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如今，以气候变化为主题的小说不一而足，特别是针对青少年读者群的作品，这些作品被归为一个科幻作品的子类——气候变化小说。气象学家发出的警告鞭策着我们的行动。以海平面上升为例，如果整个格陵兰冰盖都融化了，那么海平面将会上升23英尺，对类似纽约这样的靠近海岸线的城市将造成灾难性影响。如果整个南极冰盖也逐渐融化（虽然不太可能），那么海平面将会上升200英尺，而且这是大海风平浪静时的数据。
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这样的气候变化对农业和水资源的利用都有极大的影响。同时，类似孟加拉国这样的拥有大片低洼地的国家将会被水淹没，其他地方则会持续干旱。虽然气候变化不会带来太多的阅读快感，但它确实是灾难小说的常见主题。
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上述灾难是我们现在生活方式的结果。只有少数科幻作品会将世界末日描述为由现代科技以外的原因所引起。也许地球会被智能机器统治，就像我们将在本书第17章中看到的那样。但是，更有可能给人类生存带来极大威胁的技术是纳米技术。在第5章里，我们讨论了纳米机器人横行导致的灾难，极小的机器人可以合成（或拆解）分子，制造新物质。正因如此，它们也可以毁掉一切。
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在科幻作品的影响下，纳米技术也许是另一种导致世界末日的方式。我在青年小说《异种风暴：上升》（Xenostorm: Rising）中写到，一小群人在身体中培育出能让他们永生的纳米机器人。他们一直在尝试用体内的纳米机器人繁殖，让自身成为一个高度整合的系统，即“有意识的蜂巢体”，从而获得像超人那样的能力。这本书的主人公戴维成功地实现了这一目标，变成了“憎恶”。
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“憎恶”完全由纳米机器人组成，戴维的血肉之躯已经被纳米机器人吃掉了。“憎恶”可以整合其他的纳米机器人，组成一个新的个体。戴维身上有意识的纳米机器人流散到世界各地，无处不在。这让世界上所有人都可以永生，但这也让“憎恶”有能力整合所有人，形成一个超级个体。
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我在这本书中试图回答两个问题：如果纳米技术会导致世界末日，人类会怎么样？如果所有人在车祸和谋杀以外的情况下都不会死，又会怎么样？殊途同归，世界末日仍会来临。主人公戴维必须决定他是不是有权力把不死的生命强加给世界。随着科幻作品中的纳米技术层出不穷，我们会看到越来越多的可能性。
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最后一种可能终结人类文明的方式便是人类继续保持现有的生活方式，随之引起的气候变化将可能带来灾难性的影响。也有人说，保持现有这种放任自由的个人主义会把人类置于拒绝合作的危险境地，即表面上歌颂人性的真善美（想想谷歌曾经的企业格言——“不作恶”），实际上是在真金白银和大股东利益的驱动下置他人的利益于不顾。
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这一章从“冷战”时期的核阴影开始。20世纪六七十年代，整个世界充斥着各种反核游行。这些示威者不仅反对核战争，也反对核电站。这也许是因为核电站最初是核弹项目的附属品，抑或是因为三里岛和切尔诺贝利灾难带来的恐惧。环保组织反对一切核能，即便核电站是一种可行的对气候变化几乎没有影响的发电方式。寻求新能源已经变成了现代生活的重要部分，这种需求也早就见诸科幻作品之中了。
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100亿个明天：科幻技术如何成真并塑造人类的未来 第11章 神秘能量
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和很多人一样，我对能源生产并没有什么直接的经验。我从没去过发电厂，也没有仔细思考过电源插座里的电到底是从哪里来的。从广义的角度说，我确实比较认真地思考过化石燃料对全球气候变暖的影响，以及绿色新能源一类的问题。我的内心深处还有年轻时从科幻作品中获得的对未来的遐想，我总觉得随着时间的流逝，能源会越来越便宜，来源会越来越稳定。艾萨克·阿西莫夫提出了可以随身携带的核桃大小的核能发电器这个想法，他也憧憬过未来世界的能源都像太阳光一样便宜和便捷。在那个年代的科幻作品中，从来不觉得能源的来源（或者能源生产对环境的影响）会成为问题。
