專業/托馬斯·米奇利二世與四乙基鉛的興衰

1930或1940年代的米奇利二世

托馬斯·米奇利二世 是一位美國工程師和發明家，於 1889 年 5 月 18 日出生於賓夕法尼亞州比弗瀑布市。他是托馬斯·米奇利一世的兒子，托馬斯·米奇利一世是一位著名的汽車輪胎髮明家。

早年生活

米奇利二世在俄亥俄州哥倫布長大，在那裡他就讀於佈雷特學院，後來就讀於康奈爾大學。^[1] 在康奈爾大學期間，米奇利二世學習機械工程。他對實驗的興趣非常大，以至於他沒有時間參加許多常見的學生活動，儘管他曾一度在學生中組織了一個航空俱樂部。這個俱樂部沒有飛機，甚至沒有滑翔機，但它可能是第一個此類組織。^[1]

1911 年從康奈爾大學畢業後，米奇利二世開始在俄亥俄州代頓的國家收銀機公司工作。後來，在 1916 年，他在代頓工程實驗室公司 (DELCO) 與查爾斯·凱特林 一起擔任研究人員。同年，他發現了碘作為一種抗爆燃料新增劑，但在第一次世界大戰期間，他的實驗室致力於戰爭工作。戰後，他尋找抗爆劑的工作繼續進行，並在 1920 年發現了四乙基鉛。^[1]

職業生涯

四乙基鉛

最初開發與製造

20 世紀初的許多汽車都遭受著發動機爆震，這是一種由當時低質量汽油引起的潛在破壞性效應。為了使發動機執行得更平穩，通用汽車研究部負責人查爾斯·凱特林在 1916 年委託米奇利想出一種抗爆燃料新增劑。1920 年，米奇利提議在汽油中新增乙醇，並稱之為“未來的燃料”。^[2] 雖然乙醇安全有效地減少了發動機爆震，但通用汽車希望找到一種可以申請專利並從中獲利的新增劑，因此米奇利又花了幾個月時間尋找替代品。1921 年 12 月，他提議在汽油中新增四乙基鉛，而不是乙醇。四乙基鉛由一位德國化學家於 1853 年發現，並且已知具有有害作用。當時它沒有商業用途，但米奇利提議使用它，他知道它會很便宜、有效且易於申請專利。^[3]

含有四乙基鉛的汽油被冠名為“乙基汽油”。

通用汽車與標準石油公司合作成立了乙基公司，米奇利擔任副總裁。^[4] 在四乙基鉛的早期生產中，米奇利強調效率、保密和品牌，而不是安全。四乙基鉛在內部和外部都被稱為乙基，這意味著乙醇，並完全排除了鉛，因為公眾已知其健康風險。米奇利在 1922 年 12 月向公共衛生服務和總外科醫生保證“[四乙基鉛的潛在危險] 已得到非常認真的考慮...... 雖然沒有實際的實驗資料。”^[5] 1923 年初，米奇利患上了鉛中毒，並在佛羅里達州休養了六週，期間出現了“消化紊亂、體溫過低和血壓降低”。^[4][5] 在佛羅里達州期間，米奇利寫信給一位石油行業工程師，稱四乙基鉛中毒公眾是“幾乎不可能的，因為沒有人會反覆把手浸入含有四乙基鉛的汽油中——它會刺痛和灼傷...... 排氣中沒有足夠的鉛讓人擔心，但沒有人知道競爭和狂熱的健康狂熱分子可能會制定出什麼樣的法規”。^[5] 1923 年 9 月，通用汽車同意資助美國礦業局對四乙基鉛的潛在危險進行調查，其中任何潛在的報告都必須“提交給[乙基公司]進行評論、批評和批准[在出版之前]”。^[6]

1924 年 4 月，在代頓一家制造四乙基鉛的工廠，兩名員工死於鉛中毒，60 人生病；這些死亡事件被保密，在內部，工人被指責沒有遵循程式。^[4][7] 幾個月後的 1924 年 9 月，儘管知道早期的生產死亡事件，但米奇利鼓勵危險的生產操作，而不顧工人煙氣通風，以加快生產速度。^[5]

1924 年 10 月下旬，在一家新澤西州製造四乙基鉛的工廠，五名工人死亡，35 人生病，工人遭受“嚴重癱瘓、震顫、幻覺以及其他嚴重的鉛中毒性神經系統症狀”。《紐約時報》和《紐約世界報》等主要報紙報道了這些死亡事件和工廠條件，導致了公眾的強烈抗議。米奇利公開指責了工人，稱“工人，無論警告和保護措施如何，都沒有認識到他們手和手臂不斷吸收這種液體的危險”。^[6] 米奇利在新聞釋出會上用四乙基鉛徹底地洗了手，進一步試圖向公眾保證四乙基鉛的安全性，稱“我不會冒險...... 我也不會每天都冒險這樣做”。^[7] 此外，在工廠死亡報道釋出的幾天內，美國礦業局公開發布了一份關於四乙基鉛作為燃料新增劑的公共安全性的初步調查結果報告，該報告得出結論，四乙基鉛作為燃料新增劑幾乎肯定對公眾是完全安全的。^[6]

