一场无与伦比的伟大思维实验，一份趣味丛生的全景式人类科技简史，《纽约时报》《泰晤士报》推荐畅销书，已被翻译成13种语言在全球出版。

一份趣味丛生的全景式人类科技简史。在技术分工日益精细的今天，人是否还需要成为所谓的“全才”？这本由路易斯·达特内尔创作的《世界重启(大灾变后如何快速再造人类文明)》从科技史的角度巧妙地回答了这个问题。人类所有的科技发展，都有着千丝万缕的内在关联——什么都懂一点，有时会攸关文明的未来。

我们熟知的世界已经消亡。而现在的关键问题是：接下去该怎么办？

由路易斯·达特内尔创作的《世界重启(大灾变后如何快速再造人类文明)》是一本针对幸存者的指南，作者路易斯达特内尔不仅探讨了如何让人们在灾难后的几个星期里活下去，更介绍了末日之后，恢复人类文明所需的那些非常基础但却最重要的知识精华：从如何发展农业、喂饱肚子，到怎样提炼矿物、制造药品，再到铺设电网、发展交通等。

这本书是一个思维实验，也是重新梳理人类文明发展的知识指南。在科学发展的今天，当我们沉浸于文明带来的便利时，或许更应该思考一下，假如文明崩溃，我们该何去何从？

《世界重启》是一本基础知识入门书，也是技术社会的重建蓝图，文明延续的关键，或许就隐藏在本书中。

序言

重启手册

加速发展

内容

世界的终结

撕毁社会契约

世界终结的最佳方式

大自然卷土重来

后末日时代的气候

宽限期

避难所

水

食物

燃料

药物

为什么你应当离开城市

离网电力

向城市要资源

农业

农业原理

什么是土壤?

我们食用的植物

诺福克四圃轮作制

粪肥

以一养十

食物和服装

食物的保存

谷物的制备

利用热和冷

衣服

物资

提供热能

石灰

肥皂

木材干馏

酸

材料

黏土

石灰砂浆

金属

玻璃

医药

传染病

分娩和新生儿护理

医疗检查和诊断

药物

外科学

微生物学

为民供能

机械能

电力

发电与配电

交通

保持车辆的运行

失去了机械化该怎么办?

重新发明动力交通

通信

书写

印刷

电子通信

高等化学

电解和元素周期表

炸药

摄影术

工业化学

时问与地点

知时知令

重建历法

我在何方

最伟大的发明

科学方法

科学工具

科学方法——续

科学与技术

结语

白面仅仅能够保存数年，但还是比全麦面粉长，后者会由于更高的油脂含量而迅速变质。如果谷物没有经过破碎或者碾磨(从而把内部的胚芽暴露于潮气和氧气中)，营养成分维持的时间便会长很多，所以未磨碎的完整麦粒能够在几十年内保持可食用性。与此类似，完整玉米粒保持有营养的时间大约为十年，但是玉米粉的保存时间就降到了仅仅两三年。干燥大米可以保持五到十年。

以上所有数据的前提都是食物处于有利保存的环境中：凉爽而干燥。在温带地区的大型超级市场内部，对这种环境的期待算不上离谱，但是如果你生活在气候炎热而潮湿的地区，食物将会在电力中断、空调失效的那一刻迅速开始腐败。冰箱和冰柜停止工作以后，变质食物发出的刺激性气味会引来很多非人类拾荒者：老鼠和昆虫，还有成群结队越来越饥饿的狗和其他之前的宠物。就算是包装完好的食物往往也逃不过尖牙利爪的劫掠，因此，幸存者能够得到的食物资源，更多会受到有害动物而非保质期的限制——就像早期文明的谷仓那样。

最大的防腐食品储备会是超级市场货架上一排排的罐装食品，不仅坚固的包装能够抵挡后末日时代的害兽与害虫之灾，罐装过程中的热处理还格外有利于其免遭内部微生物造成的变质。尽管包装上往往印着两年之内食用最宜的字样，但实际上在制造它们的文明覆灭之后，很多罐装食品能够保存长达几十年——哪怕到不了一个世纪。罐子本身生锈或磨损未必意味着里湎的食物也受到了损害，只要没有泄漏或者鼓胀的迹象，就没问题。

