◆一本末日版「大人的科學」 ◆得到英國《泰晤士報》、《新科學人》科學類選書、亞馬遜讀者5顆星推薦 ◆售出全球十三國版權 世界毀滅，只是一瞬間的事， 突發海嘯、重量級地震、超級流感肆虐、核電廠大爆炸…… 如果你所知道的文明已經不存在了，你要如何在新世界活下去？ ◎來自科學家的文明保存計畫，一部全景式科學簡史，一個重建文明社會的技術解決方案。 ◎從現象觀察到作實驗，從科學原理延伸到工業應用，明白今日科學文明的背後，科技如何建構了生活。 ◎書中從食、衣、住、行，農耕、水力風力發電到復興化學工業，還有如何重回電力生活，皆詳細解說，要給末日知識人最實用的建議。 你是否曾經想過： ＊種子、農具及肥料哪裡來？冬天缺糧怎麼辦？ ＊飲用水如何過濾、消毒？沒有冰箱，食物如何在土盆中保鮮？ ＊為了重建家園，該怎麼從頭製造磚塊、水泥和鋼筋混凝土？ ＊如何利用汽車引擎和廢棄零件，組成暖爐、臨時水上發電機等維生設備？ ＊燃料耗竭，怎麼開車、烹飪，甚至燒製玻璃、煉鐵？ ＊病毒肆虐，沒有顯微鏡和藥物，怎麼對抗微生物大軍？ ＊欠缺電力設備，如何自行發電、製造能源？ ＊如何組裝、架構通訊設備，與外面世界搭上線？ ＊只用「公尺」就能推算出體積、容量、面積、溫度等度量衡單位 ………… 在末日，現代人類習以為常的事物，都會因資源匱乏而不敷使用。人類的生活會變成什麼樣子？會回到遠古採集漁獵的洞穴生活？還是從廢紙堆中撿拾各種被忽略的知識，重新發現生活日用品的發明之秘，盡可能早日重啟科學文明？ ◎如果身處戈馬克．麥卡錫《長路》世界中，你需要這本末日生存科普指南 ◎若是不幸成為《我是傳奇》中的地球最後一人，這本所說的生存技能最好盡可能記得 ◎不小心被捲入《瘋狂麥斯》的資源爭奪戰，除了活命還要守住機械工具和零件，保護重要的人事物…… 科學家路易斯‧達奈爾探討現代文明社會的物質基礎，發現已少有人能完整掌握建構器物的技術和原理，於是從農業、建築、材料、醫學、運輸、製造、通訊等面向，帶領讀者重新認識建構文明社會必備的知識和技能，在世界向人類反撲、末日來臨之前，我們要為成為「最後一個知識人」做準備，也讓你我思索：如果重新來過，科技該如何發展，世界又該演變成什麼樣貌？ 人們將告別用金錢換取商品的資本主義社會，來到人人都是科學家的大實驗室時代，你帶著化學及物理知識的操作手冊，四處探索，尋找能夠點石成金的物件和文明棄物，按圖索驥，學著自己過濾飲水，用廚餘製作肥料，收集罐頭，用簡易鑄鐵設備煉鐵，吹出玻璃瓶，試圖找到可種植的種子，最後開墾田地，把人集合起來變成村莊，想辦法收集所有資源，想著如何重啟第二次工業革命。達奈爾所相信的是，物質文明也許有一天將走到最後，但只要知識沒有被破壞，人類就能按部就班重建生活。 這本書，不只是關於科幻、後末日的反英雄或者黑暗冒險故事，關於隕石撞地球、核子冬天、城市變廢墟的景象，你不知道什麼時候來臨，也不知道是否成真。但是人們要是對現代科技麻木無感，對事物的製造過程一知半解，末日魯賓遜又該怎麼求生？反之，當人們一次次對日常、無用之物產生興趣，有一天將使科學再生！ 【海外媒體推薦】 「非凡的成就！一本即使文明沒有毀滅也該讀的好書。如果文明真的毀滅，這本書將成為新世界珍貴的文本。路易斯．達奈爾是第一個厲害的末日預言家。」 ──《泰晤士報》（The Times） 「『重新啟動』人類文明DIY終極指南。」 ──英國科學雜誌《自然》（Nature） 「詞藻生動淺顯易懂，處處流露耐人尋味的事實和對科技深具感染力的熱情。」 ──英國《BBC夜空雜誌》（BBC Sky at Night Magazine） 「頌揚人類聰明才智的讚美詩……必讀著作。」 ──英國《新政治家》雜誌（New Statesman） 「掌握了路易斯．達奈爾的新書，我應該就能自信滿滿踏進天啟末日後的未來……達奈爾的末日生存指南，不只提供豐富資訊，也引人入勝。」 ──美國《每日郵報》（Daily Mail） 「就如童軍常常說的──凡事做好準備！向上天祈禱你永遠都不需要這本書。」 ──貝爾•吉羅斯（Bear Grylls）（美國Discovery《荒野求生秘技》節目主持人） 「不管這本書能不能拯救你的命──它都非常有趣。多希望當初有人在學校就把這本書給我們。它讓所有事情都有了意義。」 ──肯．麥克勞德（Ken MacLeod）（英國科幻小說《秋季革命系列》（Fall Revolution Series）作者） 「如果世界毀滅，這本書就會非常有用；即使世界不滅，它還是很有趣。要是彗星撞地球，這本書可以救你，或者你起碼可以知道自己怎麼死的。」 ──S.M. 史德林（S.M.Stirling）（美國架空小說《時間孤島》（Island in the Sea of Time）作者） 「這些所有糟糕的氣候變遷、大爆炸、星球殺手隕石、末日病毒、核災恐怖主義以及超級智慧電腦的終極統治，路易斯達奈爾都寫了即使姍姍來遲但很詳細的指南，告訴你在末日該如何求生：以充滿啟發性及娛樂性的視野，說明如何重啟人生、文明以及所有事物。達奈爾的後末日求生觀點提供了一個卓越的、全景式的視野，說明文明實際上是怎麼作用的。」 ──羅格．海菲爾德（Roger Highfield）（英國科普記者，作家及科學博物館（Science Museum Group）執行長）

導論 知識人的末日漂流 是《瘋狂麥斯》的暴力荒原，還是《長路》的灰色煉獄？ 第一章 一切都將成為廢墟 倖存者身處何方？都市或者鄉村，在破敗中尋找生機。 第二章 最後寬限期：拾荒清單和重建計畫 最好備而不用，別等需要時才發現自己沒有。 第三章 農業：新世界的自耕農 收集傳家種子，用最少人力，收成最多的食物。 第四章 飲食和衣物：廚師和紡織手工業者的工作指南 給廚師——調味和溫度是阻擋微生物大軍的良方。 給紡織手工業者——經線不動，讓緯線飛。 第五章 物質：家事化學一把罩 木炭、蠟燭、石灰、肥皂、鹼灰、膠水等物的誕生。 第六章 原物料：家裡就是工廠 黏土、水泥、金屬、玻璃的製作工法和車床切割技術。 第七章 醫學：對抗體內看不見的敵人 霍亂傳染病、生產和外科手術的風險，要靠微生物學、藥學和解剖學解決。 第八章 動力：蒸汽機來了，正常供電或許不遠 善用風力和水力，必要時候，製造蒸汽機還有電池、變壓器。 第九章 運輸：有車幹嘛還要走路？ 經濟動物退休，讓汽油車和電動車賽跑。 第十章 溝通：如何記下萬事萬物 存檔——造紙只是開始，印刷術讓知識傳到遠方和未來。 傳訊——架天線發送電報、組合一台自己的電晶體收音機。 第十一章 進階化學調查報告書 讓鋁、氮、硝酸鹽、硝酸銀和氧化劑合成，對化合物施煉金術。 第十二章 關於時間和空間的丈量方法 現在幾點？從日晷、老爺鐘到電子鐘的原理。 我在哪裡？有了羅盤、六分儀，再抬頭望星空。 第十三章 最偉大的發明：知識人不可不知的基本科學方法 各種標準單位度量衡，公分、公尺、公升和溫度。 尾聲 誌謝 文獻資料

