01 人類所面臨的最大挑戰

鋁的教訓

加伊烏斯·普林尼·西塞留斯·塞坤杜斯（Gaius Plinius Cecilius Secundus），常被人們稱為老普林尼或大普林尼（Pliny the Elder），在公元23年出生于意大利。老普林尼是羅馬帝國初期的海軍和陸軍司令，后來又成了一名作家、博物學家和自然哲學家。在他的著作當中，最著名的是《自然史》（Naturalis Historia，也譯為《博物志》）。《自然史》包羅萬象，是一本百科全書式的巨著，總共有37卷。這部巨著的內容上至天文、下至地理，其中有1卷是關于宇宙學的，1卷是關于農業的，1卷是關于魔術的，4卷是關于世界地理的，9卷是關于動植物的，還有9卷是關于醫藥的，最后幾卷是關于礦物學的。在其中的第35卷《地球卷》中，老普林尼講述了一個故事，一個金匠向古羅馬皇帝提比略（Tiberius）進獻了一個不同尋常的餐盤的故事。

這個盤子真是一件令人目眩神迷的絕妙的東西，它是用一種全新的金屬制作而成的，質地很輕，閃閃發光，幾乎與銀一樣亮。這個金匠聲稱，制作盤子的金屬是他從普通的黏土中提取出來的，當然，他采用了一種神秘的技術，而這種技術只有上帝和他知道。金匠沒有料到的是，這個皇帝是羅馬最偉大的統帥之一，他是一個戰爭狂，征服了今天歐洲大陸的大部分地區，并在這個過程中積聚了大量的黃金白銀；他同時也是一位財務上的行家里手，因此他很清楚，如果人們突然之間都轉而青睞于這種閃閃發亮的新金屬，而不再喜歡黃金，那么他的財富將會嚴重縮水。“因此，”老普林尼在書中寫道，“提比略并沒有給這個金匠預期的獎賞，而是下令將他斬首了。”

這種閃閃發亮的新金屬就是鋁。毫無疑問，這個金匠成了無頭冤魂是全世界的損失，直到差不多2000年之后，鋁才被再次發現，那已經是19世紀早期了。在那個時候，鋁仍然非常稀少，被認為是世界上最有價值的金屬。在拿破侖三世為暹羅國王舉辦的一個宴會上，只有貴賓才有資格使用鋁制餐具，而其他的賓客則只能使用黃金制作的餐具。

鋁之所以如此珍貴、罕見，歸根結底是因為其化學提煉過程極為復雜。從技術上講，鋁元素僅次于氧元素和硅元素，是地球上蘊藏量最豐富的第三大元素。鋁元素的總重量達到了整個地球重量的8.3%。今天，鋁已經變得非常便宜了，它隨處可見，在許多人看來，這是一種可以隨用隨棄的東西。但是，拿破侖三世的宴會卻證明了事實并非總是如此。由于鋁是一種高度親氧的元素，在自然界中從來沒有發現過純金屬鋁。鋁元素通常都與其他元素緊密地結合在一起，以鋁氧化物和鋁硅酸鹽的形式存在于一種叫做鋁土礦的黏土狀的礦物當中。

雖然鋁土礦的含鋁量達到了52%，但是，從中分解出純鋁卻是一件十分復雜而難度又極大的工作。不過，在1825—1845年間，漢斯·克里斯蒂安·奧斯特（Hans Christian Oersted）和弗里德里希·維勒（Friedrich Wohler）發現，高溫加熱無水的氧化鋁與鉀汞齊，然后通過蒸餾作用除去汞，留下的“殘渣”就是純鋁。在1854年，亨利·圣–克萊爾·德維爾（Henri Sainte-Claire Deville）首次實現了萃取鋁的工業化生產，使生產成本下降了90%。即便如此，在那時，鋁仍然價格不菲，而且供貨量極少。

