第一次世界大戰是人類歷史上首次大規模使用化學武器的戰爭。戰爭期間，交戰雙方的化學家研究了3000多種化學物質，希望研製出最具殺傷力的化學武器，因此有人把一戰稱爲“化學家的戰爭”。有趣的是，德國和法國各有一位“諾貝爾級別”的科學家領軍本國的化學武器研究，可謂將戰火“延伸到了實驗室”。
從催淚手榴彈到致命毒氣
一戰中最先使用化學武器的是法國。1914年8月，法國軍隊向德軍投擲催淚手榴彈。這種手榴彈裏充滿了溴乙酸乙酯---一種催淚毒劑，不過每枚手榴彈只能產生19立方厘米的催淚氣體，濃度太低，以至於德軍幾乎沒有覺察到對手“使了陰招兒”。當時溴的產量很低，所以法國人不久就把主要成分換成了氯丙酮。1914年10月，德軍向英軍陣地發射了一種裝有化學刺激物的炮彈。不過這種炮彈施放的毒劑的濃度也很小，英軍也沒有覺察。當時不管是同盟國還是協約國，都不認爲使用催淚彈違反1899年禁止使用化學武器的《海牙條約》。
德國在開發和使用化學武器上下的功夫比較大。德軍第一次大規模使用化學武器是在1915年1月31日，那一天德軍向俄軍陣地發射了1.8萬枚含有液態甲苄基溴(一種催淚氣體)的炮彈，結果由於氣溫太低甲苄基溴全部凍住了，根本沒有氣化，放毒的目的沒有實現。同年4月22日，德軍在第二次伊普爾戰役中首次大規模施放氯氣，給法國和阿爾及利亞士兵造成很大傷亡。它也成爲化學武器進攻的首個成功戰例。
一位作家在採訪目擊者後描述了當時的可怕場面：“高達30英尺的黃綠色氣體在東風的吹拂下緩緩向前推進。這種致命的氣體灼傷了協約國士兵的眼睛和肺，讓他們嘔吐並在痛苦中倒地。數以百計的人在口吐鮮血和綠色泡沫後死去。士兵們的銀質徽章和皮帶扣也變成黑綠色。”協約國立刻譴責德軍踐踏《海牙條約》，德國則狡辯說條約禁止的是化學彈頭，沒有限制氣體發射裝置。
但氯氣並沒有德國人期待的那麼有效，它很容易被對手發現，而且它溶於水，一些簡單的方法就能對付它---例如用一塊蘸了水的溼布捂住嘴和鼻子。前線官兵中還流傳着一個更有效的方法：用尿而不是水來把布弄溼。因爲人們知道氯與尿素更容易發生反應形成二氯脲。儘管如此，氯氣不失爲一種有效的心理戰武器：只要看到綠色煙霧飄過來，大家就會膽戰心驚。到1916年，協約國和同盟國都開始公開使用化學炮彈，《海牙條約》徹底失效了。
“愛國愛得狂熱”的化學奇才
德軍化學武器的開發離不開一批著名化學家，比如1920年諾貝爾化學獎獲得者瓦爾特·能斯特，但領軍人物是1918年諾貝爾化學獎獲得者弗裏茨·哈伯。這位化學奇才不僅積極爲德軍研製毒氣彈，還提出大規模使用毒氣戰即“化學戰”的設想，被德國統帥部採納。
哈伯1868年出生。由於極具化學天賦，他在23歲就被德國皇家科學院破格授予化學博士。1909年，哈伯發明了可用於生產氮肥的固氮法，“使大氣中的氮變成生產氮肥的、永不枯竭的廉價來源，從此擺脫了依靠天然氮肥的被動局面”。哈伯因此被稱作“化解世界糧食危機的化學天才”。
1914年一戰爆發後，已經是威廉物理化學及電化學研究所所長的哈伯被民族沙文主義衝昏了頭腦。他把自己的實驗室變成了爲戰爭服務的科研機構，並擔任德國毒氣戰的“科學帶頭人”。在研究毒氣效力的過程中，他發現了毒氣濃度與吸入時間之間的簡單關係。換句話說，在低濃度的毒氣中暴露較長時間也會導致與在高濃度毒氣中暴露較短時間相同的效果。這被稱爲“哈伯法則”。
與此同時，哈伯指導巴斯夫、拜耳等化工公司加緊生產鋼瓶、液化裝置、氯氣等，積極備戰氯氣攻擊。他不僅爲德軍派遣科研人員，還親臨前線選定氯氣部隊駐紮地。在他的精心準備和策劃下，德軍在伊普爾戰役中成功實施氯氣攻擊。
這次攻擊造成協約國軍隊1.5萬人中毒，5000多人送命。戰場上的勝利並沒給哈伯帶來多少喜悅。同爲化學博士的妻子伊梅瓦爾懇求他放棄這種慘無人道的武器，但遭到哈伯辱罵，結果伊梅瓦爾拿起哈伯的手槍自殺了。據說愛因斯坦也曾痛斥哈伯，但後者辯解說：“一名科學家在戰爭時期屬於自己的祖國，在和平時期才屬於全人類。”
19世紀20年代，哈伯又研究出產生氰化物氣體的配方“齊克隆B”。他的本意是把它放在穀物倉庫中作殺蟲劑，但二戰期間，納粹將它放在毒氣室的沐浴噴頭中，殺害了許多關在集中營裏的人。雖然愛國愛得狂熱，哈伯卻最終被祖國拋棄。納粹上臺後，哈伯由於猶太人身份而受到迫害。他的名字也被迫改爲“猶太人·哈伯”。1934年，他被迫流亡國外，不久死在瑞士。
“守大橋”的諾獎得主
在協約國方面，能夠與哈伯抗衡的化學家是法國南錫大學教授維克多·格林尼亞。他是著名的有機化學家，因發明以自己名字命名的試劑“格氏試劑”而於1912年獲得諾貝爾化學獎。
格林尼亞1871年出生在法國海濱城市瑟堡，由於從小嬌生慣養，格林尼亞年輕時不學無術，是個紈絝子弟。但一個偶然的機會，他被一位美女貴族訓斥並羞辱，從此知恥後勇，發奮學習。他進入里昂大學，並得到有機化學權威巴比爾的賞識。1901年，他發明了一種金屬鎂與滷代烷在乙醚溶液中反應生成的鎂的有機化合物，是一種很好的親核試劑。這種有機化合物在有機化學中具有十分重要的意義，格林尼亞因此於1912年獲得諾貝爾化學獎。
1892年，由於數學考試沒過關，格林尼亞沒能取得在里昂大學任教的資格，因此去法國陸軍服了兵役，並被授予下士軍銜。一戰爆發後，格林尼亞接到動員令，被重新授予下士軍銜，去守衛一座鐵路橋。隨着法國在戰場上吃了德國毒氣戰的虧，當局開始蒐羅化學高手，結果發現這位諾獎得主竟然在守大橋。於是，格林尼亞被調回南錫大學，主持化學戰相關研究。其間，他曾負責製造光氣。這是一種強刺激、窒息性氣體，吸入人體後可引起肺水腫、肺炎等，並能致命。他還曾主持與芥子氣有關的研究。除此以外，他還研究過合成甲苯的方法，這是當時重要的戰略物資。格林尼亞於1935年去世。
