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硬核狠人:他,缔造了世界上最恐怖的化学大国

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10万人死亡、78万人致【zhì】残、180万人中毒,这【zhè】串【chuàn】数字的始作【zuò】俑者【zhě】,按理说千【qiān】刀万剐也不【bú】为过。


但现实【shí】是,此人非但【dàn】逃脱了【le】制裁,转身【shēn】还拿了个诺贝尔化学奖【jiǎng】,他就是德国化学家——弗【fú】里【lǐ】茨【cí】·哈伯。


1918年,欧洲人还没从一战尸山【shān】血海【hǎi】的阴【yīn】影里走出来,诺贝【bèi】尔化学奖【jiǎng】就给了哈伯,招来【lái】猛【měng】烈批评,因为【wéi】他不但用【yòng】氯气【qì】、芥子气制造【zào】毒气弹,还亲赴前线指挥投放,双手【shǒu】沾【zhān】满鲜血【xuè】。


然而让更多人【rén】服气的是,一战之前【qián】,哈伯发明了用【yòng】空气中氮气合成氨的【de】方【fāng】法,人类从此【cǐ】摆脱了天然肥【féi】料的依赖,撑【chēng】起了今天全球至少一半人【rén】口的粮食基【jī】础【chǔ】。


一边荼【tú】毒百【bǎi】万、一【yī】边造福数十亿,极善【shàn】和极恶【è】合二【èr】为【wéi】一,弗里茨·哈伯与牛人辈出的德国化学【xué】家们一【yī】起,把化【huà】学【xué】化工与近代【dài】德意【yì】志的【de】国运乃至今天我们熟悉【xī】的教育/科研【yán】/实验室制度紧紧【jǐn】捆绑在了一起。


不【bú】久前我们聊到了美【měi】国NASA的起【qǐ】步是从【cóng】德【dé】国搞来了【le】冯·布劳【láo】恩【ēn】,苏联太空的迅速崛起【qǐ】也是就地取材学习德国火箭【jiàn】技术的结【jié】果,所【suǒ】以很多读者在评论区不断【duàn】cue德国科技,希【xī】望能好【hǎo】好【hǎo】聊聊,那么今天它来了。



首先,关于德国二战前的科技崛起,今天要聊的【de】不是某【mǒu】项工程、某【mǒu】个机【jī】构、某种【zhǒng】体制【zhì】,而是化学这门学科。


俗话【huà】说,学好数理【lǐ】化【huà】,走遍天下都不怕,化【huà】学虽然重【chóng】要【yào】,但排在最后,化学家也没【méi】有数学家【jiā】、物理学家粉丝那么多【duō】,一【yī】副埋头苦干的样子,还自带一点危险色彩。


这就与化学的学科属性有关。


化学不仅研究奇【qí】妙【miào】变化、反应过程【chéng】,还是一门连【lián】接其【qí】他【tā】自然科学与工程技术之间的媒介,是一门渗透工业与【yǔ】经【jīng】济几乎所有方面的实用科学,是一【yī】门在社会【huì】和科【kē】学系统中【zhōng】承【chéng】上启下的【de】中心学科。


比如【rú】制造【zào】机【jī】械,甲【jiǎ】方给出需求,物理给出材料【liào】性能指标,而化学负【fù】责研究高炉里的铁水【shuǐ】如何【hé】反应得到各种性能的钢材。


炼金术,炼丹术,到今天新能源电池、光刻机的光刻胶,都【dōu】需要化【huà】学【xué】,其他【tā】吃穿【chuān】用住化学无处不在,但存【cún】在感却不强,连诺贝尔化学奖,都有个外号叫“诺【nuò】贝尔理综奖”,什么都【dōu】能扯上【shàng】点【diǎn】关系,获【huò】奖的还【hái】可能不是化学家。



18世纪后半叶,在牛顿、莱布【bù】尼【ní】兹完【wán】成现代数学物【wù】理【lǐ】奠基一百多年【nián】后,这【zhè】门【mén】低【dī】调朴实的学科才【cái】爆发“化学革命”,推翻了【le】燃【rán】素说【shuō】,确立了统一科学的命名原则和质量守恒定律。


在化学内部,比起第一【yī】次工【gōng】业革命中基本完善的无机【jī】化【huà】学,有机化【huà】学的【de】知识又【yòu】更加落后,只【zhī】知【zhī】道有机物大概由碳、氢、氧、氮、磷组成,具【jù】体机制【zhì】还【hái】不太清楚。


正是有机化学的滞后,给了德国逆袭的机会。


当时,德【dé】国还是松散的【de】小【xiǎo】国集群,没有殖民【mín】地,缺少进口资源,科学也远不如英法,燃【rán】素之【zhī】类陈旧理论依旧在祸害教【jiāo】育【yù】体系【xì】。


但德意志崛起的苗头已经出现了。


当年【nián】神圣罗马【mǎ】帝国时【shí】期,德意志38个邦国貌合【hé】神离持续八百多年,等到拿破【pò】仑推翻哈布斯堡王【wáng】朝,大家彻底分家,德意志【zhì】的【de】民族情绪反而上【shàng】头【tóu】了【le】。


