重视在化学教学中渗透科技伦理教育

科学技术是第一生产力。今天的人们，从衣食住行到生老病死，已经完全离不开科学技术了。人们感到了科学改造世界的力量，也充分享受到了近代科学成果带来的福祉。也因此，人类从来没有像今天这样给予科学发明、科技发展如此高度的评价和信任，有这么强烈的依赖。甚至有人片面地把科学发展完全等同于社会的进步。事实上，人类在享受科学创造的福祉的同时，也在遭遇来自科学的远虑与近忧；科学发明、科技发展的潜在成果既有可能造福人类，也有可能摧毁人类的生存与社会秩序。在化学教学中，应该密切结合教学内容，帮助学生全面地认识科学技术发展与应用的两面性。

［案例9-2］ 帮助学生从化学品使用的历史进程中汲取教训，认识科学技术的两面性

DDT、氟利昂、四乙基铅等化学品，人造黄油等经化学加工得到的食品，是中学化学教材在讲授卤素化合物、有机化学基础知

识中介绍的物质。在教学中引用人类利用这些物质的历史教训，能帮助学生认识化学品的两面性，形成正确运用化学品的意识。

高效的有机氯杀虫剂DDT曾在一段时间里作为对人体无害的超强效杀虫剂广泛使用。人们用它消灭蚊虫和虱子，遏制一些传染性疾病的蔓延。1944年在尼泊尔有100万患者使用了这一药物，止住了斑疹伤寒的流行。人们还利用它消灭农田害虫，获得农业的大幅度增产。据统计，全世界大约有500万人因此免于饿死。这些成就，令它的发明者——瑞士化学家穆勒获得了1948年诺贝尔生理学或医学奖。但是，几十年后人们发现，使用DDT引发了生态危机。因为DDT不加区分地杀死了所有种类的昆虫，也使以虫为食的一些鸟类逐渐绝迹。例如作为美国象征的白头雕曾因此而濒临灭绝。DDT进入食物链，积蓄在植物和动物组织里，进入动物的细胞里，能破坏或改变决定未来形态的遗传物质DNA。由于自然选择，DDT很难杀灭害虫的种群，部分未被杀死的害虫及其后代，耐受性越来越强，以至于不得不发明更具毒性的药物来对付它们。这些事实，使得许多国家在20世纪70年代开始禁止使用DDT。瑞典卡罗林斯卡医学院的诺奖评委会也于1997年公开表示，为将诺贝尔奖授予DDT的发明者而感到羞耻。

又如，美国化学家小托马斯·米奇利发明的能用作冰箱制冷剂的氟利昂，曾被认为性能优良、安全无毒，因而得到广泛的应用。到了50年后的今天，科学研究发现它会引发温室效应、破坏地球臭氧层。

又如，科学研究发现在汽油中添加少量的四乙基铅可以大大提高汽油的辛烷值和抗爆性能。四乙基铅是剧烈的神经毒物，易侵害人的中枢神经系统，造成慢性中毒，引起神经衰弱综合征和神经功能紊乱，在研发过程中曾导致大量研究人员患病甚至死亡。动物试验还表明它可能引发癌症。但是，在很长一段时间里，由于它有高效率的防震性，成本低，仍然得到广泛的应用。含铅汽油燃烧释放出的铅，随废气排入大气中，人体吸入后会使血铅含量增高。铅在体内积累造成铅中毒，会危及肾脏和神经。因此，许多先进国家都禁用含铅汽油。

再如，近一个半世纪之前，利用植物油制造的人造黄油（又称植物奶油、植物奶精、植脂末、起酥油等）被发明出来。人造黄油价格低廉、容易定型、容易起酥、保存时间长，人们认为它比动物油脂更加有益健康。人造黄油的发明消除了天然黄油短缺的困境，因此，发明者获得了法国皇帝拿破仑三世特别颁发的勋章。后来人们才发现这种人造黄油会对人体造成多种危害，会显著增加人体罹患心血管疾病的危险。世界各国纷纷要求使用人造黄油的食品包装上必须作明确标示。2015年，美国食品与药品监督管理局（FDA）取消了人造反式脂肪“普遍认为安全”的论定，并为食品生产企业划定了3年过渡期，规定此后在食品加工过程中使用人造反式脂肪，必须事先经过FDA的批准。

许多类似的事例说明，要全面认识化学化工技术发现、发明和使用的功过是非，往往需要很长的时间。实践是检验真理的唯一标准，人的认识与实践检验密不可分、相伴而行。然而实践本身是历史的、相对的。认识的片面性常常源于实践的局限性。真理不可能从一次认识过程中获得，检验也不可能在一次实践过程中完成。认识必然要在新的实践中逐步向前发展。我们无法做到事事先知先觉，但是，我们应该知道，人类在地球上不能因为无知而任意妄为。

如何让科学发展的道路始终朝着保证社会可持续发展的方向？这是今天人们亟须解决的问题，也是人才培养亟待加强的问题。许多专家指出，教育必须加强科技伦理的研究和教育。科技伦理是科技界最有效的规训机制，它是使科技发明使用有序、健康发展、不陷入异化怪圈、不危害社会可持续发展的道德约束。科学技术的学习、研究，不仅要知道科学技术能做什么，应该怎么做，更应该知道科学技术不能做什么。

