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我們熟悉的世界已經消亡。

一種格外致命的禽流感毒株終于沖破了物種界限，成功地感染了人類宿主，或者在一次生物恐怖主義活動中被蓄意釋放出來。在當今這個時代，都市人口密集，空中交通連接著不同的大洲，傳染之快達到了毀滅性的程度。在任何有效免疫措施甚至隔離命令得到落實之前，全球人口的一多半便已經被病毒所殺。

或者印度和巴基斯坦之間的緊張關系終于發展到極限，一次邊界沖突的升級令雙方都失去了理智，導致了核武器的使用。核彈頭獨特的電磁脈沖被中國國防監控系統探測到，引發了一輪針對美國的先發制人的攻擊。美國及其歐洲盟友和以色列隨即展開報復。全世界的主要城市都化作了放射性玻璃構成的崎嶇原野。進入大氣層的巨量塵土和灰燼減少了能夠照射到地面的陽光，造成長達幾十年的核冬天，繼而引起了農業的崩潰和全球性的饑荒。

或者事情根本就不在人類的掌控之中。一顆直徑僅有1千米的石質小行星擊中了地球，急劇改變了大氣環境。距離撞擊點幾百千米之內的人立刻死于高溫高壓的沖擊波，而在那個范圍之外的大部分幸存者也只是在茍延殘喘。小行星落在哪個國家并不重要：石塊和塵土被高高地拋入大氣層——此外還有熱浪引發的大范圍火災生成的煙塵——在風的助力下遮蔽了整個星球。就像核冬天一樣，全球氣溫的下降造成了世界范圍內的糧食絕產和大規模饑荒。

很多以后末日世界為主題的小說和電影都會有諸如此類的情節。大災過后的場景往往被描繪得貧瘠而暴力——就像在《瘋狂的麥克斯》或者科馬克麥卡錫的小說《路》中那樣。成群結隊的拾荒者四處漫游，囤積剩余的食物，殘酷無情地獵殺那些較為缺乏組織和武裝的人。我疑心，至少在最初的災難打擊過后的一段時間內，真實情況或許跟上述的描述相去不遠。不過我是個樂觀主義者：我認為道德和理智終將占據上風，幸存者最終還是會開始定居和重建。

我們熟悉的世界已經消亡。關鍵的問題是：現在該怎么辦？

一旦幸存者們認識到自己的窘境——之前的生活所依賴的基礎設施已經全部崩潰——他們該怎么做才能在灰燼中崛起并確保長期的繁榮？又需要哪些知識才能盡快恢復重建？

本書是一本針對幸存者的指南。它不僅探討如何讓人們在災難后的幾個星期里活下去——介紹生存技能的參考書已經夠多了——更要傳授如何精心策劃先進技術文明的重建。如果你突然發現自己手邊沒有一個能夠運作的樣例，你能說出來如何制造一部內燃機、一架鐘表或者一臺顯微鏡嗎？或者是更基礎的問題，如何成功地種植莊稼以及制作衣服？不過，我所描述的災難場景同時也是一個思維實驗的出發點：我們將借助它們考察科學與技術的基本原理，因為隨著知識日益專業化，這些基本原理對我們大多數人來說已經非常生疏。

發達國家的居民已經與維持其生存的文明過程脫節。作為個人，哪怕是對于制造食物、避難所、衣服、藥物、原料或者關鍵物資等基本技能，我們都表現出驚人的無知。我們的生存技能已經退化到這樣的程度：假如現代文明的生命支持系統失效，假如食物和衣服不再奇跡般地出現在商店的貨架和衣架上，大部分人類都將過不下去。當然，曾幾何時每個人都是生存專家，那時候人們與土地的聯系更加密切，對生產方法更加熟悉，而要想在后末日世界中生存下去，你需要倒轉時鐘，重新學習這些核心技能。更重要的是，在我們已經習以為常的每一項現代技術背后，都有著大量關聯成網的其他技術作為支撐。僅僅了解每一個零件的設計和材料，遠不足以制作出一部iPhone。這部手機雄踞在一座龐大金子塔的塔尖，而構成塔身的則是很多使之得以出現的技術：開采和精煉用于制作觸摸屏的稀有元素銦；用高精度的光刻法制造計算機處理芯片中的微電路；以及揚聲器中那些小得不可思議的零件，更別提維持遠程通訊和手機功能所必需的無線基站網絡和基礎設施。文明崩潰之后出生的及時代人會覺得現代手機的內部機理無法理解，微芯片電路的走向細微得用肉眼無法辨認，而其目的則更是徹底地深不可測?？苹米骷野⑸死嗽?961年說過，任何足夠先進的技術都與魔法無異。在大災之后的時代，令人懊惱之處在于，這些不可思議的技術并不屬于某種遠在繁星之間的外星人，而是屬于我們自己過去的某個世代。

