Nỗi khiếp sợ mang tên khí độc của quân đội Đức
Khói độc thỉnh thoảng được sử dụng trong chiến tranh từ thời cổ đại, và vào năm 1912, quân Pháp đã sử dụng một lượng nhỏ hơi cay trong các hoạt động của cảnh sát. Khi Thế chiến I bùng nổ, quân Đức bắt đầu tích cực phát triển vũ khí hóa học. Vào tháng 10/1914, quân Đức đã đặt một số hộp hơi cay nhỏ vào đạn pháo được bắn vào Neuve Chapelle (Pháp) nhưng quân đội Đồng minh đã không bị ảnh hưởng.
Vào tháng 1/1915, quân Đức đã bắn đạn pháo chứa xylyl bromide - một loại khí độc hơn, vào quân Nga tại Bolimov ở mặt trận phía Đông. Do không khí lạnh mùa đông, phần lớn khí gas bị đóng băng, nhưng hơn 1.000 người phía quân Nga đã bị thiệt mạng do loại vũ khí mới.
Vào ngày 22/4/1915, quân đội Đức quốc xã đã gây sốc cho các binh sĩ Đồng minh trên mặt trận phía Tây bằng cách bắn hơn 150 tấn khí clo gây chết người về phía 2 sư đoàn Pháp tại Ypres (Bỉ). Đây là cuộc tấn công bằng khí độc lớn đầu tiên của Đức và nó đã phá vỡ phòng tuyến của quân Đồng minh.
 John Scott Haldane được coi là nhà khoa học vĩ đại và “điên rồ” khi nhiều lần lấy thân mình ra làm vật thí nghiệm. |
Trong ngày hôm đó, quân Đức đã phát động cuộc tấn công đầu tiên và duy nhất trong năm. Được gọi là Trận Ypres thứ hai, cuộc tấn công bắt đầu bằng các cuộc bắn phá bằng pháo thông thường vào phòng tuyến của kẻ thù. Khi màn pháo kích chấm dứt, lực lượng phòng thủ quân Đồng minh đã chờ đợi đợt tấn công đầu tiên của quân Đức, nhưng thay vào đó lại bị hoảng loạn khi khí clo bay qua vùng đất không người và rơi xuống chiến hào của họ.
Quân Đức nhắm mục tiêu vào 4 dặm tiền tuyến với loại khí độc được gió thổi bay và tàn sát 2 sư đoàn của quân đội Pháp và Algeria. Ngay khi khí độc phát tán, phòng tuyến của lực lượng Đồng minh đã bị phá vỡ. Tuy nhiên, ngược lại với mong muốn và phỏng đoán của Đức, quân Đồng minh vẫn bảo vệ được hầu hết các vị trí của họ.
Trong cuộc chiến đầy bất ngờ đó, binh sĩ quân Đồng minh đã được hướng dẫn dùng những đôi tất nhúng vào nước tiểu của mình rồi quấn quanh mặt để ngăn chặn khí độc. Tuy nhiên, đến khi xảy ra vụ tấn công thứ hai, chiếc mặt nạ nước tiểu này đã không thể giúp gì cho họ.
Ngay khi bị tấn công bất ngờ bằng khí độc năm 1915, quân Đồng minh đã lập tức tìm kiếm cách để bảo vệ các binh sĩ. Văn phòng Chiến tranh của Chính phủ Anh khi đó đã tìm đến một nhà khoa học ở Oxford. Đích thân Bộ trưởng Ngoại giao Anh Herbert Kitchener đã nhờ nhà khoa học John Scott Haldane trợ giúp. Ông là nhà khoa học có niềm đam mê bất tận với việc nghiên cứu về sinh lý độ cao, sinh lý lặn, liệu pháp oxy và ngộ độc carbon monoxide.
Nhà khoa học tự thân vĩ đại
John Scott Haldane sinh ngày 3/5/1860 tại Edinburgh và nhận bằng y học từ Đại học Edinburgh (Scotland) vào năm 1884. Trong năm 1887, Haldane đã tới làm việc cùng chú của mình là John Burdon-Sanderson - một giáo sư sinh lý ở Oxford. Tại đây Haldane bắt đầu quan tâm thành phần của không khí và những ảnh hưởng của nó đối với tâm sinh lý con người.
Ngay từ những năm đầu nghiên cứu, với sự xuất sắc của chính mình, Haldane đã giành được không ít thành công. Năm 1892, Haldane và Lorrain Smith đã khởi động một nghiên cứu về nồng độ oxy trong máu trong các điều kiện sinh lý bệnh khác nhau. Năm 1898, Haldane đã phát minh ra một máy phân tích khí máu cải tiến.
Năm 1906, Haldane cùng với Priestley phát hiện ra rằng phản xạ hô hấp được kích hoạt bởi sự dư thừa carbon dioxide trong máu, chứ không phải do thiếu oxy. Để đi đến được phát hiện nói trên, vào năm 1893, Haldane đã tự giam bản thân vào một hòm kín mà ông gọi là “quan tài” trong vòng 8 tiếng.