在1886年，美國化學家查爾斯·馬丁·霍爾（Charles Martin Hall）和法國人保羅·埃魯（Paul Héroult）幾乎同時獨立地發現了一種全新的突破性地提煉鋁的技術——電解法，從而改變了一切。霍爾–埃魯電解法就是現在為我們所熟知的生產電解鋁的方法，即利用電力把鋁從鋁土礦中分解出來。突然之間，世界上的每個人都有可能大量獲得這種廉價的、輕便的、柔韌性極好的金屬材料了。

在這個故事當中，除了倒霉的金匠被砍頭這個情節之外，其實也沒有發生什么不同尋常的事情。在人類歷史上，類似的故事隨處可見：原本非常稀有的某種資源，一旦找到了某種革新的方法，就變得十分豐富了。道理其實非常簡單：事物的稀缺性是依賴于環境的。試想一下，假如有一棵碩大無比的橘子樹，樹上掛滿了橘子，當我把較低處的橘子都摘光時，我就摘光了我所能夠得著的地方的所有橘子，那么，受我目前能力所限，橘子對我來說就變成一種稀缺資源了。但是，如果有人使用了一種新的技術，發明了梯子，那么，突然之間我又能摘到更高處的橘子了，這樣問題就解決了。由此可見，技術是一種解放資源的機制，它可以把過去相當稀缺的資源變得十分充裕。

在這里，不妨再展開說一下，讓我們來看看那個經過精心規劃的馬斯達爾城（Masdar）吧。如今它正在建設當中，由阿布扎比未來能源公司（Abu Dhabi Future Energy Company）承建。這個新城緊鄰阿拉伯聯合酋長國阿布扎比市，外圍有煉油廠和飛機場，將會有5萬居民入住，另外，還將會有4萬人在那里工作。根據規劃，馬斯達爾城將達到零廢物、零碳排放的標準。在這個城市里，將不允許任何一輛汽車行駛，也不允許燃燒任何礦物燃料。在歐佩克組織（OPEC）內，阿布扎比是第4大石油生產地，它的石油儲量占目前所探明的全球石油儲量的10%。《財富》雜志曾經把阿布扎比稱為世界上最富有的城市。所有這一切都使這件事情變得十分有趣：石油大國阿拉伯聯合酋長國愿意花上200億美元來建造全世界第一個后石油時代的城市。

2009年2月，我去阿布扎比進行了實地探訪，發現它確實非常有意思。到達那里不久，我就離開了我所入住的酒店，跳上了一輛出租車，直奔馬斯達爾城的建筑工地。我原本以為這會是一次時光之旅，我所入住的酒店是酋長國宮殿酒店，它是迄今為止全世界最昂貴的酒店之一。據我所知，極少數的人愿意花費11500美元（有些人的預算跟我是很不一樣的），在這個酒店里包一個鍍金的套房，住上一晚。而在1960年發現石油之前，阿布扎比一直都只是一個由游牧者和潛水采珠人所組成的城市。當出租車經過了一個上面寫著“歡迎來到未來之城馬斯達爾”的標牌時，我才明白我已經來到了“未來之城”馬斯達爾。我當時還在幻想，在全世界第一座后石油時代的城市里，我應該能夠看到類似于在《星際迷航》中看到的場景。但是，我所看到的卻是一片貧瘠的沙漠，上面停著一些建筑拖車。

在參觀期間，我有幸見到了杰伊·威瑟斯彭（Jay Witherspoon），他是整個工程的技術總監。威瑟斯彭向我介紹了他們所面臨的一些挑戰，并解釋了造成這些挑戰的原因。他說，建造馬斯達爾城是基于這樣一個理念，即所有人都“生活在同一星球上”（One Planet Living，簡稱OPL）。威瑟斯彭解釋道，如果我要想理解“生活在同一星球上”的真正涵義，那么我必須明白以下三個事實：第一個事實是，目前人類對地球的自然資源的使用已經過度了，超出了資源更新能力的30%；第二個事實是，如果地球上的每個人都想過上一般的歐洲人那樣的生活，那就需要3個地球來提供資源；第三個事實是，如果地球上的每個人都希望像一個普通的美國人那樣生活，那么要滿足我們的愿望，則需要5個地球。“生活在同一星球上”是一個全球性的倡議，旨在緩解地球資源短缺問題。

