煤……是潘多拉的恶作剧
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传教士们则说,煤是魔鬼的排泄物。
这句话出自理查德·罗兹《能源传》的第一章,当英国深受木材稀缺及涨价之苦的时候,煤炭作为可能的替代品出现在公众面前。但是因为英格兰内陆出产的煤炭,会有辛辣的烟雾和难闻的气味,被认为是有毒的,于是受到各界人士的抵制。在理查德·罗兹的叙事架构里,对煤炭的抵触有其象征意义,因为在未来,会几次三番的上演类似的戏码。尽管在这个环节他还没有那样大张旗鼓地表达自己的立场,在合适的段落,还是援引了美国汽船发明家詹姆斯·拉姆齐的话——后者在写给乔治·华盛顿的信里感慨自己的惊讶,因为让公众认识到新事物的优势,是一件非常困难的事情。
其间包含很多层次的信息,其中比较容易理解的就是公众有限的见识,以及新生意对传统行业的利益侵蚀。一个更具代表性的案例是爱迪生,他手握直流电的专利,在很长一段时间里都表达了对交流电的嫌弃。同样的状态也出现在瓦特的身上,一方面,他的成就立足于对前人蒸汽机的改造,另一方面,他又对视图改良他蒸汽机的后生仔极尽傲慢之能事。相比之下,尽管身上不缺黑料,在石油生意还没有露出什么前景的时候就能下狠心加大投入的洛克菲勒,忽然就散发出了某种类似于弥撒亚的气场,尽管毁誉参半,依旧无法掩盖他在理查德·罗兹语境里的优越性。
更重要的是,人类在探索能源可行性的过程里,每个时点上的新发现充分地表现出潘多拉魔盒的属性。以文首提到的煤炭来说,它的广泛付用当然解决了木材供应不足的问题,但是在当时乃至于往后很多年,几乎可以说没有一个产业链的环节不发出让人仓皇的气息,从开采、运输、渠道以及对产能动能发展的推动,从而引发的社会阶层裂变,以及使用后造成了环境问题。此处让人忍不住想到了赫伯特·乔治·威尔斯的时间机器,不论是地底下巨大的机械装置,还是被迫在暗无天日状况下谋生的族群,都和理查德·罗兹笔下早期的煤炭业一模一样,联想到小说最后的结局,背脊莫名一阵凉意。
当然,煤炭的“出现”和应用是顺应天数的,就好像普罗米修斯盗取火种被赋予某种奇幻的救世主光环一样。跳不开的大背景是木材成为伦敦极其稀缺的材料——此处有一个搞笑的插曲,莎士比亚某身陷物权纠纷的朋友,十分粗暴的把争议剧院从原址拆除,然后撂下“让房东保留他的地皮吧”这样的狠话,只是为了节省重建剧院的材料和时间。理查德·罗兹的这个段落并不是试图增加趣味点,而是想要佐证,当时的伦敦是多么的离不开木材。这不仅仅表现在英格兰本身就是木材建造起来的国家,还有冬季无法回避的、必须用木柴作为核心取暖耗材这样的事实——更何况,对木材要求更为苛刻的海军和商用船只,同样以惊人的速度消耗木材。
人们最初对煤炭的厌弃多少有一些宗教潜意识融入其中,比如有人援引罗马诗人奥维德的文字,认为人类爬入地球的内部挖出财富,最终会诱发他们贪婪及破坏力爆发的本能,最终引起战争。站在时间线后端的人,很难不为那位十六世纪的人道主义者提出的见解拍案叫绝,毕竟就连所谓的大发现纪元本质上也是为了探索欧洲大陆以外的财富。至于矿藏那回事,美洲的白银是怎样帮助原本落后于古老帝国的欧洲列强积累到原始资本,并且以涸泽而渔的方式把拉美沉入无法挣扎的沼泽的故事,也不算鲜有人知。可是,对魔鬼的恐惧扛不住木材越来越贵且煤炭也不是那么难用的现实主义——历史学家总结,两代人的时间,煤炭贸易增加了十二倍。
