克萊爾·卡梅倫·帕特森（Clair Cameron Patterson，1922年6月2日－1995年12月5日），美國地質學家和地球化學家，出生于美國艾奧瓦州米切爾維爾，芝加哥大學博士，在加州理工學院任教。帕特森與喬治·蒂爾頓合作，改進鉛測年法，發明了鉛鉛測年法。通過測定代亞布羅峽谷隕石中鉛的同位素的含量，他在1956年計算出地球的年齡約為45.5±0.7億年，該測量精度至今無人能及。帕特森早在1940年代還是芝加哥大學研究生的時候就發現自己的樣品受到鉛污染，后來研究地球年齡的過程中他發現鉛工業是大氣和人體內的鉛含量急劇上升的原因。他的努力和呼吁在禁用四乙基鉛和食品罐頭鉛焊料的運動中貢獻巨大。因為以上的貢獻，他被稱為20世紀影響最大的地質學家。帕特森因其在地球化學領域的杰出貢獻，獲得了多項榮譽，包括1973年的J·勞倫斯·史密斯獎、1980年的V·M·戈爾德施密特獎，以及1995年的南加州大學環境成就泰勒獎。小行星2511帕特森以他的名字命名，以紀念他的成就。此外，地球化學學會自1998年起每年頒發克萊爾·C·帕特森獎，以表彰在環境地球化學領域的杰出貢獻。
人物生平
帕特森出生于艾奧瓦州米切爾維爾，他的父親是一名郵遞員，母親是學校委員會的成員；帕特森有一個兄弟保羅和一個妹妹帕特里夏。從小，他就受到家人的鼓勵，追求自己的求知欲。魯本·帕特森于1939年16歲時從高中畢業。他就讀于格林內爾學院，畢業于1943年化學學位。在那里，他遇到了他的未來妻子洛娜（勞里）·麥克利里。為了研究生學業，他們倆都去了愛荷華大學，他在那里獲得了分子光譜學碩士學位。他在1944年離開愛荷華大學前就與洛娜·麥克利里結婚。然后他們被派往曼哈頓計劃工作，作為平民，先是在芝加哥大學，然后是在田納西州的橡樹嶺，他在那里接觸了質譜技術。
戰爭結束后帕特森和妻子回到芝加哥，他的妻子獲得紅外線光譜學研究員職位，而帕特森則在芝加哥大學哈里森·布朗的指導下就讀博士班。在芝加哥大學擔任一年博士后研究員后，帕特森和布朗于1952年前往加州理工學院地質與行星科學系任教，并且是該系地球化學組的創始師資。帕特森之后直到退休都任職于加州理工學院，并且和其妻育有4名子女。
帕特森于1995年12月5日在加州 Sea Ranch 家中因為嚴重的哮喘去世，享年73歲。他的去世是地球化學界的巨大損失，但他的遺產和影響力繼續在環境科學和公共健康領域發揮作用。
主要成就
地球年齡的測定
布朗在芝加哥大學期間開發出一套計算火成巖中鉛同位素含量的新方式，并且讓帕特森在1948年時以此作為他的博士論文主題。這段期間帕特森在隕石是太陽系形成后未能形成體積較大天體而被遺留在太空中的物質這項假設下進行研究，這暗示量測出隕石的年齡就可知道地球大約的年齡。帕特森用了數年時間收集隕石樣本，并于1953年獲得來自代亞布羅峽谷隕石的最終實驗樣本。之后他將樣本帶到阿貢國家實驗室以當時最新式的質譜儀進行實驗。
在一次于威斯康星州舉辦的會議之后，帕特森公布了他的研究成果。他宣布地球的年齡約45.5億年（誤差范圍正負7千萬年）。這個年齡值至今仍被認可，雖然誤差范圍已經縮小到正負2千萬年。
地球化學演化研究
帕特森當時已能從尋常巖石中以微克級的鉛確認由哪些同位素組成，并且讓他得以從大西洋和太平洋底的沉積物樣本分析其中的鉛同位素。在不同年代從陸地送入海洋的沉積物中，帕特森發現了海洋中的鉛來自人類活動的含量是自然過程的80倍，這代表了鉛的地球化學循環失去平衡。
而當時化學分析技術的限制讓帕特森以其他種方式進行相關研究。他發現在深海海水中鉛含量是表面海水中的3到10分之1，相較之下，等和鉛類似的金屬在不同深度的含量卻與鉛相反。這讓他對當時普遍的觀點，即鉛濃度變化是由兩個自然界的量級組成的因子感到懷疑。
帕特森回到最初他的實驗中所碰到的問題，以及他在取樣中發現的鉛污染。他從來自格陵蘭的冰核樣本中確認大氣層中的鉛含量在四乙基鉛被加入汽油以減少內燃機的爆震后快速增加。他隨后確認了鉛在許多方面的使用是他的樣本被污染的原因，而他的發現會對大眾的健康有顯著影響。因此帕特森的余生致力于避免鉛進入環境造成污染。
對抗鉛中毒
自1965年帕特森出版了《Contaminated and Natural Lead Environments of Man》開始，他試圖讓社會大眾注意到鉛因為工業上大量使用使環境和食物鏈中鉛含量增加產生的問題。也許部分是因為他批評其他科學家的實驗方式，他的觀點因此被羅伯特基歐等當時被大眾公認的專家反對。
帕特森致力于確保汽油中不再含鉛，并且他拒絕了雇用基歐的乙基公司的游說，以及反對使用托馬斯·米基利所發明的化學物質，其中包含了四乙基鉛和CFCs，而這代表他要和與鉛添加劑有關的化學工業對抗。因為帕特森對鉛化學工業的批評，他因此被許多研究機構拒絕合作，其中包含了所謂立場中立的美國公共衛生局。1971年美國國家科學研究委員會拒絕他參加大氣層鉛污染的座談小組，即使他在當時被認為是這方面最重要的專家。
帕特森的努力最終使美國國家環境保護局于1973年宣布將逐步使美國的含鉛汽油減少60%至65%，最終于1986年全美國停止使用含鉛汽油。在此之后美國人的血鉛濃度于1990年代晚期比停用四乙基鉛以前下降最多80%。
接著，帕特森把注意力轉移到了因為缺乏類似實驗的數據，而被忽略的罐頭食物鉛含量增加問題。在其中一項研究中，他發現每公克罐頭魚肉的鉛含量比新鮮魚肉多了0.3到1400納克，而官方實驗室的報告則稱多了400到700納克。他檢驗了1600年前秘魯人骨架中的鉛、鋇和鈣含量后，發現現代人骨架中的鉛含量高達古代秘魯人的700到1200倍，而鋇和鈣的含量則沒有明顯增加。
1978年帕特森進入美國國家科學研究委員會的相關小組，并且他許多新增的要求減少使用鉛的建議被接受，但也被認為還需要更多的研究。他提出的78頁少數派報告中提到應該立刻開始控制各種用途中的鉛含量，其中包含了汽油、食品容器、涂料、釉料和輸水系統。報告提出30年后，他的觀點大部分在美國和全世界大部分地區被接受并且推行。
參考資料 >
克萊爾· 卡梅倫· 帕特森:發現地球年齡的人.www.kjdb.org.2024-02-22