“生活在同一星球上”的倡議是由百瑞諾發展集團（BioRegional Development，又譯為生命區域發展集團或生態區域發展集團）和世界野生動物基金會發起的，它由10個核心原則組成。這些原則涉及的范圍非常廣泛，從保護本土文化到研發可持續發展的原材料都有，但是從根本上說，它們的核心無非是人們必須學會如何共享資源。

馬斯達爾城項目是有史以來最昂貴的建設項目之一。在建中的這座城市是為了后石油時代而設計的，在未來，石油將會短缺，水資源也將極度缺乏。但是，資源的豐缺在一定意義上是相對的，這正是鋁的故事給我們留下的教益。

即使有朝一日這個世界上完全沒有了石油，但是，馬斯達爾城仍然將沐浴在明媚的陽光當中。陽光是非常充足的。現在已經測定，到達大氣層的太陽能總計高達174拍瓦（1拍瓦即10¹⁵瓦）——誤差最多上下浮動3.5%。在這些太陽能中，大約有一半到達了地球表面。目前，人類每年消耗掉的能源大約為16太瓦（1太瓦即10¹²瓦，這是根據2008年的數據計算出來的），然而，每年照射到地球表面的太陽能為這個數字的5000多倍。在這里，我們再一次認為并不存在短缺問題，而只存在一個如何利用的問題。

此外，就水資源短缺的問題而言，馬斯達爾城坐落于波斯灣地區——那里有豐富的水資源。而地球本身就是一個水星球，地球表面有70%的地方都覆蓋著海洋。只不過這些海洋里的水，跟波斯灣里的水一樣，含鹽量太高，不適合人類直接消費或者用來灌溉農作物。實際上，地球上的水，97.3%都是咸水，短缺的只是淡水。那么，未來的淡水又從哪里來呢？道理是一樣的，既然新的技術能夠輕易地把鋁從鋁土礦中分離出來，那么在不久的將來，人類為什么不能發現某種能夠淡化海水的新技術呢？那樣的話，馬斯達爾城又豈會缺水呢？

因此，要點在于：當我們從技術的視角來看待問題時，真正短缺的資源是很少的，真正的問題主要是如何利用資源。可惜的是，占據主流的觀點仍然是：人類正面臨著資源短缺的威脅。

增長的極限

當人類第一次出現在地球上時，資源短缺便一直是許多人關注的一個大問題，但是，這個問題的當代表述——許多時候它被稱為“稀缺模型”，可以追溯到18世紀晚期的時候。在當時，英國學者托馬斯·羅伯特·馬爾薩斯（Thomas Robert Malthus）意識到，糧食產量是以線性形式增長的，而人口卻是以指數形式增長的。有鑒于此，馬爾薩斯確信，總有一天，人類將會無力養活自己。正如馬爾薩斯所說：“人口增長的速度必然遠遠高于地球所能為人類提供的生活資料的增長速度。”

自此以后，許許多多的思想家不斷地重復這種觀點。到了20世紀60年代初，社會上似乎出現了某種共識。1966年，馬丁·路德·金（Martin Luther King，Jr.）指出，“現在的人口過剩如同瘟疫一樣，但是這種瘟疫與歐洲中世紀的瘟疫或者那時流行的疾病是不一樣的，那時人們對這些瘟疫和疾病一無所知，而在今天，人口過剩問題是可以通過我們目前所掌握的方法和我們所擁有的資源來解決的”。兩年之后，斯坦福大學的生物學家保羅·埃利希（Dr.Paul R.Ehrlich）出版了他的著作《人口爆炸》（The Population Bomb），為人類的過度繁衍拉響了更大的一個警報。不過，向全世界發出警告，并讓人們相信人類的危機將會進一步加深的，則是于1968年召開的一個小型國際會議。