　　「這樣一部作品最輝煌的時刻，可能緊隨劇變，在其餘波中現身。此時，災變規模浩大、科學進展停滯、工匠勞動中斷，這個半球也沉淪，再次陷入黑暗。」——狄德羅，《百科全書》 　　災難片似乎都會出現一個場景：鏡頭搖過一條寬闊道路，路面壅塞水洩不通，滿想逃離都市的車輛。隨著駕駛越來越感到絕望，極端嚴重的道路憤怒症也隨之爆發，路肩和車道四處都是人，車上的人也只能棄車加入蜂擁前進的徒步人潮。就算沒有立即危險，凡是會擾亂通訊網路或電力網的事件，都會使貪求資源的都市陷於飢渴，逼得居民飢腸轆轆出城。都市難民大規模遷徙，大批湧入周圍鄉間尋覓糧食。 　　撕毀社會契約 　　我不想困在哲學泥淖，辯論人類是否本性邪惡，是否必須有個權威領導著控制群眾，強制施行一套新法規，並藉由懲罰、威嚇來維持秩序。不過當中央治理機構和民事警力消亡，顯然會有人意圖不軌，抓住機會欺壓或剝削比較溫順或弱小的人。一旦情況惡化，原先守法的公民，也會採取必要措施，不惜一切來養家活口、保障人身安全。為確保你我的存續，你可能必須四處拾荒並設法求生：這只是洗劫的委婉說詞。 　　凝聚社會的膠合劑，部分出自一種信念，人們普遍認為，行使欺詐或暴力手段，雖能得到短期利益，從長期來看，卻絕對不划算。你會被逮住、蒙上汙名，被社會認定是個不值得信任的合夥人，或遭國家懲罰。欺騙他人沒有好下場。社會中的每個個體，都要彼此合作，追求集體利益，必要時犧牲個人的若干自由，以換取國家提供的相互保障，這份默契稱為社會契約。這是一個文明集體努力、生產和經濟活動的根本基礎，然而一旦每個人都認為欺騙能獲得更大利益，或者懷疑別人都會欺騙他們，這種結構會開始變形，而社會凝聚力也開始失能。 　　社會契約可能在嚴重危機爆發時猝然崩解，導致法律和秩序失能。我們不必外求，從地表最先進國家的例子當中，就能看出社會契約破裂，會造成何等後果。美國港口都市紐奧良遭卡崔娜颶風侵襲，帶來慘重災情，市民駭然發現，地方機關已經不復存在，短時間內不會有人支援，導致社會秩序迅速解體，並引爆無政府狀態。 　　一旦發生了大災變事故，管理與執法機關也消失之後，或許可以預料，幫派會來填補權力真空，開始劃分勢力範圍。掌控資源（糧食、燃料等）的各方勢力，會控管在新世界秩序下仍有價值的物品。現金和信用卡變得毫無意義。把糧倉據為「私產」的人，會變得非常富有，甚至非常強勢——新的君王——手中握有糧食分配權，用來購買人民的忠誠和服務，如同古代美索不達米亞帝王。在這種環境之下，具有專業技能的民眾，好比醫師和護理師，最好是把自己的本領隱匿起來，因為他們有可能被迫為幫派服務，淪為有特殊專長的奴隸。 　　面對盜匪搶劫和幫派火拚，民眾可能迅速動用致命武力予以威嚇，但隨著資源日漸耗竭，競爭只會變得更為劇烈。如今有一群人積極準備迎接天啟末日，稱為有備求生客（prepper），他們有一句常講的口頭禪是：「最好有槍備而不用，別等需要時才發現自己沒槍。」 　　災後頭幾週或幾個月，各地可能出現一種模式：小規模群眾齊聚一處守備，相互支援，保衛自己的消耗品，管控數量來謀求自保。地方小型勢力需要派人巡邏，護衛邊界，就如同現代國家的做法。諷刺的是，一群人要得到掩護、避開亂世，最安全的處所卻是散置全國的監獄要塞，然而這時作用已經內外顛倒。監獄大體上都是自給自足的獨立複合區域，有高牆、堅固大門、刺鐵絲網，還有瞭望塔，原本是為了防範囚犯脫逃，不過作為防範外人侵入的庇護所，同樣有效。 　　任何巨大災變，各地免不了爆發犯罪與暴力事件。然而，我不打算深入探討《蒼蠅王》（Lord of the Flies）所指涉的地獄。本書要討論的是，在民眾安頓下來之後，如何加速文明的技術發展進程。 　　最好的世界終結方式 　　在我們探討「最好的結果」之前，先讓我們著眼談談「最糟糕的結果」。從重建文明的角度來看，最糟糕的末日就是全面核戰。