在我們的文明中，即便是那些算不上高科技的尋常物品，也要用到很多種必須通過開采或者其他方式獲得、并在專業化工廠里加工的原材料，以及在生產設施內組裝的獨特零件。而這一切又依賴于發電站和遠距離運輸。1958年，在一篇以我們最基本的工具之一的視角寫就的隨筆《我，鉛筆》中，萊昂納德里德以極富表現力的手法表達了這一觀點。該文的結論令人震撼：由于原料來源和生產手段的分散，哪怕這樣一個最簡單的工具，地球表面上也沒有一個人擁有足夠的能力和資源制造出來。

對于我們的個人能力和日常生活中哪怕是簡單物件的生產之間的鴻溝，托馬斯思韋茨曾在2008年做過一次令人信服的展示。當時他正在英國皇家藝術學院攻讀碩士學位，想要從無到有地制作一臺烤面包機。通過逆向工程，他把一臺便宜的烤面包機分拆成簡單明了的基本構件：鐵質框架、云母絕緣層、鎳質加熱絲、銅線和插頭，以及塑料外殼——然后通過在采石場和礦山挖掘，親自采集到了所有的原材料。他還翻閱了一部16世紀的文獻，查閱出歷史上較為簡單的冶金技術，利用一個金屬垃圾箱、燒烤木炭和一個鼓風機建造出一臺原始的煉鐵爐。的成品帶著令人愉悅的質樸，又散發著其自身的奇異美感，同時巧妙地凸顯了我們所面臨問題的核心。

當然，即便在一種極端的末日場景中，幸存者群體也并不需要立刻自給自足。假如絕大多數人口都死于一種非常致命的病毒，那么大量的資源都會留下來。超級市場仍然保存著充足的食物，你可以在廢棄的百貨商店里選取一身嶄新而好看的名牌服裝，或者從展廳里開走一輛你一直夢寐以求的跑車。找一座荒廢的別墅，稍微搜尋一番，就不難找到一些移動柴油發電機來保持電燈、暖氣和設備的運行。加油站的地下燃料池還在，足夠讓你的新家和汽車在相當長的時間里保持完備的功能。事實上，小群體的幸存者可能在大災之后短時間內過得相當舒適。文明可以暫時憑借本身的慣性順勢滑行。幸存者們會發現自己周圍充滿了任由取用的資源：一個豐饒的伊甸園。

但是，這個伊甸園正在腐爛。

隨著時間的推移，食物、衣服、藥品、機械和其他技術都會無情地分解、腐爛、變質和降解。幸存者擁有的不過是一段寬限期。隨著文明的崩潰和關鍵過程——采集原材料、精煉和生產、運輸和分配——的突然終止，沙漏被調轉過來，沙子徐徐流淌干凈。剩余資源能夠提供的無非是一個安全緩沖，讓幸存者們不得不重新開始農耕和制造之前擁有一段好過一點的過渡期。

重啟手冊

幸存者面臨的最重大問題是，人類知識是集體共有的，分散在全部人口當中。沒有任何個人知曉維持社會關鍵過程運行所需的足夠知識。即便鋼鐵鑄造廠里一位經驗豐富的技師幸存下來，他所了解的也僅僅是他本人工作的細節，對鑄造廠里其他工人所掌握的、為維持生產不可或缺的知識，則知之甚少——更別提如何開采鐵礦石或者提供讓工廠運行的電力。我們日常生活中用到的那些最顯眼的技術僅僅是冰山一角——這不僅是說它們建立于一個支持生產的巨大制造和組織網絡之上，還因為它們代表了很長一段進步和發展史留下的遺產。在空間和時間中，冰山都不為人所見地延伸著。