煤炭的用量上去了,煤烟的问题也出现了,似乎还记得那本书里提到过,伦敦冬天的写生画里,空气会呈现出迷幻的紫色,后来分析就是因为伦敦烟雾独特性的缘故。理查德·罗兹在后文也会提到,当美国进入大量使用煤炭的爆发性增长期时,各路创作者的笔下也会色彩厚重的烟雾留下了一席之地——尤其是描述凶杀案发生时,总少不了它们对气氛的烘托。此处其实颇有几分黑色幽默,因为从英格兰到新英格兰,煤烟从未失去过它要人性命的能力,所以它们在杀人情节里扮演的角色,可不仅仅只是氛围党而已:这一点,十七世纪下半场的英国,已经充分认识到这一点,并提出了把工厂搬出伦敦市的整治方案。
看起来,在那个段落,关于煤的生产,于理查德·罗兹远比关于煤造成的污染更重要,所以他用了非常多的篇幅来讲述,煤老板们为了采矿而被逼在机械化驱动力上做出的“不懈追求”。当然,在那个时候,机械化还是一个非常抽象的分属于概念层面的名词,更直接的来说,当时的科学家们试图找到的是可以更稳定持久的用于解决煤矿开采这个还属于朝阳产业的“宝宝”,如何更快更稳定的用持续生产来创造财富的问题。一个叫做惠更斯的人认为,在当时的实用技术中,可能产生驱动力的唯有火药和蒸汽——关于后者,惠更斯讲得非常清晰,研究将水通过加热转化为蒸汽所产生的力量,这就是蒸汽机的初概念。
蒸汽机从惠更斯的“实验求证”阶段到中国学生从课文里知道的蒸汽机大师瓦特功成名就过了很多代工程师和很多代人,即便是瓦特本人,从听说蒸汽机技术到终于实现改良,也经过了二十三年的时间——所以技术的全面应用真的是时间杀手,如果光从那篇课文来看,几乎就觉得瓦特看个烧开水的过程就把蒸汽机无中生有出来了。关于蒸汽机技术的发展,理查德·罗兹给了十分详细的说明,也附上了很多图纸,这不仅加重了瓦特“一将功成万骨枯”的奇诡标签,也从侧面说明了当时的技术人员社会地位何其卑微。
关于这一点,是从很多方面表现出来的。比如理查德·罗兹很直白的说,不论新技术的演示者多么的才华横溢,都不过是“主人”的仆从。还有身为大学教师的科学家为了争取一个薪水更高的职位,不得不让他的技术革新服务于伯爵花园里的喷泉。或许现实主义的需求救了科学家和工程师们一把,到了十八世纪之交,水淹矿井的问题成为了矿主们的燃眉之急,既然蒸汽机可以帮助喷泉的水喷的更高,当然也可以让矿井里的水摆脱地心引力——在当时,矿主们依旧通过马匹拉着水泵抽水来解决这个问题。
打破应用瓶颈的是纽科门蒸汽机,尽管如此,理查德·罗兹还是指出,这只是一种过渡性的技术,而且只能服务于从矿井中抽水。根本性的原因还是投入产出比,理查德·罗兹援引了同时代人对纽科门蒸汽机的评价,说建造一台这个蒸汽机要用掉一座铁矿,然后要用一座煤矿来维持它的运行。所以蒸汽机技术发展的下一个难点,就是如何缩小体积,以及减少蒸汽产生并发挥功效过程中的能量浪费。但是无论如何,纽科门蒸汽机是可以用的,所以在这之后吸引到人们关注点的,是日益提高的煤碳产量和原始落后的运输方式之间的矛盾——运煤车辆经过的木质轨道很容易压坏,有人提出或可用铁轨替代,煤炭冶铁一下子就成为了英国发明家的挑战。
这一点看起来十分荒谬,煤炭用来炼铁难道不是古来有之的操作,中国的古装片仙侠剧都是这么演的,所以,或许,只是因为英格兰的煤炭不一样?在当时,或者说在当时的英国,用于炼铁的煤会排出硫和杂质,使得铁变脆。这个问题在十八世纪末得到解决,一个出身寒微的贵格会教徒研究出了所谓的炼焦法,解决了杂质影响铁质的问题。于是运输的效率问题又一次到了动力这一边,就好像曾经的矿井排水用马力来解决一样,当时的运输依靠的也是牲畜——有人试图把当时依旧是未完成的新技术的蒸汽机和运输力搭配在一起,想要发明一种以蒸汽为动力、能够在马路上跑的车辆,这个人,凑巧是瓦特的朋友。