就算你幸運脫逃，沒有跟整座城市一起陪葬，現代世界的物料大半都被毀滅，滿布塵埃的黑暗天空和地面都遭落塵毒害，農業發展受阻。另一種情況是，太陽日冕大量拋射，就算沒有直接致命危害，這點卻也同樣糟糕。特別是強烈的太陽噴發，轟擊地球磁場，像敲鐘一樣引發振盪，在電力輸送線中誘發強烈電流、摧毀變電器並瓦解地球各地的電力網。全球停電會擾亂水、瓦斯的泵送作業和燃料的提煉，也導致變電器的生產停頓下來。儘管沒有直接奪走人命，現代文明的設施，卻仍因此毀棄，接著社會秩序很快就會崩潰，人群四處流浪，迅速耗盡剩餘物質，促使人口大量減少。到最後，生還者仍得面對一個沒有人的世界，此時原本預留的資源，卻已經消耗殆盡。 　　儘管許多末日後電影和小說偏愛的劇情，都是工業文明和社會秩序瓦解，逼得生還者瘋狂爭搶日漸稀少的資源，不過我想專注在完全相反的地方。由於人口驟減，基礎設施都原封不動保存下來。人類絕大部分都絕跡了，不過物資還在。從零開始重建文明的空想實驗，將帶來最有趣的起始點。假設生還者有一段寬限期，讓他們得以站穩腳跟，接著就有必要重新學習自給自足的社會運作模式。 　　要是世界真的終結，急性傳染病對基礎設施的破壞性較低。理想的病毒風暴結合了攻擊性高的病毒、漫長潛伏期和將近百分之百的致死率。而且末日病原體的特性是人傳人，短暫期間內就能發病（讓後續受感染宿主群極大化），而且必死無疑。我們已經成為一個真正的都市物種——自二○○八年起，全球多數人並不住在鄉間，而是屬於城市居民——人群稠密聚集，加上頻繁跨洲旅行，為傳染原的高速傳播提供了理想條件。一三四○年代的黑死病消滅了三分之一的歐洲人口（全亞洲遇害人數比例也大致雷同），倘若同類瘟疫在今天發動攻擊，我們這個文明的復元彈性，恐怕還會比以往更低弱。 　　在一場全球劇變之後，倖存族群起碼要有多少人，才有機會重生，不只要是重新分布到世界各處，而且還要加速文明的重建？換句話說：能快速重新啟動的臨界人數為何？倖存人口群的兩種極端類型，我這裡就分別稱之為《瘋狂麥斯》和《我是傳奇》（I Am Legend）情境。倘若現代社會的生活支持系統內爆，卻沒有立刻導致人口減少（好比太陽風和磁場忽然噴發出大量物質到地表），大半人口都存活下來，彼此激烈爭搶，很快就會把殘留資源消耗一空。寬限期虛耗空度，於是社會快速沉淪，陷入《瘋狂麥斯》風格的野蠻，從而導致人口大量遞減，不再有希望快速恢復。但話說回來，假使你是全世界的唯一生還者，如美劇《最後一個人》（The Omega Man）的主角，或少數生還者當中的一人，但是彼此分布太零散，這輩子不太可能有機會巧遇，這樣一來，重建文明或甚至恢復人類族群的想法，恐怕也只是一場空。人類命懸一線，一旦最後一位男女死亡，人類就要滅 　　亡——如同李察．麥森（Richard Matheson）的小說《我是傳奇》所描述的處境。兩名生還者，一男一女，才是物種長期存續的最小值，但從區區兩個人開始增加人口數，還是會嚴重拖垮遺傳多樣性和長期發展生機。 　　所以理論上重新建立社會的人口最小值為何？學界針對現今紐西蘭毛利人粒線體DNA序列進行分析，想知道最早乘木筏抵達玻里尼西亞東部的拓荒者，人數是多少。遺傳多樣性顯示，這支族群的有效規模，約不多於七十名生育期女性，至於總人口數，則略超過該數之兩倍。另有相仿遺傳分析則推出，絕大多數北美原住民的拓荒規模也大體相仿，他們是在約一萬五千年前，趁海平面較低時期，越過了白令陸橋。所以末日後數百名男女聚居一地共組團體，肯定便納入了足以重新散布全世界的遺傳變異性。 　　