除了战败【bài】耻辱,关键还是现【xiàn】代【dài】科技与经济已经【jīng】席卷欧洲,德意志不联合起来整【zhěng】合【hé】市场资源【yuán】,真就只能看【kàn】着白花花的钱【qián】被别人【rén】赚走。


穷则思变,作为德意志最强的普鲁士开始了改革:


第一,从教会手里拿回大学控制权,然后引入近代科学课程。


第二,带头兴办工艺学校,把种地刨土农民大量转化为职业技工。


第三,牵头组建德意志关税同盟,市场供求关系也整合了起来。


产【chǎn】学研大【dà】致框架建立【lì】后,普鲁士开始寻找第一桶金。于是,“有机化学之父”、“农业化学【xué】之父【fù】”,化学界双料爸爸【bà】——尤斯图斯·冯·李比希登场了。



李比希生于【yú】1803年,从小就爱化学实验,而且【qiě】是搞炸药【yào】,结果先炸教【jiāo】室被【bèi】退【tuì】学,后来当药房【fáng】学徒又把阁楼炸了【le】,被开除回家,似乎【hū】是【shì】又菜又爱玩【wán】。


其实他并不菜,根源【yuán】是当时上流社会要么是哲【zhé】学要么艺术【shù】,搞【gǎo】化学实践的【de】都是社会底【dǐ】层,比如药【yào】店学徒、染【rǎn】坊工人什么的,方法经验很落后,李比希不可能自学成才。


爸爸没办法【fǎ】,在李比希【xī】17岁那年【nián】,找【zhǎo】人送他去波恩大学学习正规化学。


李比希也真是搞化学的料,仅仅三【sān】年【nián】就拿到【dào】博士学【xué】位【wèi】,20岁前往当时世界化学中心——法国巴黎索邦大学【xué】,投入【rù】大师盖·吕萨克【kè】门【mén】下。


两年后,李【lǐ】比希,经普鲁士教育改革【gé】家【jiā】威廉【lián】·冯·洪堡推荐【jiàn】,回到德意志黑森公【gōng】国【guó】吉森大学任教授。


他喜欢【huān】在【zài】教室【shì】做实【shí】验,又是燃烧又是爆炸,特别【bié】好玩,说话又好听,吸引了【le】全欧【ōu】洲的学【xué】生来听课。


更重要【yào】的是【shì】,李【lǐ】比希【xī】在大【dà】学【xué】课堂外,创立了世界上【shàng】第【dì】一个以研究【jiū】和教学为目【mù】的的吉【jí】森实验室,简单的仪器与先进的实验方法【fǎ】,拉开了理工男们的搬【bān】砖时代。

也许有人说,这不就是一个普普通通的实验室吗?


没错,正是因为李比希,才有了今天大学里平平无奇的实验室体系。



要知道,两【liǎng】百【bǎi】年前【qián】欧洲人玩【wán】的也是学而【ér】优则【zé】仕,大学虽然不再专门【mén】搞神【shén】学,但也是文化【huà】人的地盘,为的是【shì】修身养性【xìng】的精神【shén】追求,怎么可【kě】能跟“配药的,做肥皂的,酿酒的,搞涂料的”干【gàn】一样的事情呢?


这也是为什么第一次工业革命主要是工程师推动,因为科学家们还在坐而论道。


但从小玩炸药的李比希可不【bú】喜欢辩经,而是在校外办实验室,然后先在课【kè】堂上【shàng】讲解实验原理流程,再【zài】把人拉到实验室【shì】亲自【zì】“传帮带”,培【péi】养规范化“量【liàng】产型【xíng】化学人才【cái】”,一【yī】口气就肝了26年,徒【tú】子徒孙遍【biàn】布欧【ōu】洲。


榜样作用下,德国企业纷纷与学者合作,大规模的效仿与改进李比希的实验室模式。


比如后来的拜耳实验室,面积比【bǐ】车【chē】间厂【chǎng】房还大,可同时让300名博士用同一套仪器【qì】做同【tóng】一【yī】种试【shì】验,教授与助手在其【qí】中【zhōng】巡回【huí】指导,像极了新东方烹饪【rèn】学【xué】校。


而这些【xiē】大规模量产出的化学人【rén】才显【xiǎn】然不可能【néng】去陪着权贵讨论哲学与【yǔ】生【shēng】命,而是涌入各【gè】个领【lǐng】域的【de】第一线。


首当其冲,就是供应缺口巨大、市场钱景广阔的染料



纺织业是【shì】第【dì】一次工【gōng】业【yè】革命【mìng】的起点,英【yīng】国第一桶金就是靠着珍妮纺纱机和北美种植园的棉花带来【lái】的【de】。


但布【bù】料是不缺了,染【rǎn】料却要靠进口【kǒu】靛蓝【lán】草、茜草、胭脂虫、番红花,又贵又不耐穿,颜色【sè】来回就那么几个,早看烦【fán】了,人【rén】们开始【shǐ】绞尽脑【nǎo】汁碰【pèng】运气找各种东【dōng】西染料【liào】,碰到什么用什么,连【lián】做【zuò】炸药的【de】苦【kǔ】味酸也用来给【gěi】丝绸羊毛染色。