看起来,瓦特的蒸汽机是在纽科门蒸汽机的基础上做延展的,以及他对蒸汽机的认知同样也在他那个朋友想象力的基础上做了扩充。那位想要造蒸汽机车的朋友还认为,蒸汽机可以广泛用于交通运输,同时解决当时英国依赖于不稳定水力驱动铸铁厂和毛纺厂的问题。理查德·罗兹详细地讲了瓦特蒸汽机从面世到专利过期然后应用方式爆发的过程,或许他的关键点并不在于技术本身,而是人类技术发展总是呈现出一种链条式的规模效应,以一环扣一环的方式,驱动人类科学技术应用的发展——十九世纪的第三个年头,蒸汽机车出现在了伦敦的马路上,虽然它的初次亮相并不成功,还是引发了足够的警戒,伦敦的拉车伙计和马车夫嗅到了危险的气息。
关于城市里的马,也是一个极其复杂的经济生态系统——理查德·罗兹并没有在英国、伦敦和煤炭的段落顺势讲下去,而是到了第二部分的末了才从大洋彼岸的曼哈顿另起一头,开始拆解伦敦马车夫的愤怒或许并不是那么的“自私”。当然,马匹运输业本身就是一门成熟的生意,不论是短途的城际迁移,还是日常的市内交通。同时,马匹生意,以及马匹所需要的草料,以及马粪的肥料角色,也在其上下游发挥着各自的作用,以为养马人、车夫、农民和街道清洁部门提供了生计。理查德·罗兹给出的数据其实颇为让人震惊,一块四英亩(大约一万六千平方米/比两个标准足球场还大很多点)的优质农田,才能养活城里的一匹马。
从理查德·罗兹的行文看起来,即便到了十九世纪末期,马车依旧在城市交通中扮演了非常重要的角色,所以当农业用肥从畜牧肥料转向功效更好的工业用肥的时候,首先受到冲击的是街道清洁部门,因为原本可以创收的马粪忽然变成会消耗成本的累赘,引发了一系列关于城市卫生的问题。而最初用于替代畜牧肥料的鸟粪石,又一次上演了完美诠释涸泽而渔操作的公地悲剧:钦查群岛上从公元前五百年就开始堆积的鸟粪石,在短短四十年间就被挖空了——尽管对鸟粪石的研究促进了人造工业肥料的发展。无论这个段落的本意,是不是要喟叹这一操作的凶残,反正还是诱发了这样的感叹。
如果说细数蒸汽机和煤炭业发展的第一部分落笔的实处是关于人类对动力的探索,那么包裹了马车经济生态和钦查群岛公地悲剧的第二部分,讲述的则是人类对光明的渴求——这可以直接缩略为两个关键词,灯和电。然而开始的部分相当无聊,一系列关于油灯原料甚至扩展到了捕鲸业,以及后者被美国独立战争和内战裹挟的跌宕起伏的命运。当然,理查德·罗兹关于捕鲸业的那些段落不能说不精彩,但是他耗费如此多笔墨的用意多少让人有些困惑,搞不清是想讲述战争对商业生态的影响,还是新的创见对传统行业带来的毁灭性结果。或许,他的重点只是在于时年五十八岁的瓦特因为女儿去世,所以研发了一款医用人造气体制造设备——不久后,瓦特在此基础上对油灯进行了改良,促成了煤气照明的大规模应用。以及,关于如今看来十分鬼畜的那段“呼吸”疗法的描述,分量也是十分奇怪。
尽管在一开始煤气灯并没有如发明者想象中那样成为爆点,但还是在短短十余年间就得到了广泛应用。理查德·罗兹在这里意味深长的提到,“煤气灯有太多的优势让人无法抗拒,新技术被引入时,污染很少成为人们首先关注的问题”。这一点不过说明了人们对于煤炭的认知,从1600年到1850年,依旧是原始以及粗放的——1850年煤油灯出现的时候,事情变得更加讽刺了:一方面煤油生产的过程中依旧会产生大量的污染,另一方面,从沼块煤提炼煤油会产生大量的煤气,那些煤气都被浪费掉了。当然,后者受限于当时缺乏煤气管道系统的基础建设实属无奈,但两百多年过去了,煤炭产业链造成的污染,依旧没有引起注意,即便考虑到时代所限,也多少有些费解——魔鬼排泄物的恶劣属性,似乎已经在不知不觉间搅乱人间的平衡与平和。
