第六章 火藥

安託法加斯塔（Antofagasta），智利

佇立在阿塔卡馬沙漠（Atacama）荒蕪的山丘，遠方是貧民窟五顏六色的棚屋，夾在兩邊的是摩天樓與購物商場──與這種景觀同框的那座安託法加斯塔老火車站顯得格格不入。這座火車站是英式殖民風格建築，漆成俏麗的綠色，中間有一座精美的大木梯，是南美洲太平洋岸這處港都予人的意外驚喜之一。

一輛有幾節豪華車廂的老火車停在月臺邊，而且每走幾步你就會見到這條鐵路過去的一些遺跡：一塊生鐵鑄成的磅秤，一個古老的木頭行李推車，上面還有公司簡稱，一張退了色的老舊火車路線圖。站在這車站的空地上，很容易忘了你已置身幾千哩外的南美，距離維多利亞時代的英國也有好幾十年。不過如果你徘徊得夠久，一輛現代柴油機車通過月臺、駛向港口的笛聲，或許會讓你嚇一跳。

這座火車站是「安託法加斯塔及玻利維亞鐵路公司」（Ferrocarril de Antofagasta a Bolivia, FCAB）總站，是一條運作中的鐵路。這些日子以來，它不再載客，駛經市區時也不再引人注意，但它幾乎肯定在你的人生扮演一個角色──儘管可能很小。每隔幾小時，就有一輛柴油機車載著原物料──主要是銅──從山上下來，運往港口準備外銷世界各地。

ＦＣＡＢ曾是全世界最高的鐵路，從海平面上攀數千公尺，穿越不毛的沙漠，駛經火鶴出沒、冰冷的鹽湖，一路深入安地斯山脈（Andes）。它代表鐵路機車早期的傑出工程成就。近年來比它走得更高的鐵路不只一條，但世上有幾條鐵路敢誇下海口，說它曾挑起一場戰爭、說它永久改變了世界地圖？ [1]

你一定已經看出ＦＣＡＢ非比尋常。但在我們討論這事以前，先談談它為什麼建立的原因：從沙漠載運一種特定貨物前往港口，即「硝」（saltpetre），一種爆炸性的鹽──一方面，它有助於植物的生長與茂盛；更重要的是，由於是彈藥的基本成分，硝也是打贏戰爭的關鍵。

一種非常特別的鹽

首先發現這種鹽的是中國人。他們從巖塊上刮下一種白色、味道濃烈刺鼻的鹽，就是今天我們知道的硝酸鉀（potassium nitrate），點上火之後效果驚人。中國人稱這種鹽「火藥」，西方後來稱它為「硝」──拉丁文是「石上鹽」（salt of the stone），因為人們往往在老地窖、地下室的石壁間發現它。在這種鹽上加少許硫與木炭粉，就是彈藥。

但硝的問題是，它自古以來就不易取得。前後數百年間，硝的主要來源是散發惡臭的有機物，特別是腐爛的肉與尿液。有好一陣子，軍事領導者特別迷戀老糞堆與荒廢了的廁所；他們派人搜尋中古王國，尋找發臭、腐爛的土地。一旦找到，經嘗試證明味道果然夠臭，他們就會將這塊臭土挖起來，煮沸、蒸發，製造珍貴的硝屑。

就算你做的是一件你不愛做的工作，至少你可以慶幸自己幹的不是那種「扒糞人」──當時英格蘭人稱他們「petermen」──扒糞人不僅每天過著令人作嘔的日子，還處處惹人嫌。沒人喜歡扒糞人，因為他們領有執照，有權選定他們認為有希望的地點隨時開挖，無論當下是否有人正在那裡做生意。不過他們也只是奉國王之命行事罷了；的確，在一六二六年，英王查爾斯一世（Charles I）下令臣民，將所有他們的尿液──以及他們養的馬、牛與其他動物的尿液──全數捐給王室。就這樣，或者因為這些堆滿尿液糞便的硝「養殖場」，也或者因為產品本身，英格蘭鄉間常年籠罩在一股惡臭中。