所以,德国人必须大规模降低染料开发成本,提高新颜色开发速度,才能把古老的染料变成属于自己的科技新大陆。


他们做了三件事:


一、确立有机化学的理论基础,告别抓瞎。


二、找到决定染料的关键有机化合物苯,聚焦重点。


三、通过苯解开分子化学结构,实现有计划的研发。


下面一一来回顾下:


李比希之前,整个【gè】化学界还在用“生【shēng】命力论”来【lái】区分有机与无【wú】机,有点神【shén】学的【de】味道,真要靠这个搞研发,基本等于【yú】算卦。


1828年,化学家维勒偶然间用无机物合成有机物尿素。



作为好【hǎo】友的李比希得【dé】到启发【fā】提出有机基团理论【lùn】,认为【wéi】在【zài】有机化学反应【yīng】里,由原子组成的基团,如苯【běn】、胺,是【shì】最小反应单元,遵循【xún】同样的化合反【fǎn】应定律,而不用细化为【wéi】更小的单【dān】个【gè】元素。


此后,人【rén】类真正开始【shǐ】认知苯、胺、醇【chún】、醛、烯烃、炔【quē】烃等等有机化【huà】合物,李比希成【chéng】为了“有【yǒu】机化学【xué】之父”,世界化学中【zhōng】心也从法国转【zhuǎn】移到了德国。


1856年,英国【guó】化学【xué】家威【wēi】廉·亨利·帕金用焦煤油原料合成疟疾特效药奎宁时,意外得到了苯胺紫,丝般【bān】顺滑色【sè】泽感【gǎn】动了所有人,加【jiā】之【zhī】原料便【biàn】宜,一批量生产【chǎn】,高贵的天然贝壳【ké】紫色【sè】价格就被打了下来,英【yīng】国拿下合成染料的一【yī】血。


但这位威廉·亨利·帕金,还有一个身份,李比希的徒孙。


指导他完成【chéng】苯【běn】胺紫的老师叫A.W.冯.霍夫曼(August Wilhelm von Hofmann),是英国【guó】伦敦担任【rèn】皇【huáng】家化学学院院【yuàn】长【zhǎng】,也是李比希的学生兼侄女婿。



沿着苯【běn】胺紫【zǐ】,霍夫曼找到【dào】了苯胺黄、苯胺【àn】绿等一系列颜色,又发现波【bō】兰人【rén】搞出的品红也能用【yòng】苯胺合成,甚至勉强用来染衣服【fú】的炸【zhà】药苦味【wèi】酸也与苯有关,于【yú】是苯成了染料【liào】产业的【de】关键,这一发现让霍夫曼成为了“合成染料”之父。


几年【nián】里,染料【liào】业、化【huà】学家们集【jí】中【zhōng】研究新颜色的【de】时候,也在各种猜测【cè】苯的结构。

1865年【nián】,李比希另一个学生凯库勒梦见了一【yī】条衔尾蛇,灵【líng】光开窍,提出了苯的【de】环状【zhuàng】结构说,所有人恍然【rán】大悟,总算明【míng】白了分子结构的【de】规【guī】律【lǜ】。


苯【běn】的【de】结构是一个正六边形的环【huán】,产【chǎn】生它需要经过了上千【qiān】度的煤干馏反【fǎn】应,说明有足够的稳定【dìng】性,不易氧化【huà】,而且每【měi】顶点都能接【jiē】上一【yī】种有机基团,易发生【shēng】各种反应生成各种各样【yàng】的含苯环化合物【wù】,对【duì】应着不同颜【yán】色的【de】化【huà】学染料。


在【zài】人眼中,物体【tǐ】呈现【xiàn】什么颜色与它吸【xī】收反射的【de】波【bō】长有关,不同【tóng】的分子结构所【suǒ】反射【shè】和吸收的波【bō】长不同,人眼看【kàn】到的颜色也就不【bú】一样,比【bǐ】如吸收红色就【jiù】看【kàn】到青色,吸收黄【huáng】光与【yǔ】蓝光就是紫红色,不【bú】同结构分子越多,颜色就越丰富。


所以靠着稳定相似的性质、丰【fēng】富多【duō】变的颜色以及【jí】便宜的来源,各种【zhǒng】各【gè】样含【hán】有【yǒu】苯环的化合物成【chéng】为了当时染【rǎn】料行业中不约而同的【de】选【xuǎn】择。



而在化学【xué】家归纳出【chū】了化【huà】学分【fèn】子结构的规律【lǜ】后,一张明确的地图出现,指引人【rén】类去合成任【rèn】何想【xiǎng】要的化【huà】合物。


从大海捞针,到重点撒网,再到围湖造田定向【xiàng】培育,苯【běn】与苯环【huán】的发现【xiàn】不但改变了染料行业【yè】,为染【rǎn】料企【qǐ】业大大降低了【le】科研【yán】成本,还彻底打开了化学合成的大门。


随着人【rén】类了【le】解的各种有【yǒu】机化合物从【cóng】几千变成几万种,现【xiàn】代化工首先在德【dé】国走到【dào】了爆【bào】发的节点。


这时,普鲁士【shì】统一的进程加【jiā】速【sù】,德意志民族国家意识觉【jiào】醒,霍夫【fū】曼等【děng】散落各地的【de】德意志化学家【jiā】有了一【yī】个共同的认识——他们该回国了。


1870年,法国仓促对曾经的手【shǒu】下【xià】败将【jiāng】普鲁【lǔ】士宣战,45天【tiān】之后【hòu】,连带皇帝光荣投【tóu】降,送给了德国50亿【yì】法郎赔款和产出法【fǎ】国七成煤铁的阿尔【ěr】萨斯-洛林【lín】地区。

德国统一,德国染料的黄金时代终于开启了!