 Những chiếc mặt nạ chống độc do John Scott Haldane phát minh dành cho quân đội Đồng minh chống lại cuộc chiến tranh hóa học của Đức quốc xã. |
Kết thúc thí nghiệm, Haldane phát hiện ra sự khử oxy trong máu và hemoglobin làm tăng khả năng chứa carbon dioxide. Sau đó, ông và đồng nghiệp đã mô tả chi tiết cơ chế điều hòa quá trình hô hấp của carbon dioxide và ảnh hưởng của nó đối với nồng độ ion hydro trong máu. Khả năng tăng cường của hemoglobin khử oxy để liên kết với carbon dioxide được đặt tên là “Hiệu ứng Haldane”.
Sau đó, Haldane bắt đầu nghiên cứu về loại khí nguy hiểm trong hầm mỏ. Haldane làm thí nghiệm trên các loại động vật nhỏ và rút ra kết luận khí carbon monoxide là nguyên nhân gây chết người trong hầm mỏ. Để chắc chắn, ông tự đầu độc bản thân bằng khí carbon monoxide. Cuối cùng, Haldane đưa ra ý tưởng sử dụng động vật nhỏ, đặc biệt là chim hoàng yến, làm vật dò khí vì phản ứng của chúng đối với carbon monoxide nhanh hơn người. Ngoài ra, Haldane còn tham gia tạo ra dụng cụ thở để dùng trong hầm mỏ trong trường hợp hầm mỏ bị nổ.
Với những kết quả đạt được và sự hy sinh bản thân cho các phát minh khoa học, ở thời đại của mình, nhà khoa học Haldane được coi là một nhà thí nghiệm tự thân vĩ đại. Do đó, không có gì lạ khi ông được quân đội Đồng minh tin tưởng tìm tới với mong muốn tìm được hướng giải quyết vấn đề chiến tranh hóa học do quân đội Đức quốc xã gây ra.
Sau vụ tấn công ở Ypres, nhà khoa học Haldane và một đồng nghiệp vội vã tới Bỉ để tìm hiểu xem quân Đức đã sử dụng loại khí độc nào. Họ xác định đó là khí clo khi vì nó đã làm bạc màu khuy áo bằng đồng trên quân phục của binh sĩ tử trận.
Quay về phòng thí nghiệm tại nhà, Haldane bắt đầu tìm kiếm một dụng cụ phòng ngừa khí độc nhanh và hiệu quả để trang bị cho binh sĩ. Trong bối cảnh chiến trường đang nóng bỏng và với quan điểm cho rằng cơ thể của con người là vật thí nghiệm tốt nhất vì nó có thể lưu lại những gì đang trải qua, ông đã không lo ngại đến những phản ứng mà khí độc có thể gây ra cho bản thân khi tự mình làm vật thí nghiệm.
Trong mỗi lần thí nghiệm, ông đều để cô con gái Naomi 18 tuổi bên ngoài cửa ra vào và dặn con là nếu thấy ông bất tỉnh thì hãy kéo ông ra càng nhanh càng tốt. Sau nhiều lần thí nghiệm, Haldane đã tìm ra tạo ra một chiếc khẩu trang phòng hơi độc, gồm các miếng lót bằng bông vụn bọc trong miếng gạc tẩm dung dịch thiosunfat natri. Chất này sẽ vô hiệu hóa tác dụng của khí clo.
Tuy nhiên, phiên bản đầu tiên này của mặt nạ chống độc lại chưa phát huy được tác dụng. Ngay sau khi được phát mỗi người một chiếc, các binh sĩ thấy rằng khi đeo chiếc khẩu trang vào chỉ vài phút sau là họ cảm thấy không thể thở nổi. Họ đã đẩy nó lên trán và hậu quả là vẫn hít phải khí độc.
Haldane nhanh chóng tìm cách phát triển một loại bình thở hiệu quả hơn nhiều và thiết bị này đã được dùng trong suốt Chiến tranh Thế giới thứ nhất. Mặc dù bình thở khiến người dùng không được thoải mái và thở khó khăn nhưng nó lại giúp họ chống lại hầu hết các dạng khí độc, trừ khi khí độc ở nồng độ cực kỳ cao.
Cơ chế hoạt động của bình thở là người đeo hít khí độc qua một hộp kim loại nhỏ đựng than củi và các chất hóa học sẽ hấp thu khí độc. Sau đó, không khí đã được lọc sẽ đi qua ống cao su và vào miệng. Đó chính là phiên bản đầu tiên của những chiếc mặt nạ phòng độc trên thế giới.
Nhà khoa học John Scott Haldane qua đời tại Oxford vào lúc nửa đêm 14/3/1936, ngay sau khi trở về sau chuyến đi điều tra các trường hợp đột quỵ do nhiệt trong nhà máy lọc dầu ở Ba Tư.
