STEEL 01
不屈不撓的鋼

我從來沒在酒吧廁所簽過保密條款，因此當(dāng)我發(fā)現(xiàn)布萊恩只是叫我簽字，沒有其他意圖時(shí)，不禁松了一口氣。一小時(shí)前，我才認(rèn)識(shí)布萊恩。這家叫作希漢斯的酒吧位于都柏林市郊的鄧萊里，離我當(dāng)時(shí)的工作地點(diǎn)不遠(yuǎn)。布萊恩六十多歲，臉色紅潤，拄著拐杖，一條腿不良于行。他穿著瀟灑的西裝，稀薄的灰發(fā)帶著一點(diǎn)金色，絲卡牌香煙抽個(gè)不停。布萊恩發(fā)現(xiàn)我是科學(xué)家后，立刻猜到我應(yīng)該會(huì)對(duì)他20世紀(jì)70年代在倫敦的經(jīng)歷感興趣。他在倫敦銷售英特爾4004芯片，正好趕上當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)熱潮。他以每箱一英鎊的價(jià)格進(jìn)了一萬兩千箱芯片，再以十倍價(jià)格賣給相關(guān)產(chǎn)業(yè)。我跟他說我在都柏林大學(xué)學(xué)院機(jī)械工程系研究合金，一直滔滔不絕的他難得地沉默下來，陷入沉思。我便趁機(jī)去了洗手間。

保密條款就寫在一張紙上，這張紙顯然是剛從他的筆記本上撕下來的。內(nèi)容很短，主要是說他會(huì)跟我描述他的發(fā)明，但我必須保密，而他會(huì)付我一愛爾蘭鎊。我請(qǐng)他再多告訴我一點(diǎn)，但他戲謔地閉上嘴巴，做了拉拉鏈的動(dòng)作。我不大曉得我們?yōu)槭裁匆趲勥@件事。隔著他，我看見其他顧客進(jìn)進(jìn)出出。我心想是不是該大聲呼救。布萊恩摸了摸外套，從口袋里掏出一支圓珠筆，又從牛仔褲口袋掏出一張皺巴巴的鈔票。他是認(rèn)真的。

我在滿是涂鴉的廁所隔間墻上簽了保密條款。布萊恩也簽了字，然后把鈔票給我，那張紙就成了有效力的正式文件了。

回座之后，我們繼續(xù)喝酒，布萊恩開始解釋他發(fā)明的電動(dòng)磨刀機(jī)。他說他的發(fā)明會(huì)掀起剃刀革命，因?yàn)樗腥藦拇酥恍枰I一次刀片。數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè)將瞬間化為烏有，而他會(huì)一夕暴富，地球礦藏的消耗也將減少。“怎么樣？”他問，然后驕傲地灌了一大口啤酒。

我狐疑地望著布萊恩。科學(xué)家都會(huì)遇到這種事，被某人抓著大談自己驚天動(dòng)地的大發(fā)明。再說，剃刀于我是一個(gè)敏感話題。我覺得被刺了一下，渾身不對(duì)勁，想起了背上那一道長長的傷疤，還有我在漢默斯密地鐵站的遭遇。但我還是示意布萊恩繼續(xù)講下去……

晚熟的科技

直到20世紀(jì)，科學(xué)家才對(duì)鋼有深入的了解，這實(shí)在很怪，因?yàn)殄戣F這門技術(shù)已經(jīng)代代相傳了數(shù)千年。即使在19世紀(jì)，人類對(duì)天文、物理和化學(xué)已經(jīng)有了驚人的理解，工業(yè)革命所仰賴的鑄鐵和煉鋼還是全憑經(jīng)驗(yàn)，靠的是直覺、仔細(xì)觀察和大量的運(yùn)氣。（布萊恩會(huì)不會(huì)正是這樣的幸運(yùn)兒，碰巧發(fā)明了磨刀的劃時(shí)代新方法？我發(fā)現(xiàn)我并不想否認(rèn)這種可能性）

在石器時(shí)代，金屬非常罕見，因此備受珍惜。銅和金是當(dāng)時(shí)僅有的金屬來源，因?yàn)榈貧ど现挥羞@兩種金屬是自然存在的（其他都必須從礦石中提煉），只是數(shù)量不算多。地殼上也有鐵，但絕大部分來自天上的隕石。

關(guān)于從天而降的金屬，沒有人比家住波斯尼亞北部的拉伊奇（Radivoke Lajic）體會(huì)更深了。

2007年到2008年，他家就至少五次遭隕石擊中。在統(tǒng)計(jì)學(xué)上來說，發(fā)生這種事的概率實(shí)在微乎其微，拉伊奇說外星人鎖定了他家，聽起來還蠻有道理的。他在2008年發(fā)表這個(gè)看法，結(jié)果他家又遭隕石擊中一次。科學(xué)家調(diào)查后證實(shí)是隕石沒錯(cuò)，并開始研究他家附近的磁場(chǎng)，希望找出這非比尋常的高頻率背后的原因。