問題在於，就算每年增長百分之二——歷來全球人口在工業化農耕和現代醫學體系支撐下的最高增長速率——這個群體依然得花八個世紀才能恢復到工業革命時代的人口數。（後續章節我們還會探討，為什麼必須具有特定人口規模和社會經濟結構，才有機會發展出先進科學和技術。）初始人口數縮減至此，恐怕遠不足以維持定量的農業生產，更別提較先進的生產方法，所以人類或許會一路退回狩獵—採集生活方式，投入全副心神勉力求生。人類從出現以來，百分之九十九時間都過著這種無法支持密集人口的生活，這也顯示了一種極難再次脫離的困 　　局。該如何避免文明大倒退？倖存人口群需要大量人手下田耕作，確保一定的農業生產力，同時還得有充分人力，才能投入其他工藝的技術開發及復興活動。為達到高效能，你會需要數量足夠的生還者，才能有人從事各種不同工作，並有豐富的集體知識避免退步過甚。不論地點在哪，初始倖存人口數約達一萬（就英國來講，這就相當於區區0 ．016％的倖存比率），是這場空想實驗的理想出發點，不過這群人必須組成一個新的社區，並能和平共處、通力合作。 　　讓我們把注意力轉移到生還者身處的世界，還有一旦他們開始重建，周遭會如何變動。 　　水 　　住所和環境防護問題解決了，你的拾荒檢核清單上，列名第二優先的項目是取得乾淨飲用水。在自來廠水停止供水之前，你應該把浴缸和洗臉槽裝滿清水，此外所有乾淨水桶或甚至強韌的聚乙烯垃圾袋，也都應該裝滿水。為防瓦礫污染，儲備用水容器都必須加蓋，這樣做還能遮擋陽光，以免滋生藻類。瓶裝水可以從超市和辦公大樓飲水機取得。此外也可以去其他儲水處拿瓶子裝水回來，包括旅館、健身中心的游泳池，以及所有大型建築都有的熱水槽。隨著時間過去，你會變得越來越仰賴平常拒用的水源。所有生還者每天都至少需要三公升清水，遇上高溫或費力勞動時，還需要更多。別忘了，這是單指飲用水的部份，不包括烹飪和洗濯用水。 　　非密封瓶裝水都必須經過消毒。消毒水中病原體有個萬無一失的做法，就是持續讓水滾沸數分鐘（不過這完全不能去除化學污染）。然而這樣非常費時，而且浪費能源。安頓之後，從長遠來看，你可以採行一種比較實際，且兼具過濾和消毒的做法，來處理飲用水的問題。這套形式簡陋卻完全合宜的濾水系統，可以用來濾除泥濘湖水或河水所含微粒——先找到大型容器，好比塑膠水桶、鐵桶，甚至徹底洗淨的垃圾桶，再在桶底打幾個小洞，然後鋪上一層木炭，要嘛就上五金行偷，不然也可以按照第110頁的說明自行製造。木炭上方交替鋪上層層細沙和碎石。最後把水倒進容器，就會流出過濾乾淨、篩除大半微粒的清水。 　　這種過濾水還需經過消毒。要去除以水為傳染媒介的病原體，用專用淨水處理劑是上選，比如在野營店找碘片或碘晶體。倘若你完全找不到，還有另一些料想不到的替代方式，而且效果也同樣很好，好比居家清潔用的含氯漂白水。只需幾滴濃度為百分之五的漂白水（必須列明含次氯酸鈉〔sodium hypochlorite〕為主要有效成分者）調成溶液，就能在一小時內消毒一公升水。不過要小心核對標籤，確認產品並不添加可能有毒的香料或顯色劑等成分。從廚房水槽底下找來的漂白劑，只需一瓶就可以淨化約五百加侖清水——幾乎達到一個人兩年所需用量。 　　從健身中心或量販店庫房撿來的游泳池含氯藥劑，也可以調成濃度更低的溶液，用來消毒飲水。這種次氯酸鈣粉只需一匙就夠用來消毒兩百加侖水（不過同樣要小心核對標籤，確認裡面不含抗真菌劑或澄清劑添加物）。過了一段時間，當唾手可得的消毒藥劑都用完了，你就必須學習用海水和白堊做原料，自行製造替代品，這點我們會在第十章討論到。 　　塑膠瓶不只可用來儲水，還可以用來滅菌。