了研究，發(fā)現(xiàn)它能大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。所以，在1923年，美國(guó)三家最大的公司——通用汽車公司、杜邦公司和新澤西美孚石油公司——成立了一家合資企業(yè)，名叫四乙鉛汽油公司（后來又簡(jiǎn)稱為四乙公司），世界愿買多少四乙鉛，它就生產(chǎn)多少四乙鉛。結(jié)果證明，世界的需要量很大。他們之所以把公司稱做"四乙公司"，是因?yàn)椤八囊摇甭犐先ケ容^悅耳，不像“鉛”那樣含有毒物的意味。
其實(shí)開工不久，第一線的工人幾乎馬上出現(xiàn)走路不穩(wěn)、官能混亂等癥狀，這是中毒不久后的癥狀。四乙公司也幾乎馬上執(zhí)行一條行若無事、堅(jiān)決否認(rèn)的方針，而且在幾十年里行之有效。他們的發(fā)言人甚至?xí)耦仧o恥地告訴記者：“這些人之所以精神失常，很可能是因?yàn)楣ぷ魈量??！痹谏a(chǎn)含鉛汽油的初期，至少有15名工人死亡，數(shù)不清的人得病，常常是大病。確切的數(shù)字無法得知，因?yàn)楣編缀蹩偸悄苎谏w過去，從不透露令人難堪的泄漏、溢出和中毒等消息。然而，有的時(shí)候，壓制消息已經(jīng)不可能，尤其值得注意的是在1924年，在這幾天時(shí)間里，光在一個(gè)通風(fēng)不良的場(chǎng)所就有5名生產(chǎn)工人死亡，35名工人終身殘疾。
隨著有關(guān)新產(chǎn)品很危險(xiǎn)的謠言四起，為了打消人們的擔(dān)心，四乙鉛汽油的發(fā)明者托馬斯。米奇利居然決定當(dāng)著記者的面作一次現(xiàn)場(chǎng)表演。他一面大談公司如何確保安全，一面往自己的手上潑含鉛汽油，還把一燒杯這類汽油放在鼻子跟前達(dá)60秒之久，還不停地聲稱他每天可以這么干而不受任何傷害。其實(shí)，米奇利心里對(duì)鉛中毒的危險(xiǎn)很清楚：他幾個(gè)月之前還因接觸太多而害了一場(chǎng)大病，事實(shí)上他除了在記者面前以外決不接近那玩意兒，只要可能的話。（恐怕我們還想象不到，他是另一樣對(duì)地球產(chǎn)生巨大破壞物質(zhì)——氟氯烴的發(fā)明者。）
但即便是如此，彼得森還是需要證據(jù)。他需要一種方法，把現(xiàn)在大氣里鉛的濃度，與1923年四乙鉛開始商業(yè)生產(chǎn)之前的濃度進(jìn)行比較。他想到，冰核可能會(huì)提供這個(gè)答案。
在格陵蘭島這樣的地方，每年的積雪層次很分明（因?yàn)榧竟?jié)溫差使得冬季到夏季的顏色稍有不同）。只要往前數(shù)一數(shù)這些層次，測(cè)量一下每一層里鉛的含量，你就可以計(jì)算出幾百甚至幾千年里任何時(shí)候全球大氣里鉛的濃度。這個(gè)見解成為冰核研究的基礎(chǔ)，許多現(xiàn)代氣候?qū)W的研究工作都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的。
彼得森發(fā)現(xiàn)，1923年之前，大氣里幾乎沒有鉛，自那以后，鉛的濃度不斷地攀升。
此后，把鉛攆出汽油成了他一生的追求。為此，他經(jīng)常批評(píng)鉛工業(yè)及其利益集團(tuán)，而且往往言辭很激烈。
這是一場(chǎng)殘酷的斗爭(zhēng)。四乙公司是全球一家勢(shì)力很大的公司，上頭有很多朋友。彼得森突然發(fā)現(xiàn)研究資金要么被收回，要么很難獲得。美國(guó)石油研究所取消了與他簽訂的一項(xiàng)合同，美國(guó)公共衛(wèi)生署也是，后者還算是個(gè)中立的政府機(jī)關(guān)呢。
彼得森成了一個(gè)對(duì)本單位越來越不利的人。鉛工業(yè)界官員不斷向加州理工學(xué)院董事會(huì)成員施加壓力，要么讓他閉嘴，要么讓他滾蛋。杰米。林肯?；芈?000年的《國(guó)家》雜志中寫道，據(jù)說，四乙公司愿意向加州理工大學(xué)無償提供一名教授講席的費(fèi)用，“如果能讓彼得森卷鋪蓋走人的話”。而更荒唐的是，一個(gè)美國(guó)研究委員小組被指派來調(diào)查大氣中鉛毒的危險(xiǎn)程度，他竟然被排除在外，盡管他這時(shí)候毫無疑問已經(jīng)是美國(guó)大氣鉛問題的主要專家。
不過幸好，彼得森從來沒有動(dòng)搖過。由于他的努力，美國(guó)最后提出了《1970年潔凈空氣法》，并于1986年停止銷售一切含鉛汽油。美國(guó)人血液里的鉛濃度幾乎馬上下降了80％。但是，由于鉛是一種難以消除的物質(zhì)，今天每個(gè)活著的美國(guó)人血液里的鉛濃度，仍要比一個(gè)世紀(jì)以前的人高出大約625倍。大氣里鉛的含量還在以每年10萬(wàn)噸的速度繼續(xù)增加，而且完全是以合法的方式，主要來自采礦、冶煉和工業(yè)活動(dòng)。美國(guó)還禁止在家用油漆中添加鉛，正如麥格雷恩所說，“比大多數(shù)歐洲國(guó)家晚了44年”?？紤]到鉛的驚人毒性，美國(guó)直到1993年才在食品罐頭上停止使用焊鉛，這是不可思議的。
克萊爾。彼得森于1995年去世。令人不解的是，盡管他在半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里堅(jiān)持不懈，大公無私，取得越來越大的成就，他也沒有獲得多少名氣，甚至沒有受到多大重視。我們有理由認(rèn)為，他是20世紀(jì)最有影響的地質(zhì)學(xué)家。然而，誰(shuí)聽說過克萊爾。彼得森來著？大多數(shù)地質(zhì)學(xué)教科書沒有提到他的名字。最近出版的兩本有關(guān)測(cè)定地球年齡的歷史的暢銷書，竟然還把他的名字拼錯(cuò)了。2001年初，有人在《自然》雜志里就其中的一本書寫了一篇書評(píng)，結(jié)果又犯了一個(gè)錯(cuò)誤，令人吃驚地認(rèn)為彼得森是個(gè)女人……
無論如何，多虧克萊爾。彼得森的工作，到1953年，地球終于有了個(gè)人人都能接受的年齡。現(xiàn)在惟一的問題是，它比它周圍的世界還要古老。
而更重要的是，我們從中看到了不只是勤勤懇懇工作的科學(xué)工作者，還是對(duì)人類無私的作出重大供獻(xiàn)的人?；蛟S，他們的處境或許并不是很好，但是就是因?yàn)橛兴麄兊拇嬖?，這個(gè)世界才會(huì)顯得更加美好。希望大家能記住那些對(duì)這個(gè)世界有貢獻(xiàn)的人們，也希望大家能像他們一樣對(duì)這個(gè)社會(huì)做出一些力所能及的貢獻(xiàn)。