少了金、銅和隕石鐵，我們石器時(shí)代的老祖先就只能用燧石、木頭和獸骨制作工具。使用過這些材料的人都曉得，用它們做成的工具用途相當(dāng)有限。木頭一敲不是碎了、裂了，就是斷成兩截，石頭和獸骨也不例外。金屬跟這些材料根本上就不同，金屬可以鍛造——加熱后會(huì)流動(dòng)且有可塑性。不僅如此，而且金屬越敲越強(qiáng)韌，光靠打鐵就能使刀刃更硬，而且只要把金屬放入火中加熱，就能反轉(zhuǎn)整個(gè)過程，讓金屬變軟。

一萬年前最先發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)的人類，終于找到一種硬如巖石又像塑料般可以隨意塑形，還能無限重復(fù)使用的材質(zhì)。換句話說，他們找到了最適合制作工具的材料，尤其適合制作斧頭、鑿子和刀之類的切割用器具。

我們的老祖先一定覺得金屬這種軟硬自如的能力非常神奇。我很快發(fā)現(xiàn)，布萊恩也有同樣的感受。他說他沒有什么物理和化學(xué)知識(shí)，全憑反復(fù)試錯(cuò)設(shè)計(jì)出他的發(fā)明，但終究成功了。他希望我能幫他測(cè)量經(jīng)他的機(jī)器操作后，刀刃銳利度的前后差異，因?yàn)槟玫贸鲞@種證據(jù)，他才有本錢跟剃須刀公司好好談生意。

我告訴布萊恩，用他的機(jī)器磨出來的刀刃可能要經(jīng)過幾項(xiàng)測(cè)試，剃須刀公司才可能認(rèn)真考慮他的想法。金屬是由金屬晶體組成的，每片刀刃平均含有幾十億個(gè)晶體，晶體里的原子都按特定方式堆積，形狀接近完美的立體晶格。金屬鍵把原子固定在位置上，使得晶體變得強(qiáng)韌，而剃須刀的刀刃變鈍，是因?yàn)樗诜磸?fù)撞擊毛發(fā)后，晶體的結(jié)構(gòu)改變，金屬鍵被打斷或晶體發(fā)生了滑移，致使平滑的鋒刃上出現(xiàn)小凹洞。

如果照布萊恩的想法，用電動(dòng)設(shè)備磨利刀刃，就得反轉(zhuǎn)前述整個(gè)過程。換句話說，原子必須重新歸位，回復(fù)成原來的結(jié)構(gòu)。布萊恩想讓業(yè)者認(rèn)真考慮他的構(gòu)想，不僅需要證明他的發(fā)明能重建晶體結(jié)構(gòu)，而且還必須在原子層面上做出解釋，說明為什么這樣做可行。摩擦?xí)鸁幔还苁且噪妱?dòng)或其他方法加熱，通常效果都跟他所宣稱的相反——熱會(huì)讓金屬變軟而非變硬。我這么跟布萊恩說，布萊恩說他曉得，但堅(jiān)稱他的電動(dòng)磨刀機(jī)不會(huì)加熱刀刃。

金屬由晶體組成，這個(gè)想法可能很怪。因?yàn)樘岬骄w，我們通常會(huì)想到透明的多面體礦石，例如鉆石或翡翠等。金屬的晶體特質(zhì)從表面看不到，因?yàn)榻饘俨煌该鳎揖w構(gòu)造通常小到必須用顯微鏡才看得見。使用電子顯微鏡觀察金屬晶體，感覺就像看到鋪得毫無章法的地磚，晶體內(nèi)則是駁雜的線條，稱為“位錯(cuò)”。位錯(cuò)是金屬晶體內(nèi)部的瑕疵，表示原子偏離了原本完美的構(gòu)造，是不該存在的原子斷裂。位錯(cuò)聽起來很糟，其實(shí)大有用處。金屬之所以能成為制作工具、切割器和刀刃的好材料，就是因?yàn)槲诲e(cuò)，因?yàn)樗茏尳饘俑淖冃螤睢?/p>