那么，假如你是一名幸存者，独自拥有一家完整的超市，你能够利用它的货品生存多久?最佳策略是，最初几周内食用易腐烂的食物，然后转向干面粉和大米，以及更加耐久的块茎蔬菜，最终求助于最可靠的罐装食品。假设你仔细保持着平衡的饮食，有对维生素和纤维索的必要摄人(在这方面保健营养品区对你也会有所帮助)，根据你的体形、性别和活动水平，你的身体每天将需要两千至三千卡路里热量。一家中等规模的超级市场应该能够供养你大约五十五年——如果你也吃罐装猫粮和狗粮的话，则是六十三年。

如果情景不再是一个人拥有一家可随意取用的超级市场，而是变成了幸存者群体被全国的食物储备所包围，或者如果食物的来源由小小的路边店变成了庞大的分配仓库，这一计算结果自然还会按照比例增大。英国环境、食品及农村事务部(DEFRA)在2010年估计，全英国保存着相当于11．8日消耗量的“常温保存且变化缓慢的食物”储备(也就是不易腐烂的未冷冻食物，比如大米、干面粉和罐头)。人口在灾难中遭遇大规模损失之后，这相当于为一个大约一万人的幸存者社群提供长达五十年的食物供养。因此一个规模足以迅速重启技术文明的社群应该有足够的喘息空间来恢复农业，并生产出自己的食物。P38-39

我们熟悉的世界已经消亡。

一种格外致命的禽流感毒株终于冲破了物种界限，成功地感染了人类宿主，或者在一次生物恐怖主义活动中被蓄意释放出来。在当今这个时代，都市人口密集，空中交通连接着不同的大洲，传染之快达到了毁灭性的程度。在任何有效免疫措施甚至隔离命令得到落实之前，全球人口的一多半便已经被病毒所杀。

或者印度和巴基斯坦之间的紧张关系终于发展到极限，一次边界冲突的升级令双方都失去了理智，导致了核武器的使用。核弹头独特的电磁脉冲被中国国防监控系统探测到，引发了一轮针对美国的先发制人的攻击。美国及其欧洲盟友和以色列随即展开报复。全世界的主要城市都化作了放射性玻璃构成的崎岖原野。进入大气层的巨量尘土和灰烬减少了能够照射到地面的阳光，造成长达几十年的核冬天，继而引起了农业的崩溃和全球性的饥荒。

或者事情根本就不在人类的掌控之中。一颗直径仅有1千米的石质小行星击中了地球，急剧改变了大气环境。距离撞击点几百千米之内的人立刻死于高温高压的冲击波，而在那个范围之外的大部分幸存者也只是在苟延残喘。小行星落在哪个国家并不重要：石块和尘土被高高地抛入大气层——此外还有热浪引发的大范围火灾生成的烟尘——在风的助力下遮蔽了整个星球。就像核冬天一样，全球气温的下降造成了世界范围内的粮食绝产和大规模饥荒。

很多以后末日世界为主题的小说和电影都会有诸如此类的情节。大灾过后的场景往往被描绘得贫瘠而暴力——就像在《疯狂的麦克斯》或者科马克麦卡锡的小说《路》中那样。成群结队的拾荒者四处漫游，囤积剩余的食物，残酷无情地猎杀那些较为缺乏组织和武装的人。我疑心，至少在最初的灾难打击过后的一段时间内，真实情况或许跟上述的描述相去不远。不过我是个乐观主义者：我认为道德和理智终将占据上风，幸存者最终还是会开始定居和重建。