但就算在這些養殖場，硝的生產進度仍極為緩慢，每加入一磅糞便只能造出些許硝鹽。當英國在印度恆河的淤泥中發現有大量糞便儲藏，多少加速了對該國的佔領。不出幾十年，硝成為英國東印度公司最重要的貿易專案之一。

之後，在十九世紀中葉，有關秘魯外海群島的新發現傳到歐美耳裡，一切都改變了。欽查群島（Chincha Islands）是一堆灰色岩石，居民只有鰹鳥、鸕鶿與企鵝。經過千萬年累積，鳥群糞便堆積成一道一百多呎深的鬆軟地層。事實證明，這裡有豐富的磷酸鹽與含氮化合物，是一處世人僅見最精美的天然肥料場。

儘管就技術而言，這些化合物與中國地窖或恆河淤泥中發現的硝不同，但它們都含「氮」。氮是成長關鍵，它能幫植物製造葉綠素，而葉綠素能讓植物行光合作用。它與碳、氫、氧同是胺基酸的重要元素，而胺基酸是構成蛋白質的基本單位。換言之，它是構成細胞基本成分的基本成分。

但儘管我們呼吸的空氣約有七八％為氮，要將氮氣轉換為實際可用的形式並不簡單。化學解釋是，大氣中的氮是以兩個原子緊密鍵結的形式存在，想要將其分開，固定（fixing）成我們可以使用的其他氮化合物，需要極高的熱與能。順帶一提，固定氮之所以是大多數炸藥核心，原因也在此：就像將大氣中的氮拆開、固定需要極大能量，將固定氮還原也能釋出極大能量。

有史以來，從大氣中固定氮的唯一辦法，就是希望天降閃電，或守候幾個月，等某些植物裡的細菌代勞。一如富含氮的糞便與堆肥，硝代表一種有價值的捷徑，不過它們的氮含量都比不上欽查群島那些石化的鳥糞。千百年來，土著印加人（Incas）蒐集這些發臭的土──糞便「huanu」──磨成粉，灑在田裡，幫助植物成長。印加人為感念這些鳥糞帶來的奇蹟，將欽查群島視為聖地，膽敢在島上殺鳥的人一律處死。西班牙征服者抵達後，把排洩物堆在今天的秘魯，當地人卻對這些印加人視同黃金般珍貴的鳥糞、西班牙人口中的「guano」絲毫不以為意。

但英國人與美國人聽說了欽查群島後，掀起一場突如其來的鳥糞開採熱，唯恐這種神奇的物質被人開採一空。秘魯政府於是宣佈欽查群島國有化，頒發採集與運送「guano」的特許證。船隻群聚在群島邊，奴工在極端惡劣的條件下挖著這些辛臭刺鼻的土。財源滾滾而至，有一陣子，秘魯似乎即將成為全世界最富有的國家，但接下來，來得突然、去得也快，這場「挖糞熱」戛然而止：一八五○年代末，在第一艘船抵達之後不過二十年，礦工開始挖到光禿的石頭；欽查群島的鳥糞挖光了。

這個打擊雖大，但秘魯人在大陸還藏了一項秘密武器。北部為秘魯人控制的阿塔卡馬沙漠，表面覆蓋有一層獨特的鹽殼，本地人稱之為「caliche」。Caliche 源於喀珠亞（Quechua）語 cachi ，意即「鹽」，而發生在此的故事源頭，與前文腓尼基人在海灘發現如何製做玻璃的故事，類似得不可思議。

回到十四世紀，早在歐洲人抵達很久以前，一群在地旅人從安地斯山麓啟程，前往太平洋。在旅經阿塔卡馬沙漠時，他們停下來準備紮營過夜。就在升營火時，他們驚訝地發現地上一些碎石發出閃光，還冒出火焰。他們害怕撞上惡靈，於是拔腿狂奔。隨著時間流逝，這些「魔鬼石」的故事也傳開了，人們很快發現這些碎石不僅會爆炸，灑在地上還能讓土壤特別肥沃。