你不必用到錘子就能感受位錯(cuò)的力量。拗回形針，就是把金屬晶體弄彎，要是晶體不彎，回形針就會(huì)像木棍一樣碎裂折斷。金屬的可塑性來自位錯(cuò)在晶體內(nèi)的移動(dòng)。位錯(cuò)移動(dòng)會(huì)帶著微量的這種物質(zhì)，以超音速從晶體的一側(cè)移向另一側(cè)。換句話說，當(dāng)你拗彎回形針時(shí)，里面有將近100000000000000個(gè)位錯(cuò)以每秒數(shù)千米的速度移動(dòng)。雖然每個(gè)位錯(cuò)只移動(dòng)一小塊晶體（相當(dāng)于一個(gè)原子面），但已經(jīng)足以讓晶體成為具有超級(jí)可塑性的物質(zhì)，而非易碎的巖石了。

金屬的熔點(diǎn)代表晶體內(nèi)金屬鍵的強(qiáng)度，也代表位錯(cuò)容不容易移動(dòng)。鉛的熔點(diǎn)不高，因此位錯(cuò)移動(dòng)容易，使得鉛非常柔軟。銅的熔點(diǎn)較高，因此也較堅(jiān)硬。加熱會(huì)讓位錯(cuò)移動(dòng)，重新排列組合，結(jié)果之一就是讓金屬變軟。

對(duì)史前人類來說，發(fā)現(xiàn)金屬是劃時(shí)代的一刻，但金屬數(shù)量不多的基本問題仍沒有解決。其中一個(gè)解決方法，是等天上掉下更多隕石來，但這么做需要很有耐心。每年約有幾公斤的隕石掉落地球，但大多數(shù)都落入了海中。后來，有人發(fā)現(xiàn)了一件事，這個(gè)發(fā)現(xiàn)不僅終結(jié)了石器時(shí)代，而且開啟了一扇大門，讓人類獲得了一樣似乎永不匱竭的物質(zhì)：他們發(fā)現(xiàn)有一種綠色石頭，只要放進(jìn)熱焰里再覆以火紅的灰燼，就會(huì)變成發(fā)亮的金屬。我們現(xiàn)在知道這種綠色石頭是孔雀石，而發(fā)亮的金屬當(dāng)然就是銅。對(duì)我們的老祖先來說，這肯定是最神奇的發(fā)現(xiàn)。遍布四周的不再是毫無生氣的巖石，而是擁有內(nèi)在生命的神秘物質(zhì)。

我們的老祖先只能對(duì)孔雀石等少數(shù)幾種巖石施展這種魔法，因?yàn)橐行У匕咽^轉(zhuǎn)變成金屬，不僅得先認(rèn)出正確的巖石，而且要仔細(xì)控制它的化學(xué)狀態(tài)。但就算某些石頭無論加熱到多高溫度都還是頑石，絲毫沒有轉(zhuǎn)變，我們的老祖先肯定還是覺得這些石頭藏有神奇的奧秘。他們猜得沒錯(cuò)。加熱法適用于提煉許多礦物，只是那是幾千年后的事了，在人類了解其中的化學(xué)原理，知道如何控制巖石和氣體在火焰中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)之后，熔融法才真正有了新的突破。

沒有金屬銅，就沒有金字塔

大約從公元前5000年起，我們的老祖先便不斷試錯(cuò)，精進(jìn)煉銅技術(shù)。銅制器具不僅促成了人類科技的突飛猛進(jìn)，而且催生了其他技術(shù)，以及城市和第一波人類文明。埃及金字塔就是銅制器具大量應(yīng)用的結(jié)果。建造金字塔用的巖石都是從礦場(chǎng)挖出來的，再用銅鑿子一塊塊削成固定大小。據(jù)估計(jì)，古埃及人挖掘了大約一萬噸銅礦，制造出三十萬把銅鑿子。這是空前的成就。

少了金屬工具，法老就算召集再多奴隸也蓋不出金字塔。銅鑿子因?yàn)橛捕炔粔颍⒉贿m合鑿切巖石，拿來敲打石灰石很快就會(huì)變鈍，這使得金字塔更加了不起。專家估計(jì)，銅鑿子每敲幾下就得重新磨利才能繼續(xù)使用。銅不適合做剃須刀也是同樣的道理。

金也是硬度較低的金屬，因此戒指很少用純金制作，否則很快會(huì)刮壞。但我們只要加入百分之幾的其他金屬（例如銀或銅）形成合金，就會(huì)改變金的顏色：銀會(huì)讓金變白，銅會(huì)讓金變紅。不僅如此，形成的合金還會(huì)比純金硬，而且硬上許多。金屬只要摻入少量其他物質(zhì)就會(huì)改變性質(zhì)，這是研究金屬的樂趣所在。

以金銀合金為例，你可能好奇銀原子到哪里去了。答案是，銀原子就嵌在金塊的晶格里，占去一個(gè)金原子的位置。正是因?yàn)殂y原子的取而代之，金子才會(huì)變硬。