从科隆到波恩,从【cóng】曼海姆到莱比锡【xī】,从【cóng】波罗的海到莱茵河,一【yī】个个染料厂房【fáng】在【zài】城市【shì】拔地而起,每研发出来一个颜色【sè】,意义等于挖开【kāi】一座新的【de】金矿!



比起钢铁、布匹等【děng】等【děng】传统大宗商品,化学合成染料市场不仅【jǐn】需求量大,而且需求种类多,变【biàn】化快,属于技【jì】术【shù】密集型大众消费品【pǐn】,给了【le】化【huà】学家们【men】八仙过海【hǎi】、各显神通的机会【huì】。


人类对于技术与金钱的追求,第一次通过染料结合在了一起。


在此前,欧洲【zhōu】大【dà】学对科研【yán】的定【dìng】位是一种追求知识本【běn】身的高尚精神【shén】活【huó】动,不屑于进入【rù】企业。


但染料金矿被打开后,知识就成了财富,类似百年【nián】后美国【guó】硅【guī】谷的互联网,今天【tiān】所谓【wèi】落后产能的化工在【zài】当时就是高【gāo】精尖的行业。


化学教授【shòu】被高薪瓜【guā】分聘请,化学毕业生大批【pī】进入企业,化学家们【men】纷纷【fēn】下海创业或者【zhě】晋【jìn】升公司【sī】高管。1890年代,巴斯夫的化【huà】学家卡洛年薪【xīn】高达十万马克,是【shì】普通工【gōng】人【rén】的一千倍,拜耳公司的【de】化学毕【bì】业生新员工,起薪也【yě】是普通人的【de】2.5倍。


德国到处都是“苯谷【gǔ】”,染【rǎn】料业到处是【shì】造富神话,德国的【de】产【chǎn】学研体系第一次紧【jǐn】紧捆【kǔn】在【zài】一起,高速运转,牛逼的公司一个接一【yī】个【gè】。


今天大家【jiā】耳熟能【néng】详的拜耳、巴斯【sī】夫、赫希斯特和【hé】爱克发【fā】,全部成【chéng】立于1863—1867年【nián】,然后吃到德【dé】国统一红【hóng】利,靠【kào】染【rǎn】料积累资金,开办【bàn】实验【yàn】室培养人才,然后又开始扩展到其他领域。



拜耳公【gōng】司建【jiàn】立初期只有12个员工【gōng】,1900年就发展到5000人规模,1913年【nián】一战前员【yuán】工已经有1万人【rén】以上【shàng】。


化工的财富效应后来也传播到了中国,比如中国近代【dài】现【xiàn】代化学【xué】奠基【jī】人侯【hóu】德榜,发明侯氏制碱法后【hòu】,就有两次【cì】机会成为亿万富翁【wēng】。


化【huà】学构【gòu】建的上升机会改变【biàn】了很多【duō】人的生活轨迹【jì】,比如恩格斯的【de】好友卡尔·肖莱马【mǎ】。


他【tā】身在一个【gè】木匠家,九个孩子中的老大,穷到【dào】连职校【xiào】都没钱读,只好当学徒当【dāng】助手,攒钱考入李【lǐ】比希门下,勉强读个一学期【qī】,又去英【yīng】国化学【xué】圈【quān】打【dǎ】拼,辗转反复,连【lián】大学毕业证都没有【yǒu】,却以有机化学教授身份,破格选【xuǎn】为英国皇家【jiā】学会员、美【měi】国哲学【xué】学会会【huì】员【yuán】。


这种经历像极【jí】了互联网早期【qī】那些【xiē】草根出身的技术【shù】大牛,是【shì】行业处【chù】于万【wàn】物勃发的典【diǎn】型特征。


随之而来,是传统染料种植业遭到毁灭性打击。


德国首先和英【yīng】国一【yī】起,合成茜素绛红【hóng】染料把法【fǎ】国【guó】和荷兰的茜草挤出市场。转过头德【dé】国又用合成【chéng】靛蓝,把英国在印度的【de】蓝【lán】草种植业直接掐【qiā】死【sǐ】,印度【dù】百万失业,英国殖民【mín】逐渐动摇。



最笋的是,德国染料厂【chǎng】往往先去英【yīng】国注册新颜色专利,获取20年的保护期,而德国国【guó】内【nèi】却统一国【guó】内市场【chǎng】,既保【bǎo】护自【zì】己【jǐ】专利【lì】又强制授【shòu】权外国的,企业获得专利数【shù】量膨【péng】胀几百倍【bèi】。


