主题：我保守是因为我既无知又无能 -- 给我打钱87405

洛厄尔和劳伦斯后来找到了“治水”方略，但这过程绝不轻松，甚至事后来看似乎期间发生了一些不可思议的事。

劳伦斯市决定修建一个水过滤工厂，但这是没有办法的办法。此话究竟该作何理解？它的准确意思是：不知道该怎么办，死马当作活马医。欧洲人在这之前已经采用了水过滤方案，但收效甚微，与昂贵的投资相比极不相称。和人命比起来，钱算什么呢？所以这里还有第三个要素，不论政府官员还是水务公司的老板，以及普通市民，多数人仍然不大相信，水污染问题真的有那么严重。

我需要在这里稍做停留，把这个要命的问题所遇到的阻力再理一理，主要有三点：

一、这是新问题，人们不知道该怎么办。但另一方面，其实是有相关的知识、方法和思想储备的。

二、钱是一个大问题，这笔钱以前不曾或者说极少出现在我们的预算中。

三、传统的生活方式与新生活之间有一条壕沟，但几乎所有人都没有意识或者充分意识到，我们一直在用旧思想、老观念来应对新问题。

如果不是麻省理工学院，可能劳伦斯市最终会放弃水过滤。塞奇威克认为，这是当时唯一有希望的水处理方法。但需要注意的是，这里所说的方法，是一种“工程思路”。在很早的时候，人类就发现，如果把污水排入土壤，水质会有明显的改善。巴黎人就是这么做的。他们在市郊开辟了一个巨大的污水农田区，再将市区污水引入。污水经土壤渗透过，变成浅层地下水，返回塞纳河，此时水质已经有明显改善。简单说，巴黎人构建了一个循环体系。但这个体系，是“自然的”，而并非是“机械的”，它应对不了（近现代）城市的快速成长，工业 时代对它并没有太多的热情。所以对于美国的学者和工程师来说，巴黎的经验可以借鉴，但需要改良，要能使之“工程化”。

幸好探索的过程并不长，实验结果表明，细砂类似土壤的多孔结构，有良好的过滤效果。令人头痛的是，同一批砂子第二次过滤效果低于第一次，第三次低于第二次。这是什么原因造成的呢？麻省的另一位教授海勒姆.米尔斯意识到，砂子上附着微生物，微生物和氧气共同作用将污水中的有害物质氧化，这是细砂发挥过滤作用的原理。但这是一个耗氧过程，水中的溶解氧一旦用光，氧化过程就会减缓或者停止，砂子就会变得无用。砂滤更适合处理受工业污染浅的地表水，而应付不了工业废水。

此外，还有一个问题，砂子能过滤伤寒杆菌或者其它致病菌这种微小颗粒吗？从表面上看，这是不可能的，砂子之间的缝隙远大于细菌的个头，这些“破坏份子”完全可以大摇大摆的从“栅栏的缝隙”之间钻过去。然而事实却叫人感到错愕。伦敦水处理厂的经验表明，砂子可以去除（一部分）病菌。

进一步的研究表明，当水不断流过滤装置数周之后，砂滤器的最表层会出现数厘米厚的凝胶状物质。但这并非是研究成果，而是许多人早就知道的事实。可是为什么以前人们没有去分析这些凝胶状物质呢？因为我们根本就不知道它有什么功效，我们也就不会去关心它为什么会出现在那里。那么这会为什么会认为它有用呢？其实这只是一种猜测，猜测的基础是伦敦水处理厂无意中发现砂滤装置可以去除病菌。真正的发现是，这些凝胶物质会“捕食”病菌。一块到来的另一个发现是，凝胶物质会减缓流速——越来越多的凝胶物逐步填满砂粒间缝隙。对付这个麻烦我们有现成的经验：把砂滤器做成模块组，每隔一段时间就做一次更替，被换下来的砂滤器经过清洁后可以再度利用。

1893年，劳伦斯市的第一座水过滤厂建成，伤寒患病率下降了80%。

然而事情到这里并没有结束，新的麻烦又来了。

周润发拍过一部电影叫《秋天里的童话》，他所饰演的那个角色“船头尺”有一句叫我印象深刻的台词：“女人真茶煲”。茶煲就是trouble，就是麻烦。我有时想，这世界如果缺了女人，男人百分之百要变成猪。