合金通常比純金屬堅(jiān)硬，原因很簡單：外來原子的大小和化學(xué)性質(zhì)，都跟原本的金屬原子不同，因此嵌入后會(huì)擾動(dòng)原本金屬晶體的物理和電子結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生一個(gè)關(guān)鍵后果——讓位錯(cuò)更難移動(dòng)。位錯(cuò)更難移動(dòng)，晶體形狀就更難改變，金屬也就更堅(jiān)硬。因此，制造合金就成為防止位錯(cuò)移動(dòng)的一門技藝。

在自然界中，其他晶體里也會(huì)發(fā)生原子取代。純氧化鋁晶體是透明的，但只要其中含有鐵原子就會(huì)變成藍(lán)色，也就成為俗稱的藍(lán)寶石。同理，純氧化鋁晶體包含了鉻原子也會(huì)變色，成為紅寶石。

從黃銅時(shí)代、青銅時(shí)代到鐵器時(shí)代，在文明不斷發(fā)展中，合金也越來越堅(jiān)硬。黃銅很軟，屬于天然礦產(chǎn)，而且容易熔冶。青銅比黃銅堅(jiān)硬許多，是銅的合金，含有少量的錫，偶爾還包括砷。因此，如果手上有黃銅又知道方法，只需要費(fèi)一點(diǎn)功夫就能做出強(qiáng)度和硬度都比黃銅高十倍的武器和剃刀。唯一的麻煩是錫和砷非常稀有。青銅時(shí)代的人開發(fā)了許多精心找出的貿(mào)易路線，從康瓦爾和阿富汗等地運(yùn)送錫礦到中東各文明的中心，就是為了這個(gè)目的。

鋼是謎樣物質(zhì)

我告訴布萊恩，現(xiàn)代剃刀也是合金制成的，而且是一種非常特別的合金，我們的祖先花了幾千年還是不了解它——它就是鋼。鋼是加了碳的鐵，比青銅還硬，而且成分一點(diǎn)也不稀有。幾乎每塊巖石都含鐵，而炭更是生火的燃料。我們的祖先不知道鋼是合金，更不知道以木炭形式出現(xiàn)的碳，不只是加熱和鍛造鐵的燃料，還能嵌入鐵晶體里。炭在加熱黃銅時(shí)不會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象，加熱錫和青銅時(shí)也不會(huì)，只有對(duì)鐵會(huì)如此。我們的祖先一定覺得這種現(xiàn)象非常神秘，我們也是在學(xué)會(huì)了量子力學(xué)后，才明白背后的道理。鋼里的碳原子并未取代晶格內(nèi)的鐵原子，而是擠在鐵原子之間，把晶體拉長。

還有一個(gè)麻煩：要是鐵里摻了太多碳，例如比例達(dá)到百分之四而非百分之一，形成的鋼就會(huì)極為易碎，根本無法用來制作工具和武器。這會(huì)是很大的麻煩，因?yàn)榛鹄锏暮剂客ǔ２坏停F加熱太久甚至液化后，晶體內(nèi)就會(huì)摻入大量的碳，形成易碎的合金。高碳鋼制成的刀劍在戰(zhàn)斗中很容易折斷。

一直到20世紀(jì)，人類在徹底掌握合金形成的原理后，才明白為什么有些煉鋼法行得通，有些不行。過去的人只能靠著不斷試錯(cuò)，找出成功的煉鋼法，然后代代相傳，而且這些方法往往是行內(nèi)機(jī)密。但這些不外傳的方法實(shí)在太過復(fù)雜，因此就算遭到竊取，成功復(fù)制的概率也非常低。某些地區(qū)的冶金技術(shù)非常聞名，可以制造出高質(zhì)量的鋼，當(dāng)?shù)匚拿饕惨蚨l(fā)達(dá)。

鋼鐵是珍貴的軍事力量

1961年，牛津大學(xué)的里士滿（Ian Richmond）教授發(fā)現(xiàn)了一處古羅馬坑洞。這坑洞大約是公元89年時(shí)挖掘的，里頭埋了763840根兩英寸

（1英寸約合2.54厘米）長的小釘子、85128根中釘子、25088根大釘子和1344根16英寸長的超大釘子。所有的釘子都是由鐵和鋼制成的，而不是純金。大多數(shù)人應(yīng)該都對(duì)此蠻失望的，但里士滿教授并不會(huì)，他一心追問：“古羅馬軍團(tuán)為什么要掩埋7噸的鋼和鐵？”

古羅馬軍團(tuán)當(dāng)時(shí)在蘇格蘭一處名叫英赫?qǐng)D梯（Inchtuthil）的地方，駐扎在阿古利可拉將軍建筑的前進(jìn)碉堡里。英赫?qǐng)D梯位于古羅馬帝國的邊界，軍團(tuán)的任務(wù)是捍衛(wèi)邊疆，不讓被他們視為蠻夷的凱爾特人進(jìn)犯。

