他智斗納粹溶諾獎金牌，豪飲重水親身示範同位素示蹤

對許多科學家來說，諾獎獎牌可是一生追求的目標。

有的人卻偏偏敢用王水溶掉兩枚獎牌，而且獎牌還不是自己的。

只是他可不是為了滿足自己的惡趣味，更不是什麼奇怪的實驗，而是為了保命。

那是1940年的4月，德軍佔領了丹麥首都哥本哈根。

此時在玻爾實驗室中，一群科學家正圍著兩枚諾獎金牌著急地討論著。

當時德國嚴令禁止作為戰略物質的金子從國內流出，而這兩枚諾獎金牌正是兩位德國科學家偷偷寄來的。

德軍踏著整齊一划的腳步聲正在逼近實驗室，一旦被德軍發現，實驗室的所有人都會當做共犯抓起來！

所有人都焦頭爛額，他們不敢將獎牌埋進土裡，因為要是德軍掘地那就完蛋了！

正當此時，喬治·德海韋西（George de Hevesy）回想起誕生於公元8世紀的古老配方王水，定能將純金溶化。

他將濃硝酸與濃鹽酸以1:3能混合成了王水，然後迅速將獎牌投入其中，因為金子是惰性金屬，反應緩慢地進行，在這爭分奪秒的時刻，所有人的神經都緊繃著。

德軍闖進玻爾實驗室時，所有人都嚇了一跳，蠻橫的德軍搜颳了所有的研究資料，但掘地三尺也沒有找到線報里說的金牌。

直到二戰結束後，德海韋西再度回到玻爾實驗室，他在書架上翻出兩個平凡無奇的燒瓶，裡面正裝著亮橙色溶液。

他將溶液中的黃金再度分離出來，原材料被送往瑞典，諾貝爾基金會重塑了兩枚獎章，送還給兩位諾獎得主。

這一出科學版的帽子戲法常被當做名人軼事聊起，只是主人公卻會被替換成玻爾。

其實德海韋西絲毫不遜色於其他科學家，他不僅同為諾獎得主更改變了化學研究的方法，差的只是那麼點名氣罷了。

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1911年1月，26歲的德海韋西一路暈船，千辛萬苦才穿過英吉利海峽。