理查德·罗兹说,在十九世纪的时候,人们似乎诚心实意地认为煤烟是进步的代价,是一个必要且无害的自然结果,想要完全避免烟雾污染的影响,是乌托邦式的空泛目标。而在需要使用更多煤炭的冬天,人们也把死亡率的增加归因于寒冷而非烟雾对肺部的影响,感冒显然为此背锅良多。直到又过了一百年,宾夕法尼亚州的一个小镇因为大雾霾,造成了二十多人死亡和六千多人患病,才构成了美国公共卫生局开始调查空气污染的契机。四年后,同样的悲剧又一次在伦敦上演,英国议会也启动了调查,却不想就证据采取行动——要知道支持欧洲重建的马歇尔计划于1951年结束,1952年正式要开始提振生产的重要年份,况且冷战的压力已经肉眼可见,英国议会担心治理污染会对工业造成影响,似乎也完全可以理解。
在当时那样的氛围下,一个肯定有几分倔强和少年气的科学家出现了——尽管在提到环境保护的时候,理查德·罗兹提到了很多举足轻重或感动世界的人物,但是从更加理性的角度来看,那科学家才是挑战歌利亚的“大卫”。这个叫做哈根·斯密特的荷兰人,是在加州理工大学当教授的有机化学家,就是他分析了杀人雾霾的各种来源和成分,并且清楚地指出了汽油就是被称为哈根雾霾的光化雾霾的最大祸首,并引起了石油公司和汽车制造商的哗然,甚至还赞助了斯坦福研究所试图用数据打败数据。这个操作彻底激怒了斯密特,使得这个荷兰人在研究光化雾霾的路上一飞不回头,最终推动了制定污染控制系统的工业标准化的进程,虽然是不情不愿,被施密特点名的行业最终还是开始遵守着相关的规范。
一个明显的转变是,尽管和煤炭关系密切的发电厂和钢铁厂也在施密特的名单上,但排名一二的是汽车和炼油厂,而汽车之所以名列榜首,则是因为汽油。这说明,一百年的时间,石油在人类经济发展中的比重,已经超过了煤炭——美国历史可查的石油勘探租约签订于1853年,距离施密特大战石油行业刚好一百年。因为农场主不相信自己的田地下会有石油财富,所以克罗斯比花7000美元买下了整个农场——合同上的购买方名字叫做宾夕法尼亚州岩石油公司,貌似是世界上第一家石油公司,以及后来这里的油井,也被认为是最早的钻采机械化、炼销工业化的工业油井,且由此拉开了石油时代的序幕。
但是尝试性的开采简直一败涂地,虽然知道这里有石油,但是却不知道怎么采出来,加之当时人们对石油价值的认知十分有限,也不觉得它赚钱(也不知道是不是蒸汽机盛行时代都靠煤的关系)。机械钻探的灵感是从用于钻探盐的蒸汽动力钻井机那里取得的,当然也亏得有超乎想象力的强大操作者(其实堪称工程师),想来应该是创造了现代石油井最初的雏形。他们利用蒸汽的动力,挖穿了岩层,获得了石油——十分奇妙又充满了宿命感的一页。
然而就和早期的煤一样,实验室里的问题容易解决,运输的瓶颈却难以突破,而且大量的石油都在运输途中被浪费——同样被浪费的还有当时因为缺乏市场而被认为是“废气”的天然气,后者就那样令当代人震惊的直接排放到大气层里。转机或许是第一次世界大战,把石油运输瞬间提升到战略高度,也可能是电焊技术的出现,解决了管道运输漏油漏气的问题。第二次世界大战期间,为了输送石油,美国联邦政府铺设了两条惊世骇俗的管道。战后,这两条管道中的一条继续服务石油的运输,而另一条则用于输送天然气,新的经济生态终于日趋成熟。