這支軍團(tuán)在當(dāng)?shù)伛v扎了6年才撤離，同時(shí)遺棄了碉堡。撤退前，他們想方設(shè)法不留下任何有利于敵人的東西，因此銷毀了所有糧食和飲水容器，還放火把碉堡夷為平地。但他們還不滿意，因?yàn)榈锉せ覡a中有鐵釘殘留。鐵釘太過珍貴，不能讓凱爾特人挖走。古羅馬就是靠著鐵和鋼打造了灌溉渠道、船只與刀劍，從而建立了帝國。把鐵釘留給敵人，等于奉送對(duì)方武器，因此他們?cè)谀铣分巴诹艘粋€(gè)大坑，把鐵釘都埋起來。除了武器和盔甲之外，他們可能還帶走了一些小鐵器，包括代表古羅馬文明巔峰的“諾瓦齊力”（novacili），也就是剃刀。靠著諾瓦齊力和手握剃刀的理發(fā)師，這群古羅馬軍人得以儀容整齊、不帶胡髭地班師回朝，不跟趕走他們的蠻族混為一談。

煉鋼有如謎團(tuán)難以把握，許多傳奇因之而起，而不列顛在古羅馬軍團(tuán)撤退后的統(tǒng)一及復(fù)興，更與其中一則永恒傳奇脫不了關(guān)系，那就是亞瑟王的王者之劍。據(jù)傳那把劍具有魔力，誰擁有它就能統(tǒng)治不列顛。由于當(dāng)時(shí)的刀劍經(jīng)常折斷，讓武士在戰(zhàn)場(chǎng)上因手無寸鐵而無法自衛(wèi)，所以我們不難理解一把高品質(zhì)的鋼劍為何能成為文明戰(zhàn)勝野蠻的象征。因此，煉鋼過程當(dāng)然高度儀式化，而這也解釋了古人為何覺得鋼鐵具有魔力。

這情況在日本最為明顯。鑄造武士刀不僅需要數(shù)星期的時(shí)間，而且是一種虔誠的儀式。天叢云劍是日本名劍，武尊倭建命靠著它呼風(fēng)喚雨，擊敗敵人。雖然故事中摻雜了許多幻想故事與儀式，但某些刀劍能比其他武器更硬、更利十倍，卻不是神話而是事實(shí)。15世紀(jì)時(shí)，日本武士制作的鋼刃已經(jīng)獨(dú)步全球，而且稱霸世界五百多年，直到20世紀(jì)冶金科學(xué)大幅躍進(jìn)才被超越。

武士刀完成不可能的任務(wù)

武士刀使用的特殊鋼材稱為玉鋼，是由太平洋火山鐵砂制成的。這些鐵砂的主要成分為磁鐵礦，是制作指南針的材料。煉造玉鋼的土爐稱為“吹爐”，寬、高各1.2米，長3.6米。首先在吹爐里“點(diǎn)火”，讓黏土變硬，成為陶瓷，接著再仔細(xì)鋪上數(shù)層鐵砂和黑炭，讓它們?cè)诖禒t里燜燒。整個(gè)過程大約費(fèi)時(shí)一周，需要四到五人輪流照看，并用風(fēng)箱把空氣灌入爐內(nèi)，確保爐火溫度夠高。最后工匠會(huì)把瓷爐敲碎，從灰燼和殘余的鐵砂及炭屑中取出玉鋼。這些鋼料的顏色晦暗，非常粗糙，但特點(diǎn)是含碳量的范圍很廣，有些很低，有些很高。

日本武士工匠的創(chuàng)新之處在于有能力分辨高碳鋼和低碳鋼，前者硬而易碎，后者軟而強(qiáng)韌。工匠完全憑借外觀、觸感和撞擊時(shí)的聲音來判斷兩者。一旦分類完成，他們就用低碳鋼制作刀身，讓刀非常強(qiáng)韌，甚至有彈性，在打斗中不會(huì)輕易折斷。至于刀鋒則使用高碳鋼來制造，它雖然易碎但非常堅(jiān)硬，因此可以磨得極為銳利。工匠用銳利的高碳鋼包覆強(qiáng)韌的低碳鋼，以此完成了許多人眼中不可能完成的任務(wù)。制作出的武士刀，經(jīng)得起與其他刀劍對(duì)砍、耐得住和盔甲碰撞，且常保鋒利，能輕松斬人首級(jí)。這種武士刀是兩全其美的最佳武器。

