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在熱力發電站中,人們需要一種液體的運作介質,并要求它的沸點盡可能低。比如說,氨氣和溫暖的表層水混合后,很快就會蒸發和膨脹。蒸氣可以產生壓力,并且驅動發電機,然后產生電流。當對溫度較低的深海水進行充氣時,氨氣就會重新液化,然后發熱,接著再次液化,如此循環往復。總之,至少在深度超過 1000 米,而且水層溫差超過 20°C 時,熱力發電才能發揮足夠的效用。
可惜,這仍不適合德國。
滲透發電站
滲透發電站別具一格的是,鹽的含量在這里產生了決定性的作用。在入海口,淡水和咸水發生了交匯。此時液體會相互混合,以平衡它們的濃度差。如果不讓它們混合,會出現什么情況呢?你只需制作兩個容器,并用膜從中隔開就可以了。這種膜的特性是,淡水可以通過,但濃度較大的咸水則無法通過。也就是說,水只能向一個方向流動。假設是從右往左,左邊容器內的水平面開始上升,此時就產生一定的壓力,而這種壓力即可驅動渦輪機,一個滲透發電站也就建成了。
它的優點在于原理非常簡單。數十億年以來,進化女神一直進行著滲透實驗——在人體、動物和植物的細胞內部。問題不在于原理本身,而在于滲透膜。要想產生百萬瓦級的能源,它的面積就必須達到 20 萬平方米。怎樣才能做到呢?纏繞起來,放在管道模塊里,這樣才能做到美觀,否則一個 20 百萬瓦的發電站看起來就像一堆廢墟。現在出現了一種新的設計,將滲透發電站建在地下。如果這能發揮最大效益的話,那么歐洲每年即可獲得 2500 億千瓦/時的電能,這是德國每年用電量的 4 倍。
順便提一下德國……
不,我們仍然一無所有。可惡的波羅的海不夠咸,而北海出海口又不存在明顯的淡水和咸水分界線。德國:零分。
上述所有的發電站都有一個共同特點,那就是它們無法儲存電能。它們所生產的電能必須直接投入使用,而且除了個別特例之外,大多是不太穩定的,因此也不能完全取代傳統的發電站。
但是,如果將它們與其他一些環保型的能源結合,比如太陽能等等,還是可以發揮愈來愈重要的作用的。我們必須繼續努力。正如前面所說的那樣,直到 20 世紀 70 年代石油危機以后,再生能源才引起人們的注意。而隨著石油價格的下跌,人們對它的興趣也迅速減弱。如今,由于二氧化碳的問題愈來愈嚴重,人們對水力發電站的熱情也逐漸高漲起來。
在德國也是如此。即使我們沒辦法好好利用這些方法,但我們仍可在技術方面不斷地開發、輸出、提供服務。因為,德國的工程技術就是一流的再生資源。
科技進化的影響
美國藝術知識分子中的權威雷·庫茨魏爾在他那部充滿爭議的《現代智人》中寫道:
“進化過程正以幾何級數的速度向前發展,而技術的進步也始終與它保持一致……技術終將發展出新技術……因為技術其實是另一種形式的進化,因此它的增長速度也是幾何級數的。”
如果我們自認為可以與進化女神平起平坐,也許犯了一個大錯,因為即使沒有我們,她也會不停地為這個世界操勞。但在人類的發展過程中,我們已從進化女神那里分到一杯羹。我們盡量做到謙虛、寬容,但仍然追求“科技進化”,我們要以技術的手段來延續自然的建構和功能,這就是我們的理念。
什么?僅是因為我們的大腦讓我們擁有這樣的能力嗎?這顆由進化女神創造的大腦?