一来二去,英【yīng】国【guó】染料技术搞【gǎo】出来了也被德【dé】国抢去,而德国化工却生【shēng】机【jī】勃勃,英国化工无【wú】力还手。


英国人【rén】不是不想【xiǎng】反击,而是【shì】还得【dé】防着美国的专利【lì】间谍,丝【sī】毫不敢放松对国内【nèi】专利管理。


左右为难下,1886-1900年期间,英国最大的【de】6家化工【gōng】企业才获专利86项,而德国【guó】人是948项【xiàng】,全球染料市场【chǎng】基本归了德国。


1900年,德国用87%的市占率【lǜ】绝【jué】对【duì】垄断【duàn】了全球染【rǎn】料市场【chǎng】,后【hòu】来连英国人一战时穿的军服都是德国【guó】人染的。


靠染料钻到第一桶金的【de】的德国的【de】化学家【jiā】们同时瞄准了人类的【de】最【zuì】大【dà】刚需——农业。


提供理论基础的还是李比希!



18世纪,欧洲由【yóu】原来的一年【nián】9-21轮耕种,变【biàn】成了四茬轮作制,小麦【mài】、萝【luó】卜、大麦、豆子【zǐ】连【lián】续轮种,还【hái】加入【rù】了来自美洲【zhōu】的高产土豆玉米。


这下土【tǔ】壤肥力被榨【zhà】干,光靠屎尿屁和骨【gǔ】头渣子等自然肥【féi】肥料也撑不下去【qù】了【le】。


李比希仔细研究了这种情况,在《农业化学》一书中,明确指出,植【zhí】物【wù】的栽培【péi】会导【dǎo】致【zhì】土【tǔ】壤衰退,必须通过人工干预恢复肥力,失去的成分还给土【tǔ】壤,才能持续提高农【nóng】作【zuò】物的产量,即物质补【bǔ】偿法则。


如【rú】何把土壤失去的还给【gěi】土壤【rǎng】呢?当【dāng】时,欧洲人【rén】普遍认为,腐殖质【zhì】是土壤肥【féi】力【lì】的关键【jiàn】,而【ér】李比希则【zé】认为,既然腐殖质是有了植物才【cái】出【chū】现的,那么植【zhí】物的原始养分只能是矿物质。


经过试验,他确定植物生长需要氮、磷、钾等土壤矿物质,“植物矿质营养学说”也就出现了,打下了农业化学的基础。


在这【zhè】个【gè】思【sī】路指导下,李比希【xī】在秘【mì】鲁考察发【fā】现【xiàn】沉积了上【shàng】百万年的鸟【niǎo】粪【fèn】中含有丰富的【de】氮和磷、钾化合物,是做肥料的极【jí】好原【yuán】料,随之欧洲人在全世界【jiè】掀起了“鸟粪热”。同时期,智【zhì】利那边【biān】也【yě】发现【xiàn】了硝石矿,富含硝酸铵、硝酸钠或者硝酸【suān】钾【jiǎ】,供应了世界肥料【liào】生产【chǎn】所需的70%之多。


由【yóu】于从南美【měi】到欧洲【zhōu】的航线被英国海军控【kòng】制,英国人在天然肥料上后发【fā】先至,扼住了德【dé】国人的【de】饭碗。



最终英德矛盾激化,德国人只能回头找化学想办法。


于是,李比希学派门徒、集魔鬼与天使于一身的弗里茨·哈伯出场了。


肥料需【xū】要氨,氨由氮和【hé】氢元素组成的【de】(NH3),N2+3H2→2NH3(g),氢的工业制备已经成熟,氮气在【zài】空气中含量高达【dá】78%,如果【guǒ】可【kě】以固定空气中的氮,基【jī】本就是无中生有。


化学式已经解决了,主【zhǔ】要【yào】难点有【yǒu】两【liǎng】个:一【yī】是催化剂,二、高温高压的设【shè】备。


从1901开始,花了八【bā】年时间,染料起家的巴斯夫【fū】公司全【quán】力支持弗里茨·哈伯【bó】进行6500多【duō】次试验【yàn】,试【shì】了【le】2500多种催化【huà】剂,终于找到【dào】了铁和氧化铝【lǚ】的混合物【wù】。


至于高【gāo】温高【gāo】压的【de】设备,那时已经不【bú】成问题,毕竟巨舰大炮需求旺盛,克【kè】虏伯钢铁技术飞速进步【bù】,生产出来高温高压的【de】合成氨【ān】设备不是问【wèn】题。


1910年【nián】,巴斯夫公司【sī】开始【shǐ】量产合成氨才9000吨,不【bú】到四年,就已经扩大到年产24万吨【dūn】。


到1914年一战前,德国人种【zhǒng】地【dì】40%的成【chéng】本都用在了【le】化肥上【shàng】,主粮谷物【wù】比刚刚统一时【shí】增长【zhǎng】60%、土豆增长100%,同期小麦 ,大麦,土豆单位产【chǎn】量比法【fǎ】国、美【měi】国高出50%甚至100%,是俄国的两【liǎng】三【sān】倍。


有了粮食,肉【ròu】类消费【fèi】也水涨船高【gāo】,1912年德国人每年吃【chī】肉就高达53公斤,超【chāo】过【guò】了绝大多数【shù】国家。