原因就在這些碎石的化學成分：除了大量氯化鈉──食鹽──還含有其他各式各樣、稀奇古怪的鹽：硝酸鹽、碘酸鹽、硫酸鹽與氯化物。究竟為什麼地表幾乎只在阿塔卡馬沙漠發現這種碎石，直到今天仍是不解之謎。一個理論說，caliche 是拜經常於夜晚與晨間在沙漠出現的神秘怪霧──當地稱為 camanchaca 的濃濕霧──所賜。另一個理論說，這些鹽是從安地斯山上沖下來的，還有一個理論說，它們是一座古海洋的沉積物。 [2]

這種鹽與傳統的硝稍有不同──它是硝酸鈉而非硝酸鉀──但在十九世紀，距離欽查群島「挖糞熱」由興而衰不久，化學家們想出辦法把它轉換成更有爆炸性的中國「火藥」。之後，他們將這些火藥製成硝酸、硝化甘油與炸藥，奧夫瑞．諾貝爾（Alfred Nobel）因這種高爆炸藥而成為全世界最富有的人。就這樣，在欽查群島鳥糞貿易沒落數十年後，南美的硝酸鹽成為全球最重要的原物料之一。ｉ

硝的戰爭

回到安託法加斯塔，或更特定地，回到安託法加斯塔硝酸鹽與鐵路公司（Antofagasta Nitrate and Railway Company）──這條鐵路的第一家營運商英文名。一八七○年代，英國出資興建了許多開採、提煉與運輸 caliche 鹽的公司，這條鐵路不過是其中之一。由於歐洲國家從克里米亞戰爭（Crimean War）到英普戰爭（Anglo-Prussian War）、布林戰爭（Boer War），一場又一場衝突不斷，炸藥的需求也居高不下。同時，農民提高耕地收成的壓力，也因為數以百萬計歐洲人從鄉間遷往城市而不斷增加。硝酸鹽的需求熱因食物與槍砲這兩大因素而飆高。

安託法加斯塔硝酸鹽與鐵路公司在創辦之初，安託法加斯塔是玻利維亞的一部分，而且是玻國最重要的港口之一。當時 caliche 鹽的儲備都在秘魯與玻利維亞兩國境內。但發現、開採大部分這些鹽礦，與英國、德國資本家搭上線、取得資金創業的，是擁有進取精神的智利移民。你若能回到一八七○年代中期，走在安託法加斯塔市街上，會發現身周多是智利移民。秘魯人與玻利維亞人沒把阿塔卡馬當回事，直到錢潮開始湧入，事情也有了變化。

一八七四年，玻利維亞人簽了一項條約，保證不對採礦事業徵稅。但隨著採礦利潤規模愈來愈可觀，緊張情勢也不斷升高。四年後，事情爆發了：玻利維亞開徵回溯課稅：從玻國外銷的硝酸鹽，每一公擔（約一百磅）抽稅十分。安託法加斯塔硝酸鹽與鐵路公司經理，來自英國康沃爾郡（Cornwall）、留著一嘴大翹鬍、脾氣火爆的喬治．希克思（George Hicks）斷然拒繳。最後，玻利維亞當局下令沒收公司財產，逮捕希克思，希克思則躲進停泊在海岸外的一艘智利戰艦尋求庇護。幾周後，智利軍隊登陸安託法加斯塔，迅速佔領港口。在南美洲，邊界紛爭本是例行公事，但現在問題涉及全世界最奇貨可居的資源，小型邊界衝突規模於是不斷升高，衍成一場五年大戰，一邊是智利，另一邊是秘魯與玻利維亞。

這場戰爭主要在海上開打。在玻利維亞迅速潰敗之後，秘魯與智利軍艦用大砲互轟，打了幾年，也因此經常有人稱其為「太平洋之戰」（War of the Pacific）。不過往往也有人稱之「十分錢戰爭」（Ten Cents War）或「硝石戰爭」（Saltpetre War），端看你說話的物件。在或許是這場戰爭中最著名的一場戰鬥裡，智利青年軍官奧圖洛．普拉特（Arturo Prat）率領幾名親隨，突擊秘魯艦隊最龐大的戰艦郝斯卡號（Huáscar）。他在登上敵艦後不久中槍陣亡，也因此成為智利民族英雄，全國各地許多街道以他的名字命名。 [3]