人類直到工業(yè)革命，才有能力制造出比武士刀更強(qiáng)且更硬的鋼料。這一回輪到歐洲國家開始進(jìn)行更大、更夸張的工程，例如建造鐵路、橋梁和艦船，而他們使用的材料是鑄鐵，因?yàn)殍T鐵可以大量制造，并可以使用模具鑄形。只可惜鑄鐵在某些狀況下非常容易破裂。由于工程越來越宏大，因此破裂意外越來越頻繁。

最嚴(yán)重的一次意外發(fā)生在蘇格蘭。1879年12月28日晚上，全球最長的鐵道橋——泰河橋突然被冬季強(qiáng)風(fēng)吹垮，致使載有75名乘客的客運(yùn)火車墜入泰河，所有人都不幸罹難。這場(chǎng)災(zāi)難證實(shí)了許多人先前的疑慮——鑄鐵不適合興建橋梁。人們不僅需要做出和武士刀一樣強(qiáng)韌的鋼材，而且這種鋼材必須能大量制造。

貝塞麥法掀起工業(yè)革命

英國科學(xué)促進(jìn)會(huì)在某日開會(huì)時(shí)，一位名叫貝塞麥（Henry Bessemer）的工程師起身發(fā)言，說他做到了前述的要求。這位來自謝菲爾德郡的工程師宣稱，他可以制造鋼水，而且方法不像制作日本武士刀那么復(fù)雜。一場(chǎng)革命就此蓄勢(shì)待發(fā)。

貝塞麥法非常簡單，簡直天才到了極點(diǎn)。他把空氣灌入熔鐵，讓空氣中的氧和鐵里的碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成二氧化碳，以此把碳帶走。這種方法需要有化學(xué)知識(shí)才能想得到，這使得煉鋼頭一次成為科學(xué)事業(yè)。此外，氧和碳的化學(xué)反應(yīng)非常劇烈，會(huì)釋出大量熱能，讓爐內(nèi)溫度升高，使鋼保持滾燙并呈現(xiàn)液態(tài)。這套方法直截了當(dāng)又可以工業(yè)量產(chǎn)，正是我們想要的答案。

貝塞麥法只有一個(gè)問題，就是它不管用，至少試過的人都這么說。氣憤的鋼鐵制造商很快開始嚷著退錢，他們向貝塞麥買下使用權(quán)，投下大筆資金購買設(shè)備，結(jié)果血本無歸。

貝塞麥毫無辦法。他其實(shí)也搞不清楚他的方法為何有時(shí)管用，有時(shí)無效。不過他還是繼續(xù)嘗試，并且在英國冶金家馬希特（Robert Forester Mushet）的協(xié)助下努力改良他的方法。貝塞麥的原始步驟是移除碳到殘留量正確為止，也就是剩下大約百分之一的碳。但這個(gè)做法很危險(xiǎn)，因?yàn)槊考覠掍搹S購買的鐵礦來源不同。因此，馬希特建議先移除全部的碳，然后再把百分之一的碳摻回。這方法管用了，而且可以再現(xiàn)。

貝塞麥試著推銷他的新方法，然而鋼鐵制造商這回完全不理他，以為這又是騙局一場(chǎng)。他們堅(jiān)稱不可能用鐵水煉鋼，宣稱貝塞麥?zhǔn)谴篁_子。貝塞麥最后別無選擇，只好自己開設(shè)煉鋼廠。幾年后，貝塞麥鋼鐵公司制造出的鋼鐵比競(jìng)爭對(duì)手便宜許多，產(chǎn)量更是驚人，逼得對(duì)手只好向他購買使用權(quán)。從此，貝塞麥富甲一方，機(jī)器時(shí)代也自此正式到來。

布萊恩會(huì)是貝塞麥第二嗎？他會(huì)不會(huì)碰巧發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可以運(yùn)用磁場(chǎng)或電場(chǎng)重組刀鋒晶體結(jié)構(gòu)的方法，雖然他不知其所以然，但卻非常管用呢？畢竟我們聽過太多嘲笑先知，結(jié)果卻自取其辱的故事。許多人都嘲笑說：“比空氣重的機(jī)器怎么可能在天上飛？”但我們現(xiàn)在都搭飛機(jī)到處跑。電視、手機(jī)和計(jì)算機(jī)的構(gòu)想也都曾遭人奚落。