民以食为天,没有吃饱的老百姓,就没有国家强盛的根基。


七十年代,中国【guó】曾【céng】用43亿美元【yuán】从西方一共26个成套项目,一半都是合成氨与尿【niào】素的工【gōng】厂,用的也是哈【hā】伯【bó】法。


今【jīn】天,全球90%的【de】氮肥是由合成【chéng】氨加工【gōng】而成。而【ér】1900年世界总人【rén】口也只【zhī】有16.5亿,世界人口增【zēng】加到70亿以上,合成氨功不可没【méi】。


而除了粮食,合成氨对当时的德国而言,还是一场国运豪赌的底牌。


二十世纪初,西【xī】门子搞【gǎo】出了发电机;卡尔·本茨(奔驰)发明了汽车,德【dé】国与【yǔ】美国一起成为【wéi】第二次工业革【gé】命【mìng】先锋。


同时期,染料企业不但搞定了化肥【féi】,还【hái】率先点开了化学合成【chéng】药【yào】物,以阿司匹【pǐ】林和磺【huáng】胺类【lèi】抗菌药为代表【biǎo】,低成本攻克很多顽疾恶【è】疾,双管齐下,人【rén】口死亡【wáng】率大幅下降。


到一战前德国人口较【jiào】统一时增【zēng】长50%到【dào】6600多【duō】万,按【àn】本土算【suàn】欧洲第二,劳动力充沛到过剩,大量德国企业也陷入了内卷,以国内【nèi】为主的【de】市场已经【jīng】承受不住【zhù】科技革【gé】命的洪荒之【zhī】力,社会矛盾急剧激【jī】化,只剩一个选择,出击海外,卷死别人,最【zuì】终与老牌殖民国【guó】家【jiā】走向决【jué】裂。



但打【dǎ】仗【zhàng】要炸药,炸药需要硝酸【suān】氨【ān】,而制造硝【xiāo】酸氨又需要在英国【guó】舰炮【pào】鼻子底下【xià】进口南美硝石。所以如果不【bú】改变硝石依赖,面对战壕战【zhàn】、消【xiāo】耗战【zhàn】,德国只【zhī】能撑【chēng】一年【nián】半,赢不了就要投降!


于是【shì】,德国人又把眼光看【kàn】向了合成【chéng】氨,用氨气制硝酸,用硝酸处理【lǐ】甲苯,得【dé】到三硝基【jī】甲苯,这就是TNT炸药。


染料化【huà】工【gōng】企业从【cóng】政府拿钱【qián】纷纷转产合成氨,合成氨的投资【zī】额从【cóng】开【kāi】战初的3500万马克,涨到投降前的【de】几亿【yì】马克。


1914年一战开打,德国染【rǎn】料工人【rén】数只有4万,投降时高达12.5万人,规模扩张三倍【bèi】多,为【wéi】德军【jun1】提供【gòng】了几百万吨TNT炸药,把英法【fǎ】俄拖入了长【zhǎng】期【qī】鏖战。但还不够逆【nì】转【zhuǎn】,于【yú】是哈伯向德军总参【cān】提出【chū】化【huà】学战,给人类展现了化学最恐怖的一面。


残酷的战争带来了无情的报【bào】复,德国投降签下《凡尔赛条【tiáo】约》,军队军工【gōng】武功全【quán】废【fèi】,殖民地【dì】被【bèi】没收领土切走,巨额赔【péi】款变【biàn】成老百姓与企业头【tóu】上的重【chóng】税,全国上下一片哀【āi】嚎,把【bǎ】弗【fú】里茨·哈伯着急地异想天开,妄想从【cóng】海水中提炼黄【huáng】金来【lái】还【hái】赔款【kuǎn】,也算是为国尽忠到【dào】底【dǐ】了。


但法国人不仅把阿尔萨斯-洛【luò】林收复,还反过来占领鲁尔区,来回践踏【tà】德国人【rén】的【de】心理防线【xiàn】,埋【mái】下了复仇的【de】种子【zǐ】。



两次世界大战【zhàn】之间,德国一【yī】方面把军事体系分【fèn】散转移到了其他【tā】国家【jiā】以【yǐ】维持军事体系,合作对象完全不挑,主要是苏【sū】联【lián】甚至中国,只为【wéi】报一战【zhàn】耻【chǐ】辱【rǔ】。


加之本就不多的殖民地也没了,德国经济更加依靠化工。


1925年,巴斯夫【fū】、阿克发【fā】、拜耳、卡塞拉、格里斯【sī】海【hǎi】姆、韦【wéi】勒化学、赫斯特、卡勒等八大【dà】化工联合组建欧洲规模最大的【de】怪兽级公司——IG法本,全称为“染料工业利【lì】益集团”,其下三大事业部囊括了全部化学门类,只为集【jí】中精力办【bàn】大【dà】事【shì】,扛起了【le】德国复仇的工业底【dǐ】盘。(其【qí】三大事业【yè】部,分【fèn】别负责1、合成氨、甲醇、石油【yóu】、采【cǎi】矿,2染料、杀虫剂、医药,3感光产品人造丝【sī】,扛【káng】起【qǐ】了德国重启崛起的工业原物料基【jī】础。)