秘魯人儘管在這場海戰中取勝，他們與玻利維亞人打輸了這場戰爭──而且輸得很慘。硝之戰以智利大獲全勝收場。一八八一年一月，智利軍佔領秘魯首都利馬（Lima）；一八八四年，智利與玻利維亞及秘魯簽署休戰協議，取得位於北疆的大片土地，包括安託法加斯塔、玻利維亞的全部海岸線，以及一大塊秘魯鹽產區。史上戰爭能有如此輝煌戰果的，著實不多。智利就這樣控制了世上一些最重要的礦產資源──不僅是阿塔卡馬沙漠的硝酸鹽，還有世上儲量最豐的銅礦與鋰礦。這場戰爭把智利推上資源超級強國寶座，還剝除了玻利維亞的海岸線。

之後幾年，智利的硝酸鹽輸往全世界各地的兵工廠。在第一次世界大戰期間，協約盟國用來彈洗戰壕的炸藥，用的就是智利生產的硝酸鹽。智利用這些外銷收益興建更多道路與鐵路，電力網與輸油管系統，還建了一支先進的軍隊，取得許多歐洲國家享有的那種二十世紀排場。拜這種白鹽之賜，智利成為拉丁美洲最富有的國家。

硝酸鹽的榮景如今基本已落成歷史塵埃，但在二十世紀初期那些年，它的重要性堪稱無與倫比。曾有一段時間，硝酸鹽就像今天光怪陸離的電池材料，是炙手可熱的「下一波大潮」。看好 caliche 鹽前景的豪門顯貴大有人在，其中包括美國古根漢家族的大家長丹尼爾．古根漢（Daniel Guggenheim）。今天以藝品收藏與慈善事業聞名的古根漢家族，當年控有全世界最重要的礦業集團，壟斷全球銅礦生產，以及其他許多金屬礦產。但丹尼爾對硝酸鹽情有獨鍾，不惜賣了旗下旗艦銅礦丘基卡馬塔（Chuquicamata）（見第十一章），投資智利鹽礦。他告訴兒子哈利，硝酸鹽「能讓我們坐擁做夢都無法想像的財富！」哈利對鹽的信心倒沒有他父親那麼大。不過無論怎麼說，古根漢將事業重心從銅轉移到硝酸鹽，在阿塔卡馬的英國－智利礦場與提煉廠投下巨資。

今天，在瑪莉亞埃琳娜（María Elena），他們當年的旗艦提煉廠遺跡仍依稀可見。這座廠前不巴村、後不著店，尤其它的街道設計看起來還有點像英國米字旗──留下了它與英國的淵源痕跡。這座提煉廠已於二○一○年廢棄，但龐大、鏽蝕了的廠房仍然像一座敗壞了的老鋼廠一樣，俯瞰著這座小鎮。 [4]

僅從這座廠的規模，就能看出 caliche 鹽得經過多少工序才能煉成硝酸鹽、賺取全球各地財富。首先得將採集的礦石搗碎，一遍又一遍搗碎，直到碾成小顆粒為止。之後要將這些顆粒倒進大水槽，注入熱水加熱，持續兩、三天。之後將水槽傾空，將溶液置入冰櫃冷藏。這種漂洗、精煉的繁瑣過程可以除去雜質──食鹽、瀉鹽（硫酸鎂）與其他不要的東西──這些雜質就在廠房邊堆著，愈堆愈高。完成的硝酸鹽成品則由鐵路運往太平洋岸。

但想真正瞭解當年這場硝酸鹽熱的規模，得從小鎮郊外觀察。放眼所及，是一個又一個、延伸至看不見的遠方的長土堆。這些是剩下的覆蓋層，即表層的土，近一個世紀前它們被推土機推開，以便露出底下的鹽層。在衛星圖上搜尋「瑪莉亞埃琳娜」，只需拉近觀察，你就能見到這些平行排列、綿延許多哩、穿越阿塔卡馬沙漠的長土堆線。它們有些類似大砂海「塞夫砂丘」的迷你版，只不過這些土堆不是自然形成的：它們是那個人類仰賴這種鹽維持生計時代留下的瘡疤。