在那一年，蘇格蘭科學家亞歷山大·金（Alexander King）和意大利實業家奧萊里歐·佩切伊（Aurelio Peccei）把許多當時世界上頂尖的、來自各個學科領域的思想家召集到了羅馬的一幢小別墅里，召開了一次會議。這個小團體很快就以“羅馬俱樂部”（Club of Rome）聞名于世。羅馬俱樂部的成員們聚在一起，不僅討論了人類在短期內所面臨的一些難題，還探討了人類的長遠發展問題。

1972年，他們發表了作為那次討論的結果的研究報告——《增長的極限》（The Limits to Growth）。《增長的極限》迅速成了經典，一下子就賣出了1200萬冊，還被翻譯成了30多種語言，幾乎所有閱讀過它的人都被嚇到了。系統動力學的奠基者杰伊·弗瑞斯特（Jay Forrester）還特地為羅馬俱樂部開發了一個模型，可以用來對世界人口增長率與全球資源消耗率進行對照分析研究。這個模型背后的科學原理非常復雜難懂，但是，它所透露的信息卻極易理解：地球上的資源快要用完了，人類已經沒有多少時間了。

這個報告出版至今已經40多年了。雖然這個報告給出的許多可怕的預言都沒有變成現實，但是就它的基本內容而言，時光流逝并沒有沖淡其重要性。在今天，我們仍然可以在目力所及的地方找到各種證據，證明其評估的準確性。1/4的哺乳類動物如今已經瀕臨滅絕了，而90%的大型魚類幾乎已經完全消失了。地球表面的含水土層正在慢慢地干涸，農作物賴以生長的土壤也變得過于鹽堿化了；石油也快耗盡了，鈾的儲藏量也變少了；甚至作為肥料主要成分之一的磷也變得供應不足了。當你在閱讀這幾行文字的時候，就有一個孩子因饑餓而死去；當你讀完這一段文字時，另一個人卻因為過于干渴而與世長辭了（或者因為在口渴難耐的情況下喝了不干凈的水而死去）。

專家們說，這一切只不過是一個開始而已。

現在，全世界的人口已經超過70億了。如果這個趨勢不出現根本性的逆轉，那么到2050年，人口將會接近100億。然而，地球究竟可以供多少人持續地生活下去？研究地球承載能力的科學家們各自的估計大相徑庭。激進的樂觀主義者認為，地球承載能力為20億人；而執拗的悲觀主義者卻認為，地球承載能力僅為3億人。即使贊同那個最令人振奮的預測（正如美國前國務卿的科學與技術顧問尼娜·費多羅夫［Nina Fedoroff］最近告訴記者的那樣），我們也只能得出如下這個結論：“人類需要做的是，降低全球的人口增長率，因為地球再也支撐不了更多的人了。”

然而，有些事情說說容易，做起來卻會相當困難。

不少國家都嘗試過自上而下控制人口數量的政策，其中最臭名昭著的一個例子當然是納粹德國所實施的所謂優生優育計劃了。事實上，時至今日，極個別國家仍然沒有從類似的夢魘中醒來。在20世紀70年代中期，印度也有成千上萬的民眾接受了輸卵管結扎手術和輸精管切除手術。在這些人當中，只有很少一部分人是自愿接受這類手術的，而且極少數人還因為他們的“犧牲”精神獲得了獎勵，但是其他大多數人則都是被迫的。這項政策最終導致印度當時的執政黨失去了政權，而且由此而引發的論戰，時至今日仍然未能平息。