那么幸存者該向何處尋求出路？在已經廢棄了的圖書館、書店和家庭中，書架上蒙塵的書中肯定還保留著大量的信息。然而這些知識的問題在于，它們被呈現的方式并不適于幫助一個從零開始的社會——或者一個不曾接受專業訓練的人。假如你從書架上抽出一本醫學教科書，翻看它滿是術語和藥物名稱的內容，你認為你能理解多少？大學醫學教科書是以讀者掌握了大量預備性知識為前提的，而且計劃的使用方式是與現有專家的教學和實踐展示相結合。即便及時代幸存者中有醫生，沒有測試結果或者他們曾學會使用的豐富的現代藥物，他們能夠做到的也極為有限——藥店的貨架上，醫院里已經失效的存儲冰柜里，藥物將會分解變質。

由于空曠城市中無人控制的火災等原因，這些學術文獻中很多本身都會遺失。更遭的是，每年產生的大量新知，包括我和其他科學家在我們自己的研究中提出并用到的那些，很多根本沒有存儲在任何持久的媒介上。人類最前沿的知識主要以轉瞬即逝的數據比特的形式存在：專業期刊網站服務器上存儲的學術論文。

即便是以一般讀者為目標受眾的書籍也不會有太大幫助。你能否想象一群只能讀到普通書店中的書籍的幸存者？借助一些關于怎樣在商業管理中取得成功、如何通過想象訓練來減肥，以及如何閱讀異性身體語言的自助指南中所蘊含的智慧，試圖重建文明的努力究竟能走多遠？而假如后末日時代的社會發現了幾本發黃變脆的書，把它們當作古代的科學智慧，試圖應用順勢療法來控制瘟疫，或者運用占星學來預測農業收成，則更是最為荒謬的夢魘。哪怕是科學領域的書籍也不會有太大幫助。介紹近期流行科學的暢銷書或許寫得引人入勝，以聰明的隱喻方法運用了日常生活中的觀察，讓讀者對一些近期的研究有了較為深刻的理解，但是這些書籍或許并不會產生多少實用的知識。簡而言之，對于大災難的幸存者來說，我們的集體智慧中會有很大一部分是無法獲取的——至少無法以有用的形式獲取。那么怎樣才可以盡可能地幫助幸存者？指南應當提供哪些關鍵信息，這些信息又該如何組織？

我并不是糾結這個問題的及時人。詹姆士拉夫洛克這位科學家保持著一項令人敬畏的記錄，那就是先于其同行很久便觸及到了一項問題的核心。他最為世人所熟知的思想便是蓋亞假說，認為整個地球——由巖層、海洋和循環的大氣層構成的復雜集合體，以及覆蓋于整個地表的薄薄一層生命——可以被理解為一個單一的個體，而億萬年以來，這個個體一直在降低不穩定性以及自我調節其環境。拉夫洛克深深憂慮，這一系統中的一個元素——智人，現在已經有能力通過毀滅性的行為破壞這種自然的制約和平衡。

拉夫洛克借用生物學上的類比來解釋我們該如何保護自己的遺產：“面臨干燥問題的有機體常常把它們的基因封入孢子，這樣它們重獲新生所需的信息就能夠挺過干旱期。”在拉夫洛克的想象中，孢子的人類等價物是一本全天候適用的書。“一本初級科學讀物，文字簡明，含義清晰——適用于任何對地球的狀態以及如何在地球上生存并生活舒適感興趣的人。”

他所提出的其實是一項真正浩大的工程：在一本極為厚重的課本中記錄下人類知識的完整集合——至少在原則上，一旦讀完這本著作，你便理解了當今所有知識的精髓。

事實上，關于“全書”的想法有著悠久得多的歷史。過去那些百科全書的編撰者們遠比今天的我們更加了解，哪怕是偉大文明也同樣脆弱，而保存在人們頭腦中、一旦社會崩潰就會消失的科學知識和實踐技能則有著絕高的價值。狄德羅對他主編的那部首卷出版于1751年的《百科全書》有著明確的功能定位：人類知識的保險倉庫，萬一我們的文明被某次災難性事件毀滅，就像埃及、希臘和羅馬等古代文明一樣消亡，只留下片言只語的文字記錄，這部著作可以為后人保存住我們的知識。這樣，百科全書就變成了保存知識積累的時間膠囊。知識在其中以符合邏輯的方式得到安排整理，并可交互參考，即便發生影響深遠的災難，也能受到保護，免遭時間的侵蝕。

自啟蒙運動以來，我們對世界的理解有了指數級的增長，編撰一部人類知識總綱要的任務如今更是困難了若干個數量級。創造這樣一部“全書”將成為當代的金字塔建造工程，需要成千上萬人經年累月地全職投入。這種辛苦勞作的目的不是保障法老在身后世界安然地走向永恒的極樂，而是確保我們文明自身的長存。