太陽能水消毒法（solar water disinfection, SODIS）是只運用陽光和透明瓶子的污水處理法，經世界衛生組織推薦開發中國家使用，在末日後也是低科技處理飲用水的理想方式。把透明塑膠瓶的標籤撕掉——不過別使用容量超過兩公升的瓶子，因為瓶子太大，陽 　　光就不能完全穿透——在瓶中裝進待消毒的水，在豔陽高照時拿到戶外平放。陽光的紫外線對微生物有強烈破壞作用，倘若水溫升高到超過攝氏五十度，會大幅強化滅菌作用。拿一片波浪鐵皮，面朝太陽，然後把水瓶放在鐵皮上，就構成了一套良好的消毒處理系統。把鐵皮漆成黑色，還能增進熱消毒作用。 　　 　　保持車輛運轉 　　今天燃料都源自原油加工製程。處理原油來生產汽油和柴油，方法相當直截了當，也可以小規模進行。用來分離出液體各種成分的做法是分餾，和蒸餾酒精的原理是相同的。可以將分子量較大的碳氫化合物「裂解」，也就是添入氧化鋁催化劑（例如碾碎的礬土）一同加熱，使其分解成效率較高的小分子燃料。 　　維持燃料正常供應，問題不在於化學加工的難度，而是沒有先進鑽油設備或離岸鑽井平台，如何從地下取得原油。就算不使用原油做為原料，我們仍有可能提煉出汽車燃料，而且末日後社會有可能從今天的綠色運動（Green Movement）學到許多事情。誠如魯道夫．狄塞爾（Rudolf Diesel）本人在二十世紀早期所述，「能量可以從陽光熱能中生成，供農業使用的動力也是，就算所有天然固體和液體燃料全都耗盡也一樣」。 　　汽油動力車輛的一種可行替代能源是乙醇（我們在第四章就看過，可以藉由發酵生成乙醇）。巴西是大量採用杯中物燃料車輛的先驅：該國路上的汽車，每輛都靠燃燒乙醇混合燃料來發動，從添了百分之二十乙醇的混合汽油到百分之百純乙醇燃料都有。就連美國也有多州規定，所有汽油的酒精成分需達百分之十，因為這可以直接使用，不需修改引擎。沒錯，最早的大量生產車型「福特Ｔ型車」，便是設計成能使用汽油或酒精兩種燃料，而且美國當時還有好幾家釀酒廠，專門把作物轉化成乙醇燃料，最後是到了禁酒時期，這種做法才遭扼殺。 　　大規模生產乙醇燃料來推動運輸系統，會遇上一個問題：必須取得充裕的醣，來餵養微生物，使其發酵。巴西的永續生質燃料經濟的基礎是甘蔗作物，然而出了熱帶地區，便無法栽植。儘管所有植物全都含醣，構成植物結構的一股股纖維素十分堅韌，化學安定性很高，維生所需醣分都被緊緊鎖住，無從取得。與其嘗試精煉成生質燃料，不如讓它在沼氣池中腐敗，生成甲烷氣︵見第81頁︶，或者乾脆把它擺進鍋爐裡面燒，說不定還更為可行。 　　話說回來，柴油引擎的轟鳴聲，末日災後幾乎肯定還能聽到。柴油引擎的用途廣泛，還能以加工製成生質柴油的植物油料運轉：煉製時讓油和甲醇（最簡單的醇類）跟鹼反應（如第五章所述，只需添入鹼液——氫氧化鈉或氫氧化鉀都行——即可）。甲醇也稱為木精，可取木材乾餾製成（參見第122頁），不過採發酵生成的乙醇也可以使用。殘存的甲醇或鹼液，還有甘油和肥皂等無用副產品，也都可 　　以注水清除，最後取得的生質柴油還得煮乾水分，最後才能用作燃料。 　　基本上任何植物油都可以使用。油菜在英國是種優良作物，因為依單位面積計算，油菜籽能產出大量油料（超過葵花籽或大豆等來源）。油菜籽很容易榨出油，殘餘莖梗可以當成營養的動物飼料。真需要的話，動物脂肪也可以。牛羊脂肪是取牛羊碎肉或屍骸熬煮提煉而得，脂肪經高溫熔融，分離漂到液面，冷卻後可以刮起。牛羊脂肪可以像植物油，加工製成生質柴油，不過由於所含碳氫化合物分子較長，遇上較冷天氣，就有可能在油箱內凝固。