不過欽查群島的經歷記憶猶新，食物供應鏈的數學數字也讓人不敢掉以輕心。到二十世紀初，科學家開始提出警告，特別由於人口增加，智利硝酸鹽的供應無法永遠滿足世人需求。富有的化學家威廉．克魯克斯爵士（Sir William Crookes）警告說，除非找出另一種取得硝酸鹽的方式──最理想的辦法是從空氣中取出──世人將於一九三○年遭遇饑荒。問題是，從空氣中取得硝酸鹽等於模擬閃電，尚沒有人能真正掌握這類熱力學的知識與技術。

化空氣為食物

最後想出辦法、解決這個難題的不是英國人、美國人或智利人，而是一位德國人。從後見之明，這樣的結果也不足為奇，因為德國是全世界最大的智利硝酸鹽進口國。德國不僅極度靠它為土壤施肥，也靠它製造炸藥。就這樣，當第一次世界大戰爆發時，受影響最嚴重的便是德國。德國與英國在一戰期間的第一場海軍對決，沒有出現在歐洲海域而是在智利太平洋海岸外，並非沒有道理：兩國都想取得智利硝酸鹽運輸航道的控制權。經過一連幾場海戰，德國的智利硝酸鹽補給線遭切斷，一直到大戰結束。在突然間面對饑荒，與炸藥來源斷供帶來的戰敗危機下，德國政府想盡一切辦法求助。

他們從費裡茲．哈伯（Fritz Haber）那裡找到解決辦法。哈伯是一位抱負遠大、但頗具爭議的猶太化學家，為解決這個長久以來一直解決不了的難題，曾經投入多年努力。他一開始根據來自自然界的靈感，嘗試模擬閃電，但最後採用加熱與加壓法，雙管齊下，將空氣中的氮分離出，與氫鏈結。他在一九○九年示範這種作法，並於隨後幾年與化學工程師卡爾．博施（Carl Bosch）共事，將科學示範變成工業製程。博施任職、最後領導的巴斯夫公司（BASF），自一九一三年起在奧堡（Oppau）廠製造氨（ammonia）──就是哈伯在實驗室造出的那種氮氫化合物──用來製作肥料與炸藥。 [5]

已廣為人知的哈伯－博施法（Haber–Bosch process）是人類史上最重要的科學與工業發現之一。在之後百年間，我們憑藉這項技術養活了數以億計的人口，阻止了饑荒這個普世議題是人類在二十世紀最偉大的勝利之一。世上營養不良的人數佔比，從一九五○年的約六五％降到二○一○年的不到十％──很大程度上得歸功於廉價、普及的肥料帶來的穀物增收。據估計，我們體內的氮約有一半是透過哈伯－博施法從空氣中「固定」來的。若少了這些化合物，我們將不得不把世上每一塊可耕地轉為農地，用同樣龐大數量的動物排洩物施肥，而且即便如此，仍將只能養活全球半數人口。不過在哈伯－博施法問世之初，這些合成氮的主要用途是為德軍製造炸藥。 [6]

沒錯，你可以說，如果沒有哈伯－博施法，第一次世界大戰可以早早結束。正如你所見，法、英與其盟國用智利硝酸鹽製成炸藥，轟炸德國及其盟國，而德國與其盟國也用合成硝酸鹽製成炸藥，轟炸法、英及其盟國。這種新型別戰爭──戰壕戰、戰車戰與砲戰，戰線往往幾個月不變──就區域性而言，也是科學、工業，與這種爆炸型別鹽造成的武器之產物。費裡茲．哈伯之後研發氯氣，還在第二次伊普爾戰役（Second Battle of Ypres）期間親赴戰場、監督氯氣的使用情況。數以千計的戰士因這種毒氣慘死，哈伯也因此更加惡名昭彰。