只要有這個意愿，這種耗時費力的事業也并非不可思議。我父母那一代人曾經努力工作，將及時名人類送上月球：在高潮階段，阿波羅計劃雇傭了多達四十萬人，消耗了美國聯邦預算的4%。事實上，你或許可以認為，通過非凡的共同努力，維基百科背后那些堅定的志愿者們已經創造出了當前人類知識的一個綱要?；ヂ摼W社會學和經濟學專家克萊舍基估計，維基百科目前蘊含了大約一億工時的撰寫和編輯工作量。但是即便你把維基百科全部打印出來，將它的超鏈接用交叉引用的頁碼代替，它距離一本能讓一個社區從零開始重建文明的手冊還是相去甚遠。它從來不曾具備實現這個目的的意圖，也沒有指導從基礎科技向高級應用演進所需的實用細節或者組織工作。況且，一部實體拷貝將大得不可思議，而你又如何確保后末日時代的幸存者們能夠獲得這樣一份拷貝呢？事實上，你可以通過采取略微更加優雅的方法，來幫助社會的重建。

在物理學家理查德費曼說過的一句話里，我們可以找到解決方案。在思考人類知識全部消亡的可能性和人們可以采取什么對策時，他假設自己只能把一句話安全地轉達給災難之后出現的隨便什么智能生物。什么句子能夠用最少的詞表達最多的信息呢？“我相信，”費曼說，“是原子假說：所有物體都由原子構成——這些微小的粒子永遠不停地運動著，稍微遠離一點便互相吸引，被積壓時便互相排斥。”

你越是思索這一簡單論斷帶來的推論和可驗證假說，它就越是能對世界的性質做出更多的揭示。粒子之間的吸引解釋了水的表面張力，非常接近的原子之間相互排斥解釋了我為什么不會直接陷入我身下的這把咖啡椅。原子的多樣性，以及它們結合而成的化合物是化學的關鍵原理。這精心寫就的一句話蘊含了巨大的信息量，隨著你的研究探索，這些信息將得到揭示及擴充。

但是如果你的字數并未受到如此嚴格的限制呢？如果有著暢所欲言的自由，而又仍然堅持著為加速知識的再發現而提供簡明扼要的關鍵知識，而非試圖編撰一部涵蓋當代全部知識的百科全書的指導原則，那么僅僅寫出一本幸存者用來重啟技術社會的快速起步指南是不是可行呢？

我認為費曼的那一句話能夠以根本上非常重要的方式得到改進。僅僅擁有純粹的知識而沒有利用它的方法是不夠的。要想幫助一個毫無經驗的社會從它的起步階段崛起，你還必須指出如何應用那些知識，展示其實際應用。對剛從最近的災難中幸存的人來說，直接的實際應用至關重要。比如說，理解冶金學基本原理是一回事，但是利用其原理從死寂的城市中回收并再加工金屬則是另一回事。開發利用知識和科學原理是技術的本質，而且正如我們在本書中將要看到的，科學研究和技術發展的實踐是相互交織、密不可分的。

在費曼的啟發下，我認為幫助文明陷落幸存者們的好方法，不是創造一部所有知識的記錄，而是針對其可能身處的環境提供一份基礎性指南，以及他們自己重新發現關鍵知識所需的技術藍圖——也就是被稱為科學方法的強大知識產生機制。保存文明的關鍵是提供一枚內容精縮而又能很容易地成長為一整棵枝繁葉茂的知識之樹的種子，而不是試圖把巨樹本身記錄下來。用托馬斯艾略特的話來講，哪些片段最適宜支撐我們的斷壁殘垣呢？

這樣一本書蘊含著巨大的潛在價值。想象一下，假如那些古典文明都留下了他們知識積累的種子，我們自己的歷史又有可能發生什么樣的事情呢？15—16世紀時，促成文藝復興的一個主要因素就是古代文化向西歐的緩慢回流。這些知識的大部分都隨著羅馬帝國的陷落而遺失了，卻被阿拉伯學者以精心翻譯和復制的文本保存下來并得到傳播，其他的手稿則又被歐洲學者重新發現。但是假如這些哲學、幾何學和應用機械方面的著作都在時間膠囊組成的分布式網絡里得到了保存，事情又當如何？同樣道理，如果有合適的書籍在手，后末日時代的人們是否就可以避免進入另一個黑暗時代？ ……