公共衛生服務四乙基鉛會議

儘管米奇利、乙基公司和美國礦業局保證了公共安全，但公眾的抗議仍然存在，許多科學家和勞工活動家（例如工人健康局）要求對四乙基鉛的安全性進行進一步調查。^[6] 在幾天之內，費城、匹茲堡和新澤西州禁止生產和銷售含有四乙基鉛的汽油。在 1924 年 12 月與總外科醫生的私人會議上，標準石油公司要求公共衛生服務就四乙基鉛的安全性舉行會議；乙基公司在 1925 年 5 月 20 日會議之前公開自願從市場上撤回了其產品。^[7] 米奇利在會議上作證稱，四乙基鉛的生產和分銷現在完全安全，稱“運輸[四乙基鉛]從未對處理它的人造成任何危險的影響”，“我們早期的麻煩來自缺乏背景”，“[四乙基鉛]因人員處理不當而變得危險”。^[8]

在公共衛生服務會議之後，米德利在《美國化學學會工業與工程化學雜誌》上發表文章稱，四乙基鉛只有在製造或處理濃縮四乙基鉛時才可能造成危害，而含有四乙基鉛的汽油不會對公眾健康構成風險。一些摘錄包括“在將[乙基]汽油加入汽車油箱後，不會造成健康危害，儘管人們想象出了很多危害”；“唯一[可能存在的公共衛生危害]是[不當]使用[乙基]汽油在明火中烤麵包，在這種情況下，經測定，這種飲食持續數天後可能會出現輕微的油漆工腹痛”。

在會議期間和之後，公眾和公共衛生專業人員普遍認為，必須存在壓倒性的危害證據才能禁止四乙基鉛作為燃料新增劑；然而，許多專家“私下表示嚴重懷疑”，不願公開的原因主要是他們與乙基公司的個人經濟聯絡，以及更廣泛的政治/經濟因素，例如，認為四乙基鉛的風險與其生產力/效率效益相當。雖然會議確實成立了一個特別委員會調查四乙基鉛作為燃料新增劑可能對公眾造成的危害，但資金有限且時間緊迫導致調查不足，沒有發現四乙基鉛汽油有任何顯著危害，並明確建議進行進一步的政府研究，但這些建議從未得到執行。委員會調查結束後，含有四乙基鉛的汽油銷售立即恢復。

氟利昂

2009 年的南極臭氧洞。

1928 年，米德利受通用汽車公司研究部門主管查爾斯·凱特林的指示，為通用汽車公司的子公司弗裡吉戴爾開發一種新的製冷劑。他發現了二氯甲烷，一種氯氟烴 (CFC)，從 1930 年開始以氟利昂的名義銷售。 氟利昂與當時使用的製冷劑相比具有優勢，因為它無毒且不易燃。；當時常用的製冷劑是氨、二氧化硫和甲基氯，這些都是有毒且易燃的物質。除了用於製冷外，氟利昂和其他 CFC 還被用於空調、氣溶膠推進劑、滅火和一些其他應用中。

在隨後的幾十年裡，CFC 迅速普及，很少有人對它們可能產生的任何環境影響表示嚴重關切。儘管這些顆粒是人為製造的，但人們認為它們最終會找到某種自然“匯”，很少有人去考慮這些化學物質最終會流落何方。

環境影響

CFC 的環境影響最早在 1972 年提出，當時人們發現大氣中存在 CFC。 1974 年，莫利納和羅蘭發表了他們的論文，提出氯氟甲烷的主要匯是平流層，它們在那裡被紫外線輻射分解。

氟利昂和其他 CFC 被歸類為“臭氧消耗物質”。這些物質是造成臭氧層損耗的原因，當太陽的紫外線輻射從 CFC 分子中釋放出氯原子時，就會發生臭氧層損耗。 這種氯與臭氧反應形成氯氧化物和氧氣，而氯氧化物能夠與氧自由基反應再次變成遊離氯。 透過這個過程，來自 CFC 的氯原子能夠“在從平流層中消失之前破壞超過 100,000 個臭氧分子”。 CFC 是造成南極臭氧洞的主要原因。

托馬斯·米德利·小子的職業生涯的專業和倫理視角

米德利去世後，人們對他生活的看法發生了巨大的變化。在他的一生中，他是一位備受尊敬的化學家，曾獲得化學領域“最重要的”四個獎項：紐約分會尼科爾斯獎章、化學工業學會珀金獎章、美國化學學會普利斯特利獎章以及芝加哥分會吉布斯獎章。他還從 1930 年起一直擔任美國化學學會董事會成員，從 1934 年起擔任董事會主席，並於 1944 年當選為主席。他還於 1942 年成為美國國家科學院院士。

在他去世後的幾十年裡，四乙基鉛在美國被禁止在汽油中使用，而 CFC 的使用在蒙特利爾議定書之後減少。米德利的發明因對大氣和人類健康的廣泛破壞性影響而聲名狼藉。J.R. 麥克尼爾寫道：“[他]對大氣層的影響超過了地球歷史上任何其他生物”。 米德利在將氟利昂和其他 CFC 推向市場之前，沒有研究它們可能對環境造成的影響。專業人員不僅對他們的客戶負責，而且對整個社會負責，而沒有考慮其發現的長期影響，這代表了米德利及其合作者在專業和倫理上的不足。