這類生質燃料的問題在於，它們都是從作物轉換成燃料才能運作，單只讓一台小汽車上路，都得消耗起碼半英畝（約二十公畝）的農業產出。由於災後倖存民眾可能缺糧，當然這得看復甦情況，不過果真如此，那麼燃料能不能從非食物來源取得？ 　　所有內燃機其實都是靠燃燒氣體，並不是靠燃燒液體燃料。汽油或柴油首先變成細霧，注入汽缸後會先蒸發，之後才引燃。所以機械化運輸要能持續，另有選項，就是把可燃氣體裝進加壓瓦斯筒並直接注入引擎。這就是現代壓縮天然氣（compressed natural gas, CNG，甲烷）或液化石油氣（liquefied petroleum gas, LPG，丙烷和丁烷的混合氣）車輛的行進方式。 　　災後要把瓦斯打進數百倍大氣壓力的氣罐，難度恐怕太高，一種適合末日後使用的低科技替代方案就是給車輛加裝儲氣囊。這種裝置常見於第一次和第二次世界大戰燃料短缺時期，氣囊是種橡膠氣密型織布氣球，裡面盛裝煤氣或甲烷氣，兩、三立方公尺瓦斯就相當於一公升汽油。另一種稍微不方便的選項是一邊開車一邊產生燃料氣體——製造一款木材能動力車（wood-powered car）。關鍵原理稱為氣化作用（gasification）。點燃一根火柴，緊盯著它看，就能知道箇中道理。你會注意到，搖曳發光的黃色火燄和木棍並不相觸，中間隔著一道明確的暗色間隙。火燄燃燒的物質，其實不是火柴棒，而是木頭複雜有機分子受熱分解成可燃氣體，而且唯有和空氣中的氧氣接觸時，才會引燃，燒出一團熊熊烈燄。這就是前面談過的熱解作用，那時我們探討的是木頭乾餾程序，描述蒸汽如何冷凝， 生成種種有用的液體（見第122頁），不過為引擎提供動力時，我們就必須將可燃氣體生成瓦斯的轉化率提到最高，並將經高溫分解的木料和火燄的相隔距離加寬。最後生成的瓦斯必須預防意外點燃，直到沿管線導入引擎，才能與氧氣混合，並在汽缸裡面引燃。 　　第二次世界大戰期間，歐洲全境出現將近百萬輛氣化爐動力車，讓民間基本運輸得以順暢進行。德國推出一款木材氣化爐的福斯金龜車，全套設備巧妙安裝在車身裡，不過引擎蓋開了個孔，用來添加柴火，也留下它特殊動力源的唯一線索。此外在一九四四年，德國陸軍還部署了超過五十輛木材氣化爐動力型虎式戰車。 　　氣化爐基本上就是個氣密圓柱，頂部裝了個蓋子，使用撿來的材料也可以製成——好比拿一個鍍鋅垃圾桶安裝在油罐鐵桶上，加上水管。木料堆在氣化爐的上半部，木材會先乾燥，接著被桶中的高溫熱解，並在有限氧氣中局部燃燒，達到操作所需溫度。重點在於，桶柱底部會形成一層高熱木炭，和蒸汽起反應，並經由熱解作用完成化學轉化，釋出種種瓦斯。最後再從氧化爐底部抽出生成瓦斯，裡面富含可燃氫、甲烷和一氧化碳——這是種有毒氣體，所以你必須確保操作環境通風良好——還有高達百分之六十的惰性氮氣。讓氧化爐瓦斯冷卻，也讓蒸汽凝結，以免污染引擎，接著就可以注入汽缸。 　　三公斤左右木材就相當於一公升汽油（實際則取決於密度和乾燥程度），所以瓦斯的燃料消耗值，並不是每公升多少公里，而是每公斤多少公里︱戰時氣化爐每公斤木材能提供約二點五公里能量。 　　 　　然而，造出潔淨、平滑的紙張，只是書寫的一半，要能以文字溝通，把知識寶庫永久記錄下來，還得完成另一項重要工作。一旦原子筆全都乾涸或消失不見，這時就得製造出可靠的墨水，以此來形成書面文字。 　　基本上，凡是不小心沾上你棉布襯衫就會留下染色痕跡的討厭事物，全都可以湊合當成墨水使用。好比，你可以拿一把色彩鮮艷的成熟漿果，碾碎後濾除果泥，接著就在溶液裡溶入一些鹽來防腐。萃取植物所製成的墨水，多半時效短暫。