我们熟悉的世界已经消亡。关键的问题是：现在该怎么办？

一旦幸存者们认识到自己的窘境——之前的生活所依赖的基础设施已经全部崩溃——他们该怎么做才能在灰烬中崛起并确保长期的繁荣？又需要哪些知识才能尽快恢复重建？

本书是一本针对幸存者的指南。它不仅探讨如何让人们在灾难后的几个星期里活下去——介绍生存技能的参考书已经够多了——更要传授如何精心策划先进技术文明的重建。如果你突然发现自己手边没有一个能够运作的样例，你能说出来如何制造一部内燃机、一架钟表或者一台显微镜吗？或者是更基础的问题，如何成功地种植庄稼以及制作衣服？不过，我所描述的灾难场景同时也是一个思维实验的出发点：我们将借助它们考察科学与技术的基本原理，因为随着知识日益专业化，这些基本原理对我们大多数人来说已经非常生疏。

发达国家的居民已经与维持其生存的文明过程脱节。作为个人，哪怕是对于制造食物、避难所、衣服、药物、原料或者关键物资等基本技能，我们都表现出惊人的无知。我们的生存技能已经退化到这样的程度：假如现代文明的生命支持系统失效，假如食物和衣服不再奇迹般地出现在商店的货架和衣架上，大部分人类都将过不下去。当然，曾几何时每个人都是生存专家，那时候人们与土地的联系更加密切，对生产方法更加熟悉，而要想在后末日世界中生存下去，你需要倒转时钟，重新学习这些核心技能。更重要的是，在我们已经习以为常的每一项现代技术背后，都有着大量关联成网的其他技术作为支撑。仅仅了解每一个零件的设计和材料，远不足以制作出一部iPhone。这部手机雄踞在一座庞大金子塔的塔尖，而构成塔身的则是很多使之得以出现的技术：开采和精炼用于制作触摸屏的稀有元素铟；用高精度的光刻法制造计算机处理芯片中的微电路；以及扬声器中那些小得不可思议的零件，更别提维持远程通讯和手机功能所必需的无线基站网络和基础设施。文明崩溃之后出生的第一代人会觉得现代手机的内部机理完全无法理解，微芯片电路的走向细微得用肉眼无法辨认，而其目的则更是彻底地深不可测。科幻作家阿瑟克拉克曾在1961年说过，任何足够先进的技术都与魔法无异。在大灾之后的时代，令人懊恼之处在于，这些不可思议的技术并不属于某种远在繁星之间的外星人，而是属于我们自己过去的某个世代。

在我们的文明中，即便是那些算不上高科技的寻常物品，也要用到很多种必须通过开采或者其他方式获得、并在专业化工厂里加工的原材料，以及在生产设施内组装的独特零件。而这一切又依赖于发电站和远距离运输。1958年，在一篇以我们最基本的工具之一的视角写就的随笔《我，铅笔》中，莱昂纳德里德以极富表现力的手法表达了这一观点。该文的结论令人震撼：由于原料来源和生产手段的分散，哪怕这样一个最简单的工具，地球表面上也没有一个人拥有足够的能力和资源制造出来。

对于我们的个人能力和日常生活中哪怕是简单物件的生产之间的鸿沟，托马斯思韦茨曾在2008年做过一次令人信服的展示。当时他正在英国皇家艺术学院攻读硕士学位，想要从无到有地制作一台烤面包机。通过逆向工程，他把一台便宜的烤面包机分拆成简单明了的基本构件：铁质框架、云母绝缘层、镍质加热丝、铜线和插头，以及塑料外壳——然后通过在采石场和矿山挖掘，亲自采集到了所有的原材料。他还翻阅了一部16世纪的文献，查阅出历史上较为简单的冶金技术，利用一个金属垃圾箱、烧烤木炭和一个鼓风机建造出一台原始的炼铁炉。最后的成品带着令人愉悦的质朴，又散发着其自身的奇异美感，同时巧妙地凸显了我们所面临问题的核心。当然，即便在一种极端的末日场景中，幸存者群体也并不需要立刻自给自足。假如绝大多数人口都死于一种非常致命的病毒，那么大量的资源都会留下来。超级市场仍然保存着充足的食物，你可以在废弃的百货商店里选取一身崭新而好看的名牌服装，或者从展厅里开走一辆你一直梦寐以求的跑车。找一座荒废的别墅，稍微搜寻一番，就不难找到一些移动柴油发电机来保持电灯、暖气和设备的运行。加油站的地下燃料池还在，足够让你的新家和汽车在相当长的时间里保持完备的功能。事实上，小群体的幸存者可能在大灾之后短时间内过得相当舒适。文明可以暂时凭借本身的惯性顺势滑行。幸存者们会发现自己周围充满了任由取用的资源：一个丰饶的伊甸园。