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也许科幻作品中的情节和现实生活的最大区别就在于对待能源的态度。如果我们真如科幻作品中那样拥有取之不尽且（几乎是）免费的能源，那么整个世界会大不同。太空漫游将变得简单，水资源短缺和干旱也不再是问题，因为这些需要耗费大量能量的活动可以无须顾忌能源危机。尤其是漫画类科幻作品，它们经常在能源问题上不够严谨。随便翻开一本超级英雄漫画，你就会发现无数的问题，因为它们无视最基本的能量守恒定律。早期的通俗科幻作品也没有好到哪里去，因为它们认为能量用之不竭。
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即便是我们的老朋友赫伯特·乔治·威尔斯也违背过最经典的物理定律之一——热力学第一定律。在他的作品《登月第一人》（First Men in the Moon）中，神奇能源“卡沃尔”是一种可以抵消重力影响的人工物质，能让宇宙飞船从地球上飞起来。抵消重力影响的难度暂且不谈，这种物质若真的存在，太空漫游就会变得轻而易举，因为通过合理利用这种物质，我们可以无限生产免费的能源。比如，威尔斯笔下的卡沃尔先生只需要把水车的每个刮板下面都涂上这种物质，就能造出一台生产能量的机器——永动机。刮板上有卡沃尔涂料的一边将会抵消掉重力，没有卡沃尔涂料的另一边则会受到重力作用，并将势能转化为动能，从而使刮板不停地运动下去。
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在早期的科幻作品中，反重力的概念常常出现。那时的科幻作家根本没有深思熟虑过反重力的能量从哪儿来，但是这个概念确实满足了一些人的梦想——浮在空中。不是像鸟那样飞翔，不是像鹰那样滑翔，不是像我们在第7章里讨论的在动力装置作用下浮在空中，而是简单地悬在空中，好像重力不存在。这纯粹是披着科幻外衣的幻想。科学里与之最接近的是悬浮，就是用电磁力抵消掉重力。
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与磁体互斥的超导体已经很好地证明了悬浮的可行性，在超导体上方的磁体会神奇地浮在空气中。运用这个原理，超导磁体让磁悬浮列车浮在铁轨之上。日本铁路公司的磁悬浮列车MLX–01和铁轨之间有很小的间隙，极大地减少了阻力，因此该列车的最快速度可以达到每小时361英里。强大的磁体甚至能让一只青蛙毫发无损地浮起来，青蛙体内的水分子像内置磁场一样，和青蛙体外的磁场相互排斥，这种排斥力足以抵消掉青蛙的重力，让青蛙悬浮在空中。但是，这些反重力现象都是基于外部的电磁场，反重力无法自控。
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和青蛙实验略有不同，还有一种实现反重力的可能。某个装置在地表或者其下方的空气中形成强烈的磁场，使装置浮起来。这需要装置内部有一个非常强大的能量源（也可能会对装置下方的环境产生灾难性影响）。但这样的反重力装置不太可能实现，显然它无法成为一个无限能量源，相反它还会消耗巨大的能量。在20世纪70年代末，随着广义相对论被人们理解，人们更深刻地认识到重力的本质，科幻作品也放弃了反重力装置。像超人那样在空中飘浮变成了纯粹的幻想。
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在真实的物理世界里，绝大多数地球上的能量都来源于太阳。太阳让地球有合适的温度和四季变迁；海水受热蒸发，凝结成雨水落到山顶等高处，水便有了势能，水的势能可以被运用在水坝和水车上。太阳能也可以被间接地转化为化学能，化学能通过光合作用被储存在植物里，植物被动物吃掉后，部分化学能留在动物的肌肉中。燃烧会更直接简单地释放化学能，并产生热量。
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早期的科幻作家已经意识到科幻作品中常见的高耗能设备需要传统太阳能以外的能量。擅长创作太空歌剧的高产作家爱德华·埃尔默·史密斯从1915年开始写作。他后期的作品《透镜人》系列算是我接触到的最早的经典通俗科幻小说，在这套作品中随处可见神秘的能量源。在史密斯的早期作品《宇宙云雀号》系列中，宇宙飞船由神奇的“金属X”产生的“原子能”驱动，这完全是披着科学外衣的魔术。