為了讓你的文字和復甦社會新近累積的知識永久保存下來，你真正需要一種不會遇水就輕易掉色、或者見了陽光就褪色的墨水。中世紀歐洲出現了一個解決作法，那種製品稱為鞣酸鐵墨水（藍黑墨水）。事實上，西方文明史本身，就是以鞣酸鐵墨水書寫。達文西用這種墨水來記錄他的筆記。巴哈用這種墨水來創作他的協奏曲和組曲。梵谷和林布蘭用這種墨水來畫素描。《美利堅合眾國憲法》用這種墨水，為後代許下承諾。還有一款和原始鞣酸鐵墨水非常相似的配方，迄今依然在英國廣泛使用：註冊檔案專用墨水，凡出生、死亡和結婚證書等法律文書，都必須採用。這種墨水的化學性質，和中世紀採用者毫無二致。 　　我們望文生義，鞣酸鐵墨水配方含有兩大成分：一份鐵化合物和一份植物蟲癭萃取物（鞣質）。蟲癭見於櫟樹等喬木枝幹，寄生性黃蜂在葉芽產卵，刺激樹木形成贅瘤，包覆蟲卵。蟲癭富含沒食子酸（gallic acid）和鞣酸（tannic acid），能與硫酸鐵起反應——把鐵溶於硫酸就製成。鞣酸鐵墨水剛調好時其實不帶顏色，所以必須添入另一種植物染料，否則很難看出你在寫什麼。不過鐵質成分接觸空氣，就會讓乾燥墨水轉呈耐久的深黑色澤。 　　接著還可以採用一種歷經時間考驗的手法，做出一款簡陋的筆。拿禽鳥羽毛（歷史上偏愛鵝毛或鴨毛）浸泡熱水，取出羽柄裡面的物質。從柄根兩側斜切出鋒利的尖端，接著把底面切出個彎弧，構成書寫筆尖的經典造型。反向朝鋒利尖端切出一條淺痕，這樣當你書寫時，筆尖還儲有一小滴墨水，用完之後才需要伸進墨水池，補足用量。 　　不過成功的印刷術確實得仰賴合宜的印墨。能自由流動的水性印墨是為手寫開發設計的，鞣酸鐵墨水就是一例，完全不能用來印刷。要印出清晰的文字，你就必須採用能附著於精細活字金屬紋理表面的黏性印墨，這樣才能清楚轉印到紙上，而不致暈染、流動或模糊不清。古騰堡取法文藝復興藝術界才剛開始流行的一項繪畫材料，克服了這道難題：油畫顏料。 　　古代的埃及人和中國人都開發出一種以煙灰為本的黑墨，年代也相仿，約距今四千五百年前。煙灰的微小碳粒子和水與樹脂或明膠（動物膠見第五章）等增稠劑混合之後，便化為一種全黑的色素。這就是「印度墨水」（India ink）的成分，儘管冠上印度之名，最早卻是在中國問世，並隨貿易進入印度，迄今依然廣受藝術家歡迎。含碳黑色色素懸浮液，也是影印機和雷射印表機碳粉的基礎原料。煙灰微粒可採自燃燒油料發出的油煙，稱為燈煙黑（lampblack），或也可以取自炭化的木材、骨頭或焦油等有機原料。 　　含碳黑色色素源遠流長，不過添了膠水或樹脂增稠劑的印度墨水，卻並不適合印刷機：你需要黏度和乾燥性能都非常不同的印墨。就這道問題，古騰堡以文藝復興油畫顏料為鏡，想出了解決之道。燈煙黑墨水摻入亞麻籽油或胡桃油調成的油墨易乾，對金屬活字的黏著性，也遠超過很容易渲開的水性印墨（不過，亞麻籽油仍需先加工處理才能使用：沸煮並移除浮上液面的厚層膠質。）你可以使用兩種原料，松節油和樹脂，來調節油墨至關緊要的黏度。松節油是用來稀釋油性顏料的溶劑，製作時從松樹或其他針葉木抽取樹脂，蒸餾生成（見第122頁）。就另一方面，蒸餾時揮發性化合物會受熱散逸，留下固化的堅硬樹脂，能稠化溶液。只需權衡使用這兩種拮抗成分，你就能調和出理想的油墨黏度，同時你還可以改變胡桃油或亞麻籽油的用量比例，使油墨乾燥。

作者：路易斯．達奈爾(Lewis Dartnell) 譯者：蔡承志 出版社：臉譜 書系：科普漫遊1 出版日期：2016-04-28 ISBN：9789862355121 城邦書號：FQ1038 規格：平裝 / 單色 / 320頁 / 14.8cm×21cm