IG法本公【gōng】司第一件事【shì】就是攻【gōng】克煤氢化的量【liàng】产难【nán】题,以防石油【yóu】供应被切断。


所【suǒ】谓煤氢化【huà】就是用煤炭人工【gōng】合成汽油。这项【xiàng】技【jì】术在一战前由【yóu】德国【guó】燃料【liào】化学家伯吉尤斯提出,他也是李比希学【xué】派的【de】人,还是合成氨发明人哈伯的徒【tú】弟。


两年后【hòu】,法【fǎ】本公司的煤氢【qīng】化【huà】量产成功【gōng】,伯吉尤斯也【yě】在1931年毫无争议【yì】地获【huò】得获诺贝尔化学奖。


德【dé】国化学【xué】家【jiā】们再次用绝对的实力,无【wú】中生有,为绝境【jìng】中的祖国开了一条生【shēng】路【lù】。

成立五年后,IG法本控【kòng】制了德【dé】国全部【bù】染料、全【quán】部炸药、3/4合成氨、40%制药企【qǐ】业和30%人造丝。



这一年,全球经济危机【jī】来了,魏玛政府把一个【gè】面【miàn】包炒到五十万马克,本就脆弱的【de】德国经济风【fēng】雨【yǔ】飘摇,IG法本也只【zhī】得大规模裁员,急需政治【zhì】支【zhī】持,所以与冉冉【rǎn】升起的希特勒走到了【le】一起【qǐ】,负担了【le】一半的竞选经费,扶上总理【lǐ】宝座。


小胡子【zǐ】的经【jīng】济【jì】政策是重在军工备战,吸取被英【yīng】国封锁教【jiāo】训,确立了自给【gěi】自足的经济路【lù】线【xiàn】,掌控化【huà】工的法本当仁不让。


首先关乎粮食和炸药的合成氨,法本拼了命扩产,到1937年已经拿下全世界75%产能,有了开战的底气。


能源上,法本【běn】大举扩建合成汽油产能,为德国生产了300万【wàn】吨合【hé】成燃【rán】料,其【qí】中200万吨汽油【yóu】,做好石油被封锁的准备。


材料上,同样由德【dé】国化学家开创的高分【fèn】子化学【xué】领域被法本【běn】重【chóng】视起来,获【huò】批的塑【sù】料专【zhuān】利数量是全球其他【tā】所获专利数【shù】总【zǒng】数的【de】两倍,塑料【liào】、合【hé】成纤维、合成橡胶改变了德国原物料格局。


1926年【nián】,法本集【jí】团开始批量生产铜氨人造丝,细又柔软,适合做衣服,还研【yán】发【fā】了【le】更结【jié】实的贝纶【lún】,比肩美国尼龙。


各种合成纤维【wéi】给德国【guó】做军装、帐【zhàng】篷、背包,特别是替代【dài】了早【zǎo】期降落【luò】伞【sǎn】的丝绸,才有了德国伞兵二战的【de】威名。


1933年,德国法本公【gōng】司连续合成丁腈橡胶和丁苯橡胶,前者耐【nài】油耐高,比天【tiān】然橡胶【jiāo】还好【hǎo】,后者耐磨和抗老化,与【yǔ】天然橡【xiàng】胶混合,极大缓解【jiě】了供应压力。


可以说,只要是德国缺少的原物料,化学家们就想办法合成。



美国糖多【duō】,英国熟悉鸦片【piàn】,于【yú】是英美大兵有加了可卡因的可乐维持【chí】士【shì】气,受伤了有【yǒu】吗啡【fēi】止疼,而【ér】苏联地【dì】多粮【liáng】食足,红军战士人人都有伏特加供应【yīng】,但对【duì】于德【dé】国而【ér】言,糖和酒精那都是珍贵的战略【luè】资源,怎么【me】办?


害,不就是成瘾性么?没有糖酒,德国人直接发甲基苯丙胺,就是冰毒。没有鸦片,就直接合成杜冷丁,药效差点但数量管够。


在IG法本加班加点生产下,整个二战时期,德军上下共消耗了2亿片冰毒类的药物,小胡子本人也是瘾君子,靠毒品维持亢奋。


从【cóng】准备到开【kāi】战【zhàn】,法本【běn】紧随纳粹军队的战车,到处吞并欧【ōu】洲化工【gōng】企业,还征用四十【shí】万【wàn】囚犯战俘【fú】充当劳动力,无限榨取【qǔ】囚犯最【zuì】后的生命。


法本【běn】大规模【mó】生产剧【jù】毒杀虫【chóng】剂齐克隆B,配【pèi】合浴室焚化炉,搞工业流水线大屠杀,带【dài】走了集中营数【shù】百万人的【de】性命【mìng】,只【zhī】为【wéi】了省【shěng】下【xià】枪决的子弹钱,来滋【zī】养人类有【yǒu】史以来最高效也最血腥的军工复合体。


与纳粹共同成长的15年时间,法【fǎ】本所申请的国际专利【lì】,占到当【dāng】时全世【shì】界最大30家化【huà】工公司的1/3,控制国内【nèi】外企业八百【bǎi】多家【jiā】,垄断了德战区绝【jué】大部分主【zhǔ】要化工品,支撑着纳粹科【kē】学家在【zài】最后的末日还在【zài】不断点开新的科技【jì】树。