不再夜夜磨刀

20世紀(jì)之前，鋼刃和手術(shù)刀都非常昂貴，必須手工制作，而且要用最高級(jí)的鋼材，因?yàn)橹挥腥绱瞬拍馨训赌サ脡蜾h利，輕松刮凈胡子而不會(huì)勾到胡根。曾用過鈍掉的剃須刀的人，就一定知道即使只是微微勾到胡根，也會(huì)造成很大的痛楚。鋼接觸到空氣和水會(huì)銹蝕，因此用水清潔刀鋒會(huì)讓銳利的尖端銹掉，使刀刃變鈍。幾千年來，刮胡子的儀式都是從“磨刀”開始的，先拿著剃刀在皮革上來回磨動(dòng)。你可能覺得皮革那么軟，不可能把刀磨利。沒錯(cuò)，真正把刀磨利的是沾在皮革上的細(xì)石粉。傳統(tǒng)上是用名為“鐵丹”的氧化鐵礦物，但現(xiàn)在比較常用鉆石粉。把鋼制刀刃在皮革上來回磨動(dòng)時(shí)，刀鋒會(huì)和極硬的鉆石粉接觸，使得少量金屬被磨掉，讓刀鋒重現(xiàn)鋒利。

然而，1903年有一個(gè)人改變了這一切，他姓吉列（King Camp Gillette），是美國商人。吉列決定采用貝塞麥法制造的廉價(jià)工業(yè)用鋼來制作拋棄式刀刃，好讓每個(gè)男人都能輕松刮胡子。他的想法是，只要剃須刀夠便宜，鈍了直接扔掉，就再也不必磨刀了。

1903年，吉列賣出了51把剃須刀和168枚刀片，隔年變?yōu)?0884把剃須刀和123648枚刀片。到了1915年，他的公司已經(jīng)在美國、加拿大、英格蘭、法國和德國設(shè)廠，售出的刀片超過7000萬枚。一旦男人不再需要到理發(fā)館刮胡子，拋棄式刀片就成了家家浴室必備的物品，直到現(xiàn)在依然如此。

盡管目前有許多人發(fā)起各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，鼓吹食品制造回歸根本，卻從來沒有人呼吁我們，重新用黃銅剪刀理發(fā)或用鈍掉的刀片刮胡子。

誤打誤撞不銹鋼

吉列的生意算盤打得很好，原因很多。最明顯的一個(gè)就是，即使刀片沒有因?yàn)楣魏佣冣g，也會(huì)由于生銹而很快失去鋒利，這樣他永遠(yuǎn)有生意可做。但這個(gè)故事還有一個(gè)轉(zhuǎn)折，其中包含了一個(gè)簡單到極點(diǎn)的創(chuàng)新，非得靠意外才能發(fā)現(xiàn)。

1913年，歐洲列強(qiáng)忙著整軍經(jīng)武面對(duì)第一次世界大戰(zhàn)，布雷爾利（Harry Brearley）受雇鉆研合金，以便改良槍管。他在英國謝菲爾德一間冶金實(shí)驗(yàn)室工作，把不同的元素?fù)饺脘摾飦砟ｈT槍管，再用機(jī)械測(cè)試硬度。布雷爾利知道鋼是碳和鐵的合金，也曉得還有許多元素也能加進(jìn)鐵里，用來加強(qiáng)或減弱鐵的性質(zhì)，但沒有人知道原因?yàn)楹巍Ｓ谑牵_始嘗試，把鐵熔解后加入各種成分，以觀察效果。比方說，他某一天用鋁來試驗(yàn)，隔天就用鎳，以此類推。

布雷爾利毫無進(jìn)展。新鑄的槍管如果不夠硬，他就扔到角落。他的靈光乍現(xiàn)發(fā)生在一個(gè)月后。那天，他經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室，發(fā)現(xiàn)那堆生銹的槍管里有東西在閃閃發(fā)亮。他沒有置之不理，反而打消去酒吧的念頭，找出那根沒生銹的槍管，立刻明白了它的重要性。他手上拿的是世界上第一塊不銹鋼。

布雷爾利摻入的兩種成分是碳和鉻，因?yàn)楸壤齽偤茫馔鈩?chuàng)造出非常特別的晶體結(jié)構(gòu)，讓碳原子和鉻原子同時(shí)嵌入鐵晶體內(nèi)。鉻沒有讓鐵變硬，所以他把摻鉻的槍管扔了，但他沒想到鉻產(chǎn)生的效用更有趣。鋼接觸到空氣和水時(shí)，通常會(huì)在表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化鐵，也就是俗稱鐵銹的紅色礦物質(zhì)。鐵銹剝落后，新的鋼面又會(huì)受空氣和水侵蝕，使得生銹成為鋼鐵的痼疾，因此鐵橋和車子才要上漆防銹。但摻了鉻就不同了。鉻很像某些特別有禮貌的客人，氧氣還沒碰到主人鐵原子，鉻就搶著先跟它反應(yīng)形成氧化鉻。氧化鉻是透明堅(jiān)硬的礦物質(zhì)，對(duì)鐵的附著力極強(qiáng)。換句話說，它不會(huì)剝落，從外表又看不見，有如一道隱形的化學(xué)保護(hù)膜把鋼鐵完全包住。除此之外，我們現(xiàn)在還知道這層膜會(huì)自我修復(fù)，也就是說，即使不銹鋼的表面被磨到了，保護(hù)膜遭到破壞，它也會(huì)自行復(fù)原。