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另外一个神秘能量源的例子是由英国作家爱德华·鲍沃尔·李敦创作的“维利”。李敦最广为人知的要数一个被用烂的小说开场白［这句话也在《花生漫画》（Peanuts）里被史努比反复使用，是个经典的“包袱”］：“在一个月黑风高的晚上”。在不太知名的作品《未来种族》（The Coming Race）中，李敦描绘了一种类似电的物质，它是由能量使者维护的“大气磁”。这部作品更像托尔金式的史诗，而不是科幻小说。“维利”虽然没有什么事实依据，但却广为人知，当时的许多产品都以此命名，就像后来出现的放射性元素“镭”一样。如果某个产品有“维利”，这个产品好像就能让消费者身轻如燕、活力四射。在英国，今天仍有一种热饮里面的牛肉产品添加剂叫作“波维利”，很少有消费者（主要是年长的消费者）会意识到他们正在购买充满活力的维多利亚时代的梦想。
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没过多久，科幻小说家们就纷纷效仿赫伯特·乔治·威尔斯的小说《解放全世界》，用核能这个既强大又危险的能源作为他们作品中的神秘能量源。在《太空商人》出版的20世纪50年代，科幻作家们狂热地追捧所有可以被贴上“核子”标签的事物。对于“二战”后期原子弹名噪一时、核能开始被用来发电的年代，这股风潮也在意料之中。“核子”这个词随处可见，甚至是快餐厅的风味炸薯条也被冠以“核子”的名称，显得辛辣爽口、振奋人心。不论是电影《它们！》里巨大的蚂蚁，还是《蜘蛛侠》里因为辐射而变异的蜘蛛，核辐射总是被描绘为邪恶、怪异和奇妙的改变手段。
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基于政治和恐惧（还有超级英雄并非真实存在）的种种原因，真实的核世界是另一番景象，但是我们已经距离运用核聚变产生能量的方式不远了，并且我们一直在用放疗的方法治疗癌症。我们或许不会像奇爱博士那样深爱核弹，但我们确实在和核能和平共处，虽然这种和平是很脆弱的。2011年，海啸引发福岛核电站的灾难之后，德国宣布不再使用核能。德国几乎面临与日本相似的自然环境，虽然核电站的灾难并未致人死亡，但德国还是放弃了不会产生温室气体的核能。
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虽然核能可能永远不会像其他传统能源那么便宜，但发达国家现在并不缺少能源。除了减少污染，我们还面临着一个非常严峻的问题，就是如何把能量输送出去，这也是一个在许多科幻作品里都被敷衍了事的问题。现在常用的是高压交流能量输送方式，也可以用高压直流能量输送方式。高压直流在长距离运输大量能源的过程中，能量损耗比较少。但是无论怎样我们都不会使用科幻作品的最爱——无线能量输送方式。
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诚然，无线能量输送是完全可行的，这是我们人类生存至今的原因。毕竟，在本章开头我就提到了，归根结底，地球上的所有能量都直接或间接地来自太阳（还有月球重力作用产生的潮汐能，以及地球内部产生的地热能）。广袤的宇宙空间是不允许架设电线的。我们从太阳那里以光的形式获得能量，每个光子都是微小的能量包，而太阳有足够多的光子能量包。
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太阳的辐射功率大约是4×1026瓦，其中只有8.9×1016瓦可以到达地球。到达地球的能量是太阳总能量的一小部分，但这已经是全球总功耗的5 000倍。这个数字相当惊人，但是除非我们拥有一个恒星的能量，否则光不是一个高效传播能量的方法。在实验室的优化环境下，特殊的太阳能电池可以实现25%—45%的能量转换率（即便如此，超过一半的能量也被浪费了）；传统太阳能电池的能量转换率大约是10%—20%，而薄膜电池的能量转换率只有大约5%。相比之下，我们现在常用的电线传输方式的能量转换率大约是93%—95%。
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