德国合【hé】成橡胶、甲醇和润滑油产【chǎn】量的100%,以及98%的染料、95%的毒气、90%的塑料【liào】、88%的镁、80%的【de】炸药、70%的【de】黑【hēi】色火药、46%的航空汽【qì】油和【hé】35%的硫酸【suān】都【dōu】是法本。


比如喷气【qì】式发动机、V1巡航导弹、V2火箭等等【děng】,关【guān】键就在于各种高【gāo】效化【huà】合物燃料的选择、制备与【yǔ】操控,没【méi】有深厚的燃料化【huà】学功底是不【bú】行【háng】的。


但随着小胡子自杀,德国在人类科技巅峰最后的回光彻底消失。


战后,IG法本【běn】解体成12个独立【lì】公【gōng】司,大量德【dé】国化学家带着李比【bǐ】希学派深不见底的积累移【yí】民到了美【měi】国,世界化学中心再次【cì】转【zhuǎn】移,但德国化学经历百年风云变幻【huàn】后底【dǐ】蕴【yùn】依【yī】旧雄厚,拜耳、巴斯夫、赫希斯【sī】特依【yī】旧占据着全球十大化学公司前【qián】三名【míng】。




尾声



从古至今,人类【lèi】一直不缺【quē】少天马行空的理论家【jiā】,也有【yǒu】太多【duō】脚踏实地的实干【gàn】家,但在原【yuán】理和现实【shí】巨【jù】大的鸿沟间,能够架起【qǐ】桥梁的,少之又少。


明朝王阳明说,知行合一,化学就是这么一门学科。


德【dé】国【guó】的教育体系的上层是洪堡教育体系大学【xué】教育,既修【xiū】身养【yǎng】性,也注重实践。下面一层便是注重【chóng】专【zhuān】业技能的工艺学校。


引入增量【liàng】促进内部变革,这两层体【tǐ】系【xì】在染料、肥【féi】料、炸【zhà】药、化纤、合成药物等等一个个【gè】新技术新【xīn】产业的迭【dié】代中,紧紧粘合在【zài】了一起【qǐ】,筑牢了德国【guó】的化学高地。


在最【zuì】早获得诺贝尔化学奖的60人里【lǐ】,有42位是德【dé】国【guó】人,都是李【lǐ】比希的学生,他的徒【tú】子徒孙更【gèng】遍布整个化学【xué】界!


李比【bǐ】希学派【pài】不是偶然【rán】,是德国教育改革与化【huà】学这门科【kē】学化【huà】合反【fǎn】应的结果,被后世【shì】科【kē】学家们【men】、经济学家们效仿,抱团搞攻关,才有后来的【de】波尔学派、费米学派、芝加哥学派、奥地利学【xué】派【pài】等等。



知行合一,既成就【jiù】了德【dé】国化工飞速发展,也在无数化学【xué】大家的推动和【hé】化【huà】学理论【lùn】发展需求下,形成一套完【wán】善产【chǎn】学研架构,深刻影响了苏联、美【měi】国【guó】的【de】大学教育。


尤其是李比希的实验室大法——吉森模式,经过迭代,传到美国,被20世纪【jì】初的通用【yòng】电气、杜邦【bāng】美国电话电【diàn】报【bào】等等争【zhēng】相模【mó】仿,数千【qiān】家实验室【shì】遍布全美,与市场【chǎng】良性循环,与德【dé】国一起引领了第二【èr】次科技革命。


而德国大学【xué】的务【wù】实开明管理【lǐ】思【sī】想,也由蔡【cài】元培留德带回北京大学【xué】,间接启发了五四运动。


而工艺学校的模式,从德国影【yǐng】响到苏联,再【zài】影响到【dào】我国,为国家【jiā】培养了大【dà】量【liàng】的专业性人才【cái】,至今还有蓝翔技校的【de】挖【wā】掘机驰名网络!


化【huà】学作为一门学科【kē】,推【tuī】动了一个国【guó】家崛起,自身也迎来了学术产业两开花【huā】,打通了德国产【chǎn】学研体系的任督【dū】二脉,才有了从【cóng】统一到二战的【de】70多【duō】年里,各个领【lǐng】域【yù】的德国科学家们前赴后继,推动科技【jì】、工【gōng】业极【jí】速狂飙,彻底改变了【le】人类【lèi】世界。


然而德国自始至终【zhōng】没能改变束【shù】缚外循环的枷锁,导致内循【xún】环退化为内卷【juàn】,过度依赖【lài】化工单【dān】一行业酿成超级垄【lǒng】断,最终促成小胡【hú】子上台【tái】,以垄断资【zī】本【běn】+军工复合【hé】体裹【guǒ】挟整个国【guó】家【jiā】冲上最后的悬【xuán】崖。


历史经验教训在前【qián】,对于今天的中国,我们的【de】“化学”又在哪里呢【ne】?又【yòu】如何驾驭这个【gè】未知的“它【tā】”驱动起【qǐ】我们的【de】内外【wài】循环呢?



酷玩实验室整理编辑

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