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未来世界,人居 “新全景”
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文/秋离

当今许多科学家都“乐于”把2040年的地球描绘成一个可怕的地方:干旱、贫瘠、荒凉、资源枯竭几乎不适合人类居住。然而,在一些天才“设计师”的概念中,未来世界人类居住的“新全景”显得生动而且充满魅力。

 

美国《大众科学》的六月杂志,将重塑我们的人居环境作为了封面文章,其中我们能够看到各类奇思异想而又具有可行性的方案被一一呈现出来:未来的清洁水源;核能的复兴;凝固农业;居住方式的变化以及太阳能革命等等。

沙漠上的绿色长城

一位名叫马格纳斯?拉尔森的瑞典建筑师建议在撒哈拉沙漠边缘将沙丘加固、打造出一座可供人类居住的、长度达到3728英里的沙漠封锁墙来解决撒哈拉沙漠日益扩张、吞噬草场的问题。

听起来是不是匪夷所思?然而这并非是建筑师的异想天开之举。从科学的角度来讲,这个方法已经得到了证明:加州大学戴维斯分校的研究人员一直在调研这项作为地震多发区域地面稳固手段的技术——该技术涉及将巴斯德氏芽胞杆菌注入到富含钙的碱性混合物土壤中。在实验室里面,利用这项技术,在几个小时之内就可以巩固32平方英尺的土壤,不过研究人员估计,要进行大规模固化可能需要几个星期甚至更长的时间。

拉尔森在就读伦敦建筑协会时所提交的这个毕业项目,乍听上去有点类似于撒哈拉绿墙”——那是一个23国倡导的已在进行中的计划,即要用9英里宽的防护林、沿拉尔森瞄准的同一边界,将蔓延的沙漠包裹其中。事实上,拉尔森将自己的项目视作对绿墙计划的切实支持。他的固化沙墙某些地方深达1000英尺,那些用沙丘雕塑出的全比例家园可以为树木提供更稳固的根基。在他的图纸中,民居看起来很像是千百万个有着绿色屋顶的房屋,将沙漠围困其中。拉尔森坚持认为,固化对于环境或人类健康鲜有风险,因为它依赖的是沼泽和湿地中自然存在的无害微生物。

目前,拉尔森正在募集大规模试验所需的资金,以证明他的方法是否奏效以及如何开展。他承认,即使其行之有效,实施起来也将陷入财政困难。其花费将是一个天文数字,拉尔森如是说,这就如同询问今天建造中国的长城将花费几何,费用一定不菲。不过话又说回来,任何试图挑战(撒哈拉沙漠蔓延化)的项目都将代价昂贵。

“尿布”上的农场

今天,正当许多科学家都乐于2040年的地球描绘成一个可怕的地方:干旱、贫瘠、荒凉、资源枯竭几乎不适合人类居住??稍诒壤笨蒲Ъ?、社会企业家威廉姆??考特海姆心中,却是另一番景象。那是一个绿色的世界,他说,只要气候温暖,任何地方都能够种植热带水果。当然,水是必须的,不过不必太多,就是干旱时期偶尔出现的一阵小雨的水量就足够了。瞧!——贫瘠的沙质土壤上,正在长出青翠繁茂的菜园。

让威廉姆??考特海姆(Willem van Cotthem)能够如此信心满满的原因,得益于他的超级土壤治理项目:利用婴儿尿不湿吸水原理,将干旱贫瘠的泥土变成苍翠繁茂的菜园。而秘密就在于一种被称作水凝胶”(hydrogels)的化合物,它是一种强力吸收剂,吸水能力可以达到自身重量的好几百倍。

其实我们对水凝胶并不陌生,水凝胶在现代社会有广泛应用:食品加工、吸附溅油等等,其中最为人熟知的是一次性尿布,尿布魔术般的吸水作用就来自水凝胶。不过,水凝胶应用于农业的不同点在于:它不仅要吸收水分、圈住水分,还要把水分向植物根系缓慢地释放,就像药物治疗法中渐渐释放的药效那样。源源不断的水分供应可以让脆弱的地域(例如沙漠)重新变得肥沃,与此同时,水激活了土壤中的矿物质作用,让土壤中的营养物质释放出来,让生命得以生长。