化学教学中要渗透科技伦理教育，让学生明白化学科学的研究成果及其应用应当增进全人类的幸福，有利于生态环境的保护和社会的可持续发展，不能允许利用科学技术成果危害人类，破坏人类赖以生存繁衍的环境，危及社会的可持续发展。

［案例9-3］ 用哈伯的功与过，帮助学生认识科学研究和研究成果的应用要自觉符合人文精神，遵循科技伦理规范

哈伯（Fritz Haber，1868—1934）一生致力于化学平衡及气体反应等方面的研究。1905年他开始研究氨的合成，经历多次失败，终于于1909年在卡尔斯鲁厄任教期间成功完成了氨合成法的研究。他使用过渡金属锇为催化剂，使未反应的气体原料循环利用，首次取得具有工业化价值的合成氨方法。

在化工生产中用空气中的氮气跟氢气反应直接合成氨，是非常困难的。无数科学家从18世纪中叶就开始这一努力，历经一个半世纪，都没有成功。哈伯经历了近十年的理论研究和生产工艺探索，于1914年建成一座日产30吨合成氨的工厂。哈伯的合成氨工艺发明造福了人类，合成氨工艺的发明使大气中的氮变成生产氮肥的廉价来源，使农业生产对土壤的依赖程度得以减弱，是化工生产实现高温、高压、催化反应的一个里程碑。1918年哈伯因此获得诺贝尔化学奖。哈伯之所以能获得合成氨研究的成就，不仅仅是因为他的天赋、勤奋和坚持不懈的努力，更重要的是当时有社会生产的迫切需求，有许多前辈科学家在氨的合成研究中积累了许多经验和教训，同时还有德国化学工程专家波施（Carl Bosch，1874—1940）在合成氨实验成果付诸生产过程中做出的巨大贡献。

但是，合成氨的成功发明也给平民百姓带来了灾难、战争和死亡。当时，德国为发展工业生产和军工，需要大量硝酸和炸药，合成氨解决了硝酸和炸药的生产原料问题，为德国节省了巨额经费支出，使德国的粮食和炸药供应有了保证，促成了德皇威廉二世征服欧洲进行世界大战的决心，也因此延长了第一次世界大战的时间。哈伯也因此受到当时德国统治者的青睐，他数次被德皇威廉二世召见，并被委以重任。43岁时，哈伯担任了威廉皇家物理化学和电化学研究所所长兼柏林大学教授。

合成氨被用于制造炸药，带来了战争、灾难和死亡，这也许是哈伯开始所料想不到的。但是，哈伯还是一个狂热的民族主义者，他利用科学积极参与核心武器的研制，兼任了化学兵工厂厂长，到前线指挥释放毒气，犯下了不可赦免的罪行。1914年9月，哈伯向德军参谋本部提出了一条灭绝人性的建议：用他研制的化学武器打开缺口。德军在哈伯的指导下很快建立了世界上第一支毒气部队。1915年4月，哈伯亲临前线指挥毒气弹的施放。大量的氯气从钢瓶里飘向联军阵地，使联军1.5万人中毒，其中5000人死亡。这是人类历史上首次将化学毒气用于战争。哈伯因此受到德皇嘉奖，也遭到各国科学家的强烈谴责。但哈伯被所谓“爱国主义”“民族主义”所蛊惑，仍继续为德国统治者效力。1915年12月，哈伯指挥他的毒气部队对伊普尔地区的英军施放毒剂，造成英军1000余人中毒；1917年，他又指导德军对英军进行首次芥子气攻击，10天内使英军1.4万人中毒。此后，西方各国竞相研制、使用化学武器。哈伯则成为制造化学武器的鼻祖，也成了人类的罪人。化学武器在第一次世界大战中共造成近130万人伤亡，占大战伤亡总人数的4.6%，在人类历史上留下了极不光彩的一页。哈伯夫人竭力反对、劝阻哈伯研制新毒气（芥子气）无果后，于1915年自杀身亡，但这仍然没能唤醒哈伯的良知。

1918年12月，瑞典科学院宣布把那一年的诺贝尔化学奖授予哈伯。此时距离第一次世界大战结束仅一个月，哈伯则刚被战胜国列入战犯名单。哈伯为德国的统治者发动的战争效劳，给无数人民带来了死亡和灾难，但并没有得到德国统治者的善待。1933年纳粹上台后，他因犹太血统被免去威廉皇家物理化学和电化学研究所所长职务，被称为“犹太人哈伯”列入驱逐之列，研究所也随之解体。哈伯只得以访问学者身份流亡英国，在剑桥大学卡文迪许实验室工作数月后去罗马，途中逝世。

哈伯的所作所为，让他成为双面人，既是“奠定现代氮肥工业基础”的科学天使，又是开“毒气战”先河的战争魔鬼。善良的人们记住了哈伯的贡献，也没有原谅他的罪行。

从哈伯的功与过，应该帮助学生认识到，一项重大的科技发明历来就是一把锋利的双刃剑，在给人类带来福祉和实惠的同时，也可能带来不幸和灾难。一个科学家，也许无法预知或控制他的发明是否会被用于残害人民，或破坏生态环境。但他决不应当用自己的发明、发现，为牟取个人私利、为统治者的暴行献媚和提供支持。哈伯的功和过、哈伯个人的荣辱，充分证明了这个科学伦理的基本原则。