他要到曼徹斯特大學物理學院求學，想要了解如何測量氣體中的電導率。

也就是在這個地方，他師從歐內斯特·盧瑟福，並且開始了同位素的研究。

當時，盧瑟福手中正巧有個難題需要德海韋西負責。

他想要研究一批瀝青礦渣中鐳的衰變產物RadiumD，但它們混雜在大量的鉛中不便觀察。

當時人們還不知道，RadiumD其實就是放射性鉛-210，與鉛的化學性質完全一致，根本不可能用化學方法將其分開。

但德海韋西堅信盧瑟福是不會坑他的，畢竟盧瑟福早就是名揚四海的科學家，提出的方案定然不會解決不了。

他苦苦嘗試解決問題整整兩年，但不可能完成的任務如何能完成？

這兩年時間裡，他克服了語言關、熬過了水土不服， 偏偏就一個分離試驗搞不定。

直到能想得到的方法都用遍了，最終不得不承認「完完全全地失敗了」。

焦頭爛額也就罷了，最讓他糟心的是他有一個不靠譜的女房東。

在研究期間，他幾乎足不出戶，三餐都拜託女房東提供給他。

英國美食本就不太可口，而且女房東提供的食材還不新鮮，根本就難以下咽。

但女房東一口咬定她的食材都是現買現做的，滿腦子放射性鉛的德海韋西立刻想到了一個方法可以揭穿她的謊言。

他悄悄地在飯里撒入一些鉛-210，然後一如既往地「感謝」女房東的款待。

撒上鉛-210好比人工污染了這一份食物，放射性污染一直很難處理，更何況一個對放射性物質都不了解的普通人？

女房東就像以前一樣，將吃剩的肉放入絞肉機中處理，再重新烹飪送上了餐桌。

此時德海韋西早已準備好驗電器，當他的驗電器掃過食物時，驗電器發出了勝利的嚎叫聲！

面對無可辯駁的證據，女房東只得怯怯地道歉。

他不僅贏得了餐桌上的勝利，還從中獲得了一線靈感。

雖然無法分離鉛和鉛-210，但如果將放射性作為一種指標，不就可以用作鉛的性質研究嗎？

這便是放射性示蹤法的最初模樣，算是「在失敗研究中蛻變而來的勝利」。

為了開展放射性示蹤法的研究，他告別了盧瑟福來到了維也納鐳研究所。

在這裡有著大量的鉛-210，還有一位同樣嘗試分離鉛與鉛-210的倒霉傢伙弗里德里希·帕內特。

他們聯合發表了他們的研究結果，說明無法通過化學方法分離鉛和鉛-210，算是給過去一個交代。

隨後，他們開始研究如何利用鉛-210所具有的放射性特性。

因為元素從不穩定的原子核自發放出射線稱之為放射性，在不斷衰變後就會逐漸變成穩定的元素停止放射。

憑藉放射性的特殊性質，如今已經發展出許多應用技巧，例如放射性定年法，觀察某元素（如C-14）的衰變情況，就能推測古生物體的死亡時間。

除此之外，諸如放射性療法、放射性同位素示蹤法、X射線熒光分析等都是德海韋西的傑作，可以說最早將放射性玩出花來的便是他。

最初的運用技巧非常簡單，直接用鉛-210標記鉛的位置用作鉛的指示劑。

他將鉛-210混入鉛內，再反應生成硫化鉛和鉻酸鉛，通過對分析放射性從而確定了兩者的溶解度。

這次成功的實驗讓他更確定了自己的猜想，那是不是也可以通過對放射性的探測從而調查以前了解不到的事情呢？

隨後在洛克菲勒基金會的資助下，德海韋西提出了X射線熒光分析的概念*，為地質勘測提供了極好的方案。

*註：使用X射線束激發樣品物品中元素髮出熒光輻射，從而對物品進行元素分析、化學分析，適用於建材研究、法醫學、考古學等領域。

也是這個時期，他開始使用放射性同位素研究植物和動物的代謝過程。

1923年，他以鉛-212作為示蹤劑，從而追蹤蠶豆的根、莖和葉對鉛的吸收和轉運。

現在常用的放射性磷示蹤劑當時也早就試過，他用放射性磷作為示蹤劑研究了老鼠體內磷的代謝情況。

這些實驗發展至今，我們已經習慣將這種方法稱作放射分析技術。

隨著對放射性的精準觀測，它的檢測限可以達到飛摩爾（10^-15）水平。

放射分析技術的誕生就好比計算器的誕生，直接改變了化學家們的研究思維。

憑藉這個技術足以完成很多以前難以想像的實驗，甚至可以說重塑了20世紀的化學研究。

測完了植物和動物，德海韋西又想了解一下人體的新陳代謝。

其實早在1913年，他與朋友在實驗室喝著茶時，他就突然想到「茶水在身體里都經歷了什麼」？

本來難以測定的一個妄想，在示蹤法的幫助下，他終於有機會探求一下謎底。

1933年，德海韋西從其他諾獎得主那取到幾升含0.6%氘的重水（又稱氘代水）。

他與合作者一同將氘水稀釋，為了精確起見，他們設置了不同的濃度梯度每份2000ml。

然後，他毫不猶豫地將樣品喝了下去，因為身體需要輕水，重水不會在體內消耗，同時重水一般也不會對身體帶來傷害。

因此只要測重最終排出的重水重量就能得知滯留時間，而通過排泄的比例變化也就能推測出身體的含水量。

飲下水後的26分鐘，他們首次在尿液中檢測到氘，意味著實驗的開始。

通過多次重複實驗，共55例尿液和其他排泄物樣本，進行了1000多次蒸餾操作後，他們得出了結論：

水在人體內的平均滯留時間為13.5天，一個成年人體內還有約10^27個水分子，約合30kg。

這個自體實驗可以說是，同位素示蹤法第一次在臨床科學的應用。

*註：這個數值低於人體內實際的水含量，因為人體的水分為結合水和自由水，只有自由水中含有氘水。

也許是自體實驗給了德海韋西靈感，他開始考慮如何將放射性運用於醫學領域。

他首將這種技術手段用於腫瘤研究，也因此得到了瑞典國家研究委員會與瓦倫貝里基金會的支持，如今也稱作「放射性療法」。

正因為這項研究，同位素示蹤法於醫學、藥學落地生根，逐漸被挖掘除了更多更廣闊的應用，德海韋西也因此被稱作「核醫學之父*」。

*註：核醫學既是以放射性藥物為主的醫療方法，不僅是藥物治療，也包括示蹤法等等。

他還在1923年時與另一位化學家一起發現了元素鉿（hā，符號Hf），補上了門捷列夫的元素周期表的第72個空位。

他的許多科學論文都極具價值，關於放射化學的數本書籍都被奉做經典。

最終憑著放射性元素示蹤法，他被授予1943年的諾貝爾化學獎*。

而他在放射性元素上的探索，以及那些發散出來的邊邊角角，同樣為他取得不少榮譽。

*註：因為1943年時還不符合領獎條件，被安排在1944年領取1943的獎章。

1929年被羅馬科學院授予卡尼薩羅獎；

1949年皇家科學院授予他科普利獎章；

1950年獲得法拉第獎章；

1951年獲得貝利獎章；

1955年獲得西爾瓦努斯湯普森獎章；

1959年由福特基金會授予和平獎原子獎；

1961年獲得了芝加哥大學的尼爾斯玻爾獎章和羅森伯格獎章。

說起同位素示蹤法，大家都會有記憶，若是提到德海韋西或許就想不起來了，他可算是典型的成就火人不火。

但儘管他不如一些大牛名聲旺，他的貢獻也不會因此埋沒，1966年時，德海韋西同樣帶著一身榮譽長眠地下，享年80歲。

可能老天青睞這個敢想敢做的化學家，當他抱著玩一玩試一試的心態做研究時卻能取得不菲的成績。

或許撇棄了功利心，探求真理的道路才會有趣又輕鬆。

*參考資料

Hevesy, G. and Hofer, E. Elimination of water from the human body. Nature 134: 879; 1934.

Robert Krulwich. Dissolve My Nobel Prize! Fast! (A True Story). NPR.

Adventures in radioisotope research: the collected papers of George Hevesy.

Levi, H. George de Hevesy: Life and work : a biography. Bristol: A. Hilger. 1985.