关于电的部分,理查德·罗兹对其有迷惑的定位,就像尼亚加拉瀑布产生的巨大能量一样,电在理查德·罗兹的能源宇宙里也被认为是自然界蕴藏的伟大力量(好吧,煤、石油和天然气也是)。这一定位的历史渊源是本杰明·富兰克林著名的风筝实验,而问题也很快从证明物理世界存在“电”这种伟大力量,转移到了如何创造、储存、输送和使用这种伟大能量上了。然而,电力比蒸汽还要难搞,除了富兰克林的避雷针以外,似乎毫无用武之地——直到富兰克林死后十年,终于有人证明电荷是可以顺着什么特定的东西移动的。
理查德·罗兹的行文里其实几次三番的提点读者,对当代人看来稀松平常的事物,在那些充满了不解和困惑的年份,都是极其难懂的东西,更不要说应用了。再加上十八十九世纪的科学家们,还深深受到宗教派系以及来来去去的欧洲帝王的裹挟。比如发现电荷可以转移的外科医生和生理学家伽伐尼因为自己是一个虔诚的基督徒拒绝效忠拿破仑而死于贫困,他的好朋友哲学家伏特则宣誓会效忠拿破仑而继续他的研究,后面的结果大家都知道了,毕竟电压跟他同姓啊。尽管“捕获”了这种力量,人类依旧没有办法应用它,直到三十年后,人们发现电力、磁力和机械能之间关联性,开始思量起了尼亚加拉瀑布、蒸汽机和莱顿瓶之间的关系——目的是解决蒸汽能量无法远距离输送的问题。
电倒是可以通过导体传输,但是——两个工程师在1879年讨论这个问题的时候引用了某个电工(理查德·罗兹说可能是爱迪生)的话,讲如果要把尼亚加拉瀑布的电力输送出来,用来做电缆的铜要比苏必利尔湖这一代矿藏的铜还要多。唉,这个槽点多么的眼熟,最初的纽科门蒸汽机出来的时候,似乎也被类似的话埋汰过,所以那个“电工”是在融梗?事实并不那么简单,当时的爱迪生在业界似乎已经颇有名望,但是很可惜,他的专业是直流电而非交流电,而后者显然更代表电力发展的方向。
爱迪生和威斯汀豪斯的西屋电气之间的电流之战持续了十年,最终一个叫做尼古拉·特斯拉的塞尔维亚工程师发明了交流电动机,最终帮助人类实现了大规模的水力发电——所以,这里很难不让人遐想,如今那个鼎鼎大名的、以清洁能源的开发使用为愿景、上演了硅谷小子挑衅底特律大佬戏码的公司名字,是不是来自这样的一段掌故,毕竟尼亚加拉瀑布发电的事情,貌似还因为爱迪生的关系,险些搁浅。更重要的是,代表了当时电力界权威的爱迪生输掉了这场电力之战,然后不情不愿地开始制造器交流电电动机来,蒸汽的时代,悄然落幕:差不多十年后,福特发明了汽车燃料内燃机,似乎终结了蒸汽机最后的舞台。
在汽车登场的地方,理查德·罗兹引用了一段数字,十分有趣。那段数字出自历史学家鲁迪·沃尔蒂的调研,1900年在美国生产的4192辆汽车中,1681辆是蒸汽汽车,1575辆是电动车,936辆是内燃机车——原来不同能源的车辆之争,从上世纪末就开始了啊。前述已经提到,在二十世纪五十年代,汽车被认为是光化雾霾的重要制造者,以及在推进尼亚加拉瀑布水力发电项目的过程中,同样有人跳出来说工程会影响自然风貌。实际上,在二十世纪二十年代,为了提高车辆的安全性而选择利用溶剂来提高燃料的稳定性,就已经因为其中含铅而造成极为严重的人体铅污染。在1923年就已经有机构指出这个问题,可是含铅的溶剂依旧在使用,甚至在1968年含铅汽油的市场占有率超过了98%。更讽刺的是,十年后,铅终于被勒令不准出现在美国的汽油供应中,但原因并不是它对人体有害,而是因为它对一个叫做催化转换器的汽车零部件有害。
既然是能源传,最后的高潮必然应该属于核能,特别抓眼球的情节发生于1953年12月8日的联合国大会——时任美国总统艾森豪威尔宣布了一个“原子能为和平”的新计划,说准备向国际原子能机构提供普通的铀和裂变材料,还邀请苏联一起来做这个事情,让原子能可以协助解决能源匮乏地区的供电问题。这一计划的背景是,继承了冷战的艾森豪威尔要增加美国及其盟国在面对苏联时的竞争力,或许是对古巴导弹危机心有戚戚,所以艾森豪威尔增加了对核武器的持有,还推出了和北约盟国分享核武器的新政策。原子能为和平计划,不过是让美国看起来不那么像战争贩子的美颜相机而已。