闲话少叙，还是让我重回正题。麻烦是，尽管可以用模块组来解决流速逐步变缓的问题，但这种过滤装置仍然太慢，所以水处理厂需要占用极大的面积。像劳伦斯这样的小城，占地面积大约相当一座美式橄榄球场，大约长110米宽50米。可是像费城这样的大都市，就需要10个或者20个。在这里我需要再次提醒的是，科学家和工程师要解决的是系统问题，也就是说，要拿出的是工程方案。另外，水处理厂往往需要建在市中心，那里可是寸土寸金。这似乎又绕回了前面那个老话题：要命还是要钱？其实这个问题并没有那么简单，我们不能简单的认为这只是在钱和命之间做选择。

第二个麻烦是，砂滤器不能应对所有的水，一些富含悬浮颗粒物的水体就会让它很快失效，所以旧式的砂滤器只能应用在一部分地区，比如伦敦和巴黎，但密西西比河的河水就太过浑浊了。

悬浮颗粒物何以令砂滤器失效呢？这是一个物理学所研究的问题（当然也可以认为是一个化学问题）。河水中的悬浮颗粒物主要是黏土，黏土很容易失去氢离子，从而带有负电荷。而前述细砂上的凝胶物也带有负电荷，于是同性相斥，大幅减弱净水作用。

再者，水中细小颗粒物沉降速度很慢，所以如果打算简单用沉淀池来搞定水中的黏土并不可行。我们该如何处理这个棘手的问题呢？既然是物化问题，那就用物化的办法来对付它。工程师经反复实验，发现如果往水中添加一些“盐”，就可以克服电荷排斥，另一方面还能促使小颗粒物因相互吸引变得更大，从而加快沉降速度。这种“盐”叫硫酸铝，也就是明矾。

其实我们今天有理由怀疑，当初工程师们究竟是不是非常清楚这里的物化原理，但他们终究是发明了新工艺，这工艺行之有效。原理如下：明矾，也就是硫酸铝进入水中后形成带正电荷的粒子，这样它就会吸引带负电荷的黏土颗粒，进而形成一个较大的颗粒。此时颗粒的总电荷为负，因此它又会吸引另一个带有正电荷的含铝粒子，颗粒变得更大。这过程的奥妙就在于“不平衡”，于是雪球——应该说是泥石球——越滚越大，但比较松软，我们后来管这种较大的松软的“泥石球”叫絮状物。它将在重力作用下，也就是在我们的母亲的帮助下，沉降到池底。

后来人们发现，除了明矾，还有其它化学品可以选择。这一发现，将在未来派上用场。

上述内容，只是轻描淡写，至少我本人很难想象出来，这一路遇到了多少艰难险阻。要探索发现，要分析实验，要设计调试，还要跟各式各样的人周旋，说服他们，安抚他们……好吧，不管怎么说，到此时此刻，大体上我们可以说：基本搞定了水过滤问题。这一整套“底子”我们今天还在用。200多年来，它拯救了难以计数的生命，但许多人对此一无所知。我不是来宣讲感恩的，我是说，除了打败伤寒，水过滤工厂还有出乎意料的功效，连死于呼吸系统疾病的概率都下降了。1900年，美国人的平均寿命是47岁，到了1947年，这一数字变成了63。并不能说，这只是水过滤厂的功效，我以为，可能比较恰当的概括是：当人类从农业社会向工业社会迈进时，在初期，我们遇到了极大的困难，我们根本就不知道这前进的一步伴随着死亡的威胁。好在我们无所畏惧，大概也可以说还赖上天眷顾，我们算是活下来了，挺过来了。

作为我本人而言，对于这段历史，我最关心的是变化。

我一直对自然学科这个称谓表示抗拒，我认为应该叫机械学科更为直观，这是因为在许多人的习惯中，自然往往和生命有关。诚然，生命的本质是不是就是机械运动，这是学界讨论的热点，双方你来我往，不断拿出更为有力的证据，但时至今日，仍无定论。我的意思是，可能一般情况下，我们会认为把工业 与机械、工程这些个词汇绑定在一起，他们的“死敌”是自然与生命，但这个看法或许是错的。

看法是错还是对，在某种程度来看，无关紧要，要紧的是它有深远的影响。比如我们许多人，尽管接受过相关教育，但一听到转基因三个字就感到害怕。至少在普遍的观念中，工业时代解决问题的思路与农业社会大相径庭，这令一些人感到厌烦，感到不自在，感到不舒服。我们有一个普遍而共同的感受，那就是生活在工业 时代中的人，往往不知道自己在干什么，不知道自己设计或者制造出来的那个“零件”将用来干什么，它可能会救人，同时也可能会杀人。用俗话来说，我们过的日子，非常的没谱。这不是因为我们缺少知识，而是工业 时代下的人类社会，是一个我们到今天仍然觉得非常陌生的存在。我们人类，用自然科学，将自然给“放逐”了。