布雷爾利開始制作全世界第一把不銹鋼刀，但立刻遇到困難。含鉻的鋼不夠堅(jiān)硬，無法磨利，很快就被戲稱為“什么都不能切的刀”。畢竟布雷爾利一開始舍棄了它，沒拿它來做槍管，就是因?yàn)樗粔蛴病５t的鋼雖然硬度不足，卻讓它因此具備別的長處，只不過這長處很久之后才有人發(fā)掘，那就是它可以扳成復(fù)雜的形狀。這讓它成為英國雕塑史上最具影響力的作品，幾乎遍布所有家庭——那就是廚房的水槽。

不銹鋼水槽既強(qiáng)韌又閃亮，而且似乎丟什么給它都無妨。在這個(gè)但求以迅速方便的方法來去除廢棄物和臟污的年代，不管丟入的是油脂、漂白水還是強(qiáng)酸，不銹鋼真的“百毒不侵”。它已經(jīng)把陶瓷水槽趕出廚房，而只要我們點(diǎn)頭，它也樂于取代浴室里的陶瓷馬桶。只不過我們對(duì)這種新材質(zhì)還不夠信任，仍不敢把最私密的廢棄物交給它。

不銹鋼是現(xiàn)代世界的縮影。它的外表干凈明亮，感覺堅(jiān)不可摧卻又非常親民，才出現(xiàn)短短一百年，就已經(jīng)成為我們最熟悉的金屬。畢竟我們每天都會(huì)把它放到嘴里——布雷爾利最后用不銹鋼做成了餐具。氧化鉻在鐵的表面形成的透明保護(hù)膜，讓舌頭永遠(yuǎn)碰不到鐵，唾液無法跟金屬反應(yīng)，使得湯匙嘗起來沒有味道，于是，人類從此再也不會(huì)受到餐具味道的干擾。不銹鋼經(jīng)常出現(xiàn)在建筑和藝術(shù)里，原因是它光亮的表面似乎永不褪色。英國雕塑家安尼施·卡普爾（Anish Kapoor）在芝加哥千禧公園的作品《云門》就是絕佳的例子。不銹鋼反映了我們對(duì)現(xiàn)代生活的感受：利落明快，并且能對(duì)抗骯臟、污穢與混亂。不銹鋼反映出，我們?nèi)缢话銖?qiáng)韌不屈。

冶金家為了解決不銹鋼刀具的硬度問題，誤打誤撞解決了剃刀生銹的毛病，創(chuàng)造出有史以來最鋒利的刀刃，進(jìn)而改變了無數(shù)人的面容與肌膚。只是刮胡子成為在家也能做的事情后，街頭混混也意外地多了一種新武器，就是便宜耐用的刀片，它非常鋒利，能夠一口氣劃破皮革、羊毛、棉布和皮膚。關(guān)于這點(diǎn)，我比誰都要清楚……

我一邊想著這些，一邊跟布萊恩談?wù)撍掳l(fā)明的不銹鋼刀片磨刀法。既然堅(jiān)硬強(qiáng)韌、尖銳鋒利，無懼水和空氣侵蝕的不銹鋼，也是從幾千年的嘗試錯(cuò)誤中創(chuàng)造出來的，那么某個(gè)沒有科學(xué)背景的家伙，無意間發(fā)現(xiàn)磨利刀片的新方法也就似乎不無可能了。微觀下的物質(zhì)世界如此復(fù)雜和巨大，我們只探索了其中一小部分。

那天晚上離開酒吧時(shí)，布萊恩和我握手道別，說他會(huì)再跟我聯(lián)絡(luò)。在昏黃的鈉光路燈下，他一拐一拐地走在街上，忽然轉(zhuǎn)身醉醺醺地大吼：“不銹鋼大神萬歲！”我想布萊恩指的是希臘神祇赫菲斯托斯。他掌管金屬、火與火山，形象是工房里的鐵匠。赫菲斯托斯身體殘缺畸形，原因可能是砷中毒，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的鐵匠熔煉青銅時(shí)，會(huì)接觸到大量的砷，所以常有這個(gè)毛病，而且除了跛腳還會(huì)罹患皮膚癌。我回頭望著布萊恩搖搖晃晃地走在街上，想起他的拐杖和紅臉，不禁懷疑他到底是誰。