但是，这个伊甸园正在腐烂。

随着时间的推移，食物、衣服、药品、机械和其他技术都会无情地分解、腐烂、变质和降解。幸存者拥有的不过是一段宽限期。随着文明的崩溃和关键过程——采集原材料、精炼和生产、运输和分配——的突然终止，沙漏被调转过来，沙子徐徐流淌干净。剩余资源能够提供的无非是一个安全缓冲，让幸存者们不得不重新开始农耕和制造之前拥有一段好过一点的过渡期。

重启手册

幸存者面临的最重大问题是，人类知识是集体共有的，分散在全部人口当中。没有任何个人知晓维持社会关键过程运行所需的足够知识。即便钢铁铸造厂里一位经验丰富的技师幸存下来，他所了解的也仅仅是他本人工作的细节，对铸造厂里其他工人所掌握的、为维持生产不可或缺的知识，则知之甚少——更别提如何开采铁矿石或者提供让工厂运行的电力。我们日常生活中用到的那些最显眼的技术仅仅是冰山一角——这不仅是说它们建立于一个支持生产的巨大制造和组织网络之上，还因为它们代表了很长一段进步和发展史留下的遗产。在空间和时间中，冰山都不为人所见地延伸着。

那么幸存者该向何处寻求出路？在已经废弃了的图书馆、书店和家庭中，书架上蒙尘的书中肯定还保留着大量的信息。然而这些知识的问题在于，它们被呈现的方式并不适于帮助一个从零开始的社会——或者一个不曾接受专业训练的人。假如你从书架上抽出一本医学教科书，翻看它满是术语和药物名称的内容，你认为你能理解多少？大学医学教科书是以读者掌握了大量预备性知识为前提的，而且计划的使用方式是与现有专家的教学和实践展示相结合。即便第一代幸存者中有医生，没有测试结果或者他们曾学会使用的丰富的现代药物，他们能够做到的也极为有限——药店的货架上，医院里已经失效的存储冰柜里，药物将会分解变质。

由于空旷城市中无人控制的火灾等原因，这些学术文献中很多本身都会遗失。更遭的是，每年产生的大量新知，包括我和其他科学家在我们自己的研究中提出并用到的那些，很多根本没有存储在任何持久的媒介上。人类最前沿的知识主要以转瞬即逝的数据比特的形式存在：专业期刊网站服务器上存储的学术论文。

即便是以一般读者为目标受众的书籍也不会有太大帮助。你能否想象一群只能读到普通书店中的书籍的幸存者？借助一些关于怎样在商业管理中取得成功、如何通过想象训练来减肥，以及如何阅读异性身体语言的自助指南中所蕴含的智慧，试图重建文明的努力究竟能走多远？而假如后末日时代的社会发现了几本发黄变脆的书，把它们当作古代的科学智慧，试图应用顺势疗法来控制瘟疫，或者运用占星学来预测农业收成，则更是最为荒谬的梦魇。哪怕是科学领域的书籍也不会有太大帮助。介绍最新流行科学的畅销书或许写得引人入胜，以聪明的隐喻方法运用了日常生活中的观察，让读者对一些最新的研究有了较为深刻的理解，但是这些书籍或许并不会产生多少实用的知识。简而言之，对于大灾难的幸存者来说，我们的集体智慧中会有很大一部分是无法获取的——至少无法以有用的形式获取。那么怎样才可以尽可能地帮助幸存者？指南应当提供哪些关键信息，这些信息又该如何组织？