好吧,好吧。
不管怎樣,科技進化一定會對我們未來的生活產生重要影響,不管我們在哪里停留,也不管我們將來要做什么,它前進的腳步將愈來愈快。科技進化是一個不可逆轉、強制性的過程。凡是想得到的,就一定能做得到。一旦付諸實施,科技進化的過程就會不斷加速。
過去 100 年的科技進化,抵得上過去 1000 年的成就,而接下來 10 年的發展,又肯定能與過去 100 年的進步并駕齊驅。計算機的計算能力遵循著摩爾定律,在過去 20 年中一直呈幾何級數增長。我們有理由期待,在不久的將來,晶體管的分隔層厚度只相當于幾個原子。摩爾定律將在一個新的加工技術中找到它的立足點。在想象和實踐的世界里,螺旋上升的速度日益增加。
幾十年后,西半球可能沒有人能夠離開計算機義肢而生存,大量的神經植入體將取代我們的器官,幫助我們聆聽、觀察、思考。計算機病毒將會超過心肌梗塞和癌癥,成為人們健康的最大風險。隨著基因技術的進步,人們會一個一個克服這些疾病,但稍具天才的恐怖分子也會躲在某個暗室里,不斷生產出新的病毒。有錢人的小孩都是經過精心設計的,而且為了預防萬一,他們還會再復制一個。人類將對大腦進行分子掃描,納米技術和超微技術的迅速發展也讓長生不老不再遙不可及。前提是,我們必須離開自己的身體,將自己與人工智能進行聯結。機器產生了意識,愈來愈人性化,而人則愈來愈像一部機器。
這是人類的前景。
然而現實生活中的調查顯示,多數美國人和歐洲人對科學根本沒什么興趣,幾乎一半的人不相信科學家和政治家所說的話。曼哈頓的小孩把母雞畫成 6 只腳,因為他們的媽媽總是會買 6 只裝的雞腿回家。科技進化不是一場喧嚷游行,把所有人都席卷其中,它明明是在我們眼前發生的,但同時又讓人難以察覺。
科技進化可以是一副助聽器,是對天生感官的一種技術性擴展;它也可以是一支激光筆,就像人們在課堂上使用的那樣,是我們的食指在光線上的延伸;當我們看電視時,我們所使用的眼睛本來最多只能看到幾百米遠,然而此時卻超越了國界。不管我們是否愿意,我們已經成為百分之百科技進化家庭中的孩子,沒有了它,我們甚至無法生存。它過去是,而且現在也是我們適應自然或社會的途徑。
好的設計就像大自然——仿生學
在進化與技術的結合中,目前最能引起人們興趣的恐怕要算是仿生學①了,它清楚地展現了未來發展的方向。一般來講,仿生學原理是仿照自然界的各種形狀和運作原理來為人類服務。尤其是海洋仿生學最受關注,因為海洋中的生命體歷經數百萬年大自然的磨煉,已經創造出很多令人嘆為觀止的功能和解決問題的方法。比如飛魚就長著分叉狀的尾鰭,因而能像離弦之箭般在空中滑翔。而烏賊也引起了高科技產業的興趣,因為它們的色素囊可開關自如,而且能夠閃電般地適應周圍環境。這些小囊可以對溫度變化產生反應,自行收縮或膨脹。此外,烏賊還豐富了計算機顯示器的生產技術,并且能夠應用在隧道的警告板上,因為它能對有毒物質產生反應。具有自我清潔功能的洗臉盆,也要感謝人們對超光滑的海豚皮膚的研究。
海豚為仿生學家帶來愈來愈多的驚喜。比如在水下進行數據的無線傳輸就曾讓聲學家們幾近崩潰,因為在水面下,信號會發生多次反射從而相互重疊。但海豚之間并不存在這個問題。它們會“唱歌”,也就是說,它們能不斷地更改自己的發送頻率。柏林科技大學的科學家們以仿生學權威魯道夫·班納施為核心,開發出一種歌唱式的發射模塊,從此人們可以在沒有干擾的情況下相互交流。感謝海豚!
仿生學如此新穎,仿生學又如此古老。
潛水員身上的橡皮潛水鞋,就是在觀察研究鯨和魚類之后模仿它們的尾鰭制造出來的。而在仿生學的時間軸上,人們還可以繼續向前追溯。早在公元前 500 年,希羅多德就已介紹過潛水裝備。他提到一位先生,從某種意義上說,這位先生是一位偉大的仿生學家和科技進化的先驅。他不僅了解象鼻的作用——他花了很長的時間去觀察大象潛水,發現它們能夠用這種天然的進氣管道呼吸——而且還對這種原理加以抽象化,對此進行了改造。
他的名字叫西里斯,是薛西斯一世旗艦上的奴隸。
有一天,西里斯聽說他的國王正準備進攻希臘人的船隊,他吃了一驚。他本身就是希臘人,于是他開始擔心同胞的安危,他覺得自己應該用某種方式向他們發出警訊。他策劃了好幾種方案,又全都放棄,直到最后,他決定偷一把刀,然后從甲板上跳入水中。事情并非如他所想象般神不知鬼不覺。但當看守者沖向船舷時,西里斯已經消失了。也許他已經淹死了,薛西斯國王的部下們這么想,于是繼續準備入侵。他們完全沒有料到,此時剛剛逃出去的西里斯正趴在船身下。當他確認人們不再關心他的去向時,就立即潛入水中,游向距他最近的岸邊。