哈伯－博施法為智利硝酸鹽工業帶來幾乎致命的重擊。丹尼爾．古根漢這場豪賭大敗虧輸。現在我們不用挖地，從空氣中就能取得硝酸鹽，而且可以無限生產。今天，絕大多數硝酸鹽老廠都關閉了，一個又一個一度住滿礦工、領班、工程師與公司員工的小鎮如今淪為廢墟。在開車穿越阿塔卡馬沙漠時，常常每隔一段距離都能經過這類小鎮。它們有幾分像是西部電影裡的場景：無情烈日曝曬下，勁風吹襲、塵土飛揚的街道。大多數建築物的屋頂都被本地人拆下偷走，當廢料賣了，但建築物外觀仍在。在佩德洛．德．巴迪維亞（Pedro de Valdivia），當地硝酸鹽廠已於一九九六年關閉，在小鎮廣場，多采多姿的長椅，以及讓孩子玩樂的鞦韆仍然完好，只是房舍已空，地板也蓋上一層從沙漠吹來的沙。原先的住民不忘在牆上塗鴉，為他們曾經住在這裡的事記上一筆：「露西．維拉羅柏一家人住過這裡：露露、義馬、諾那、朱利歐、奧伯特」。耳邊只有原野襲來的風，與老郵局那塊招牌發出的聲響。

這一切或許帶給你一種 caliche 鹽業已死的印象，但實際情況是：未必。因為在智利，仍然有幾家公司還在採集這些沙漠石塊，製作硝。其中最主要的一間是化學公司「智利化工」（ＳＱＭ）。智利化工的源起可以回溯到硝酸鹽工業開始沒落的那個年代。一九六○年代，在合成硝酸鹽對手的激烈競爭下，礦場逐一關閉，智利政府最後終於插手，將最後兩家 caliche 鹽業公司國有化。智利政府此舉既有經濟面、也有地緣政治考量：首都聖地牙哥的權貴們擔心，如果阿塔卡馬沙漠沒用了，玻利維亞人與秘魯人遲早會想辦法取回他們在太平洋之戰中失去的這些土地。阿言德（Allende）政府最後於一九七一年將 caliche 鹽業與銅業國有化；幾年後，在奧古斯圖．皮諾契特（Augusto Pinochet）獨裁統治期間，以胡利歐．彭賽．勒魯（Julio Ponce Lerou）為首的一個民營企業買下智利化工。這筆交易或許聽起來平淡無奇，一旦你知道彭賽．勒魯不是普通商人，而是皮諾契特的女婿之後，就會發現內情並不單純。民營化以後的智利化工成為一家非常重要的公司，彭賽．勒魯也成了智利最富有的人之一。直到今天，這項不清不楚的民營化交易在智利仍充滿爭議。

近年來，智利鹽業不僅生產硝酸鹽而已。智利化工還提取「碘」。碘是一種重要的保健元素，缺碘的人容易發育不良、生很多病。有鑒於碘的重要性，大多數國家已經立法，規定食鹽裡面必須新增碘。而智利穩居全球這種救命藥物最大產國的龍頭寶座。

而另一方面，近年來，氮大致上不再取自智利土壤，而來自哈伯－博施法。今天，我們要施多少肥的真正限制只有一個，就是願意耗用多少能源作為交換。不必在智利沙漠挖礦，只需從大氣中固氮就能取氮，使得氮肥供應無虞，但也帶來一個始料未及的後果：過去半世紀以來，氮肥的使用已經到了幾乎毫無節制的地步。

灑在田裡的氮肥約有半數沒有為我們的作物吸收，而是滲入空氣與水裡；它溶入土中，進入小溪與河流，引發嚴重的優氧化（algal blooms）、窒息了其他水生生物。在哈伯－博施法問世之後一個世紀，世人終於清楚瞭解氮肥無限供應的負面影響。濫用氮肥能奪走土壤中無數其他礦物質，導致土質惡化。食物學家警告說，許多國家將因農地劣質化而不再有收成。全球營養危機的解決辦法似乎正在引發一場土壤危機。隨後，幾年前，在英國北海岸工作的礦工發現了一種或許可以解決這場危機的東西：一種數量之大、前所未見的神奇原料。你猜對了，這個特別的物質是另一種鹽。