然而,想要沙质土地上的菜园兴盛繁茂,单靠水凝胶是不够的。范?考特海姆发明了调节剂改良土壤”(soil conditioner),通常称之为考氏土壤”(Terracottem)。这是一种浸满水凝剂的812英寸厚的土壤层,同时加入有机物介质,可以滋养土壤中的天然细菌。

?考特海姆早期实验的土壤,现已在南极洲之外的所有大洲开花结果。在考氏土壤存在的地区,贫瘠的土地变得肥沃,人们的生活发生了改变。2005年,联合国儿童基金会(UNICEF)邀请范?考特海姆前往阿尔及利亚萨哈瓦伊(Sahawari)难民营,为那里的人们监督建造家庭菜园。从1975年开始,成千上万的非洲难民居住在难民营简陋的帐篷和棚户里,依靠世界粮食计划署(World Food Program)提供的风干罐头食品度日,这种饮食让他们很容易生病。而今天,那里所建的2000多处小型菜园,已经可以向这些难民提供健康的食品。

如此看来,这简直就是一项神奇的技术。然而,一次性尿布早已从上个世纪四十年就开始风靡全球,为什么今天我们才懂得将它用于农业?答案就是:直到最近,还有人对水凝胶是否有毒、是否适合人类安全消费深表怀疑。范?考特海姆本人的怀疑程度一点也不比这些人差。有一天,一位来自德国尿布公司的研发工程师走进范?考特海姆的实验室,告诉他这个棘手的问题已经解决了,他则盯着工程师的脸说,我不相信。

那好,德国工程师一边说,一边拿出勺子舀了一匙水凝胶,吃了下去。范?考特海姆震惊不已,他对这位来访者说:两三个月后,请再到我这儿来,让我看看你死了没有。与此同时,范?考特海姆对样品进行了测试,结果发现这种东西的前景十分光明。于是他开始着手研究开发各种各样的水凝胶,研究它们在农业方面不同的用途。当德国工程师活蹦乱跳地再度回到他的面前时,他彻底信服了。

当然,仅有新式土壤是不够的——人们还需要能够在里面生长的种子。范?考特海姆想到,世界上用来种植作物的种子,大多数情况下是用一半、扔一半,可以利用起来。于是他创建了一个名为为了食物,收集种子”(Seeds for Food)的非营利组织,请求人们把用不了的种子寄给他。万圣节刚过,我的办公室里就堆满了人们寄来的南瓜种子。

科学家正在探索水凝胶更多不同的用途,他们相信改良土壤是创建太空农场的关键。而改良土壤的配方非常简单:几滴水、些许玻璃弹珠状的颗粒物,为土壤中植物的根系搭一个水分输送的台架。对此,范?考特海姆的解释是:转眼之间,你拥有了肥沃的泥土,几乎可以在上面种植任何东西。现在,他的目光已经牢牢地盯着星际农场系统。毫无疑问,我看到了在太空创造奇迹的可能性,他说,但是,我们必须首先解决好当前地球上的问题,让每个人都有自我生产食物的机会。这是一个开始,我们的目标一定能够实现。

在这些天才设计师的概念中,未来世界人类居住的新全景显得生动而充满魅力:文森特?卡勒鲍特这位天才梦想家设计出了一个鲸鱼型的浮动花园,它可以在流经全世界各地河道的同时,发挥清洁水源的作用,而这个巨型浮囊内部有一套自给自足的生态系统,其利用太阳产生自身所需的能源,并通过生物过滤来减少水源污染;2070年,一列从纽约开往波士顿的火车上,窗外是一两个核能发电厂,却没有城市的钢筋水泥,也没有满是风车的农场,更没有太阳能电池阵或是生物量厂。在时速达 480公里每小时的磁悬浮列车上,列车靠来自核电厂的能力推动前进——这是美国环保学者杰西?奥索贝尔对2070年的畅想。他倾向于用核能提高土地使用率的环保方法,抛弃诸如风车、大规模太阳能和生物燃料这类低能效的可再生资源……

 

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