留給人類的似乎只剩下唯一的一個選擇了。既然你不能（或者不愿意）使地球上的人口減少，那么你就必須盡你所能充分利用人們手頭上的一切資源，而且必須極大地提高利用水平。但是，到底怎樣才能做到這一點呢？這早就成了一個聚訟紛紜的問題。最近一段時間以來，有人似乎把“生活在同一星球”組織所奉行的那些原則當成了唯一可行的出路。但是，這個選擇一直讓我覺得有些困擾。這并不是因為我不贊成應該追求更高的效率這個理念，說真的，誰又會反對高效率呢？如果能夠做到耗費得更少，得到的卻更多，任何人都不會不喜歡。令我感到有些不安的是，這種思路強調提高效率就是唯一可能的選擇。我一生中做過的所有事情都告訴我，還有許多其他的選擇，它們也應該是可行的。

我自己現在正管理著一家名為X大獎基金會的非營利性組織。它的宗旨是：設計并組織各種各樣以巨額獎金為大獎的競賽，促使和鼓勵人們為了全人類的共同福祉而投身于各種具有重大突破性意義的研發活動中去。在我去馬斯達爾城實地探訪前的一個月，我還主持了基金會一年一度以“透視未來”（Visioneering）為主題的理事會會議。在與會者當中，既有特立獨行的發明家，如迪恩·卡門（Dean Kamen）和克雷格·文特爾（Craig Venter）；又有杰出的科技型創新企業家，如拉里·佩奇（Larry Page）和埃隆·馬斯克（Elon Musk）；也有全球商業巨子，如拉丹·塔塔（Ratan Tata）和阿努什·安薩里（Anousheh Ansari）。在會議上，他們就如何在能源、生命科學、教育和全球發展等方面實現根本性突破展開了激烈的辯論。上面提到的這些人開創了前所未有的、足以改變世界的企業甚至行業，而且他們中的大多數人都是通過解決了長期以來被人們認為無法解決的問題而完成這種創舉的。總而言之，他們這群人所走過的成功之路表明：應對資源短缺威脅更好的辦法并不是每個人都打破頭去搶奪現有的資源這塊“餡餅”，使得這塊“餡餅”變得越來越薄，而是盡力使這塊“餡餅”變得更大。

實現富足的可能性

當然，制造更大的“餡餅”這種思路并不是什么新鮮事物，但是，與以往相比，我們現在再一次強調的這個思路已經出現了一些關鍵的不同點。本書的大部分內容就是用來介紹這些不同點的。這些不同之處可以概括總結為這樣一句話：現在，我們的能力已經開始趕上我們的野心了，這在人類歷史上尚屬首次。在這個時代，人類正在進入一個急劇的轉折期，從現在開始，科學技術將會極大地提高生活在這個星球上的每個男人、女人與兒童的基本生活水平。在一代人的時間里，我們將有能力為普通民眾提供各種各樣的商品和服務；在過去只能提供給極少數富人享用的那些商品和服務，任何一個需要得到它們、渴望得到它們的人，都將能夠享用它們。讓每個人都生活在富足當中，這個目標實際上幾乎已經觸手可及了。

在如今這個充斥著悲觀主義色彩的年代里，對于我們的這個宣言，可能大多數人都會嗤之以鼻。但是，不可否認，一些劃時代的變革正在悄悄地發生。在過去的20多年里，無線電技術與互聯網技術已經非常普及，它們不但無處不在，幾乎每個人都有機會使用它們；而且還相當便宜，幾乎每個人都用得起。以非洲為例，他們根本不需要再重走我們西方國家的老路，非洲的天際沒有橫七豎八的電話線，因為它跳過了固定電話時代，直接進入了無線電話時代。在非洲，移動電話的普及率一直在成倍地上升：2000年的時候，移動電話的普及率還只有2%，2009年達到了28%，到2013年，達到70%以上。30年前，人們幾乎沒有什么受教育的機會，也經常挨餓，如今他們卻能夠使用移動電話與別人聯系，這在以前是完全不可想象的。今天一個馬塞族勇士所佩帶的手機的功能比25年前的美國總統所使用的手機的功能還要完備。如果他使用的是智能手機，那么他可以打開谷歌搜索引擎，他能夠獲得的信息將比15年前的美國總統還要多。到2013年末，我們當中的絕大多數人都會暢游于萬維網中，獲取海量信息，并且利用網絡進行即時、廉價的交流互動。簡而言之，我們現在所生活的世界，信息極其豐富，通信手段也非常方便快捷。