……

自从工业革命以及煤炭、天然气和石油相继得到开采以来，人类一直在狂放地从地下挖出过去岁月里积累的化石能源。这些化石燃料由古代森林和海洋有机体的腐败残骸演变而来，是大量的碳构成的易燃物质：其化学能源自亿万年前照射到地球并被捕获的阳光。这些碳原本来自大气层，但是问题在于我们燃烧得太快，短短一百来年的时间，几亿年之间被固化的碳便通过我们的烟囱和汽车排气管被重新释放回了大气层。这个速率远远超过了行星碳循环系统重新吸收自由二氧化碳的能力，因此今天空气中二氧化碳的浓度比18世纪初高40％。二氧化碳水平升高的后果之一是，来自太阳的热量由于温室效应被留在地球的大气层中，引起全球变暖，又继而造成海平面上涨，并扰乱全球气候模式，在一些地区催生更加频繁和严重的季风性洪水，而在另外一些地区引发干旱，对农业造成严重影响。

随着技术文明的崩溃，来自工业、集约型农业和交通的排放会在一夜之间停止，而小型幸存者群体造成的污染随即会降低到几乎为零的低水平。但是哪怕排放明天就停止，在接下来的几个世纪里，这个世界还是会对我们这个文明已经喷发出的巨量二氧化碳做出反应。我们当前正处于迟滞期，这颗星球仍在回应我们对它的平衡状态施加的猛烈冲击。

紧随灾难之后的几个世纪内，由于地球物理系统内已经积攒下来的惯性，后末日世界有可能经历海平面高达数米的抬升。如果变暖还会造成更多进一步的后果，比如富含甲烷的冻土层消融或者冰川的大规模融化，影响还会更加糟糕。尽管二氧化碳水平在灾难之后会下降，但还是会稳定在一个实际上已经被抬高的数值上，几万年之内都不会回到工业革命之前的状态。因此在我们乃至之后的文明的时间尺度上，地球这次被迫升温实际上是永久性的，我们目前这种没心没肺的生活方式将给继我们之后这个世界的栖居者留下一笔漫长而黑暗的遗产。对于已经在为了生存而奋斗的幸存者来说，后果就是气候和天气在几代人的时间里继续变化，一度肥沃的农田毁于干旱，低海拔地区水患严重，热带病更加流行。在我们的历史上，区域性气候的改变曾经造成文明的突然崩溃，而不断发展的全球性气候变化很可能会挫败脆弱的后末日社会的复兴。

对于当前知识与技术的宏大体系，本书能够提供的仅是一些初步的认识。但是在加速重启的过程中，我们探讨的领域，对于培养初生的文化而言，将是最为重要的，而且可以使它重新掌握其他所有的知识。我希望通过了解文明采集和制造所有基础资料的实际方式，你会像我在为了撰写本书而做研究时那样，对我们在现代生活中已经习以为常的事物心存感激：充足多样的食物、格外有效的医疗、省力舒适的交通以及充足的能源。

人类第一次对地球造成显著的影响是在大约一万年前，当时全世界大约一半的大型哺乳动物突然消失了——懂得团队合作、掌握了石斧和石制矛尖等高级狩猎技术的我们，是促成这次灭绝的首要嫌疑人。接下来的一万年时间里，随着人类定居并清理居所周围的土地，地中海周围和北欧的森林出现了稳定的萎缩。三百年前，人口开始迅速增长，最终每一块适合农业生产的土地都得到了开垦。出现显著变化的不仅是地貌，还有整个星球的化学构成，因为累积了几亿年的碳被从地下挖掘出来，随着日益升高的热情被排放进大气层。大气中二氧化碳水平的升高，改变了世界的气候，推动了全球变暖，抬升了海平面，造成海水的酸化。零散的小镇与城市像菌落一般膨胀合并，道路像缎带一般披挂在高低起伏的地表，在大的城区周围回转成环，在主要的交会处纠缠出壮观复杂的立交桥。越来越多的金属造物，在全世界的陆地和海洋来回涌动，在天空中穿梭，有一些甚至冲出了大气层。在夜间，这种无止无休的狂热活力，在太空中也能看得一清二楚，人工光源构成的发光节点和线条已经交织成网，勾勒出了大陆的轮廓。

接下来是一片寂静。

全世界的交通网络突然停顿，光源构成的网络暗淡消失。城市荒废瓦解。

重建需要多长时间?全球性的灾难之后，技术社会要多久才会恢复?重建文明的关键，可能就在本书中。