理查德·罗兹称老艾克是一个高明的扑克玩家,后者在回忆录中说,自己得到了美国技术专家的保证,无论如何都会确保美国对苏联时的核武优势。老艾克确实是一个高明的扑克玩家,事实就是一年后,首先实现了核能接入电网的是苏联而不是美国,换言之,当时美国方面连官方还是私营企业来建设商业性核电厂都没有拿定主义,冷战时期的中央计划经济,让莫斯科在艾森豪威尔的联合国表演过后,扳回一城。但是核电的商业化情况是很复杂的,一个是传统发电行业的抵触,就好像曾经的马车夫抵制蒸汽机车一样,另一个是居高不下的建设及运营成本:通用电气和西屋公司在做完一系列生意后,一共损失近十亿美元,那可是1963年的十亿美元。社会学家詹姆斯·贾斯珀评论回缩,只有对未来的技术进步抱有极大信心的人,才会这么冷酷地赔钱赚吆喝。
但最大的问题还不是这个。广岛和长崎的故事让全世界都充分认识到了原子能的一体两面,加上核废料的处理问题始终没有一个可以充分说服民众的解决方案——尽管相关学者提出的以能源取代粮食成为矛盾核心的新马尔萨斯主义颇有市场,却对核能的推广没有什么作用。理查德·罗兹认为对辐射的恐惧和对其影响的误解,是反核情绪的强大驱动力,但归根结底还是科学上的无能——更严峻的现实是,从1979年美国三英里岛摧毁了核反应堆的事故,到1983年乌克兰的切尔诺贝利核电站的失控,再到2011年日本福岛核电站泄露事故,科学的无能加上人类的傲慢,问题看起来似乎变得更加糟糕了。
尽管核能的潘多拉属性要远远超过煤炭,可它在现阶段看起来,似乎是人类解决能源层面马尔萨斯陷阱的最优选择,而理查德·罗兹对那三起事故中主理人的归责,似乎在强调,只要严格遵守规矩,核能不仅清洁耐用,而且还非常安全。以此为基础,他提出了一个问题,为什么采用新能有的速度如此之慢。然后颇有几分落寞地自己作出了回答:当拉链开始替代纽扣的时候,有些人拒绝改变,因为他们认为带拉链的衣服是有罪的,这样的衣服脱起来更方便。以及,他又往前走了一步,认为在美国,能源问题已经因为驴象之争表现出了过激的政治化——这不符合能源传的基础人设。
可是,我还是觉得他似乎忽略了某些事情,就好像曾经的时代认为煤烟是世界文明化程度提高的必然伴生物一样,人类世界在接受新事物时固然有因为对未知的恐惧,而表现出应激式谨慎的可能——同样的,也会因为过于乐观而盲目的追捧自己并不知其所以然的概念。有一本关于金融危机的书里提到,人类的兴奋和傲慢会引发巨大的无知,然后孵化成一种可笑的侥幸心理,认为“这次不一样”。
可是这次真的会不一样吗?人类真的会从历史中吸取教训吗?曾经埋汰了从伦敦到洛杉矶再到北京的光化雾霾,以及从煤炭到石油的整个人类能源演史,无论是从哲学领域还是从科学领域,都没有表现出一切都会好起来的迹象。可悲的终点是,理查德·罗兹本意似乎是想通过风能、太阳能、水力和核能的混搭来反驳能源马尔萨斯陷阱的危言耸听,却只能用一句不痛不痒的“人类的伟大计划就是逐步减轻人间的疾苦”来结尾。在对照能源史对人类的间歇性"重伤“回顾来看,这句话的讽刺性简直原地拉满,让人无话可说。所以,最后那句科学与技术不仅没有威胁到文明,也不知道是不是场面话,毕竟普通人对核能的感知,来自于小男孩和胖子,来自于古巴导弹危机,来自于超级不合规的切尔诺贝利和福岛。
所以啊,潘多拉的恶作剧,其实不只是煤炭。