同樣的道理，其他新的、劃時代的技術的進步，如計算系統、網絡與傳感器、人工智能、機器人技術、生物技術、生物信息學、3D打印技術、納米技術、人機對接技術、生物醫學工程，也使生活于今天的絕大多數人都能體驗和享受過去只有富人才有機會擁有的生活。更讓人欣慰的是，這些技術其實并不是推動社會變革的唯一因素。

還有另外三大力量也在發揮著重要的作用。這三大力量都因為技術的進步而在成倍地壯大，而且每種力量都擁有能夠為人類創造富足生活的巨大潛力。在過去的50年里，一種名為“自己動手去做”（DIY）的革命一直在醞釀中，但是，直到最近它才真正開花結果，變成了一種盛行全世界的潮流。在當今這個世界，那些喜歡在家里擺弄技術創新的愛好者所涉及的領域已經遠遠超出了傳統的范圍，不再局限于改裝汽車、自制計算機等小打小鬧上了。如今這些“DIY”型創新者已經觸及了過去被認為是高度機密的領域，比如說，基因工程與機器人技術。更有甚者，現在有一些以“DIY”為宗旨的小團隊成功地挺進了過去只有大型企業和政府才能完成的一些項目，并且取得了巨大的成功。伯特·魯坦（Burt Rutan）憑一己之力飛進了太空，這是連航空巨頭們都覺得不可能成功的事情，然而它卻真的發生了。克雷格·文特爾在有關人類基因組序列的研究中，與強大的美國政府展開了競賽，并一直占據上風。在這些特立獨行的創新者身上新發現的創造力就是我們所說的三大力量中的第一種力量。

第二大力量源于一類用途非常特別的資源——大量的資金。高科技革命催生出了新一代富有的科技慈善家，他們正在利用自己的財富去解決一些全球性的、與富足密切相關的技術挑戰。比爾·蓋茨正在向瘧疾宣戰；馬克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）正在徹底顛覆教育體制；而皮埃爾·奧米迪亞（Pierre Omidyar）和潘姆·奧米迪亞（Pam Omidyar）則正竭盡全力為發展中國家提供電力。這樣的例子不勝枚舉。一言以蔽之，我們的第二種力量是在人類歷史上從來不曾出現過的無可匹敵的科技慈善家的善心。

最后一種力量則來自那些最窮的窮人。這些生活在社會最底層的普通民眾，最終也都會被卷進全球經濟發展的洪流中，隨時可能變成被我稱為“不斷崛起的數十億人”當中的一員。為了發揮他們的力量，要完成的第一步工作是建立起一個全球性的通信網絡，而這就需要對互聯網、小額貸款和無線通信技術進行整合，改善“窮人當中的窮人”的境況，使他們變成一股新興的市場力量。這三大力量當中的任何一種都擁有無窮的潛力。但是，如果把它們三者完美地結合起來，再利用不斷進步的技術放大它們的力量，那些曾經被認定為不可能的事情如今都有可能變成現實。

那么，那些本來不可能、現在變成可能的事情都有哪些呢？

試想象一下吧。一個擁有90億人口的地球上，人們都能喝上干凈的水、吃上有營養的食物，每個人都擁有自己負擔得起的住房，都能接受個性化的教育，都能享受頂級的醫療護理，都能使用無污染且取之不盡的能源，那將是一幅怎樣的美景！建立這樣一個更美好的地球是人類面臨的最大的挑戰。本書下面所敘述的故事就是，我們如何才能更接近這樣的生活。