从富兰克林做风筝实验发现电的那一刻起，至今电的历史已经超过了2个世纪。克雷格·罗奇著的《电的科学史(从富兰克林的风筝实验到马斯克的特斯拉汽车)》讲述的就是这200多年里，从电的发现到电灯的发明直至今天博人眼球的特斯拉电动汽车，电伴随着人类走过工业时代、规模经济时代、互联网时代，见证着这些时代的发展和科技的进步。

在这本书里，你会通过作者娓娓道来的故事，与电的历史中那群星光熠熠的大人物碰撞出智慧的火花，了解他们的发明、创意、冒险精神、成功、失败、秘密，他们是：富兰克林、瓦特、特斯拉、爱迪生、法拉第、麦克斯韦、英萨尔、爱因斯坦、威斯汀豪斯、蕾切尔·卡森、埃隆·马斯克。

它将成为历史迷的最爱！看看我们到底经历过什么，再想想未来可能发生什么，这是一件多么有趣的事啊！这本书真的很棒，任何用过电灯的人都应该读一读。

“电”是现代生活的核心要素，没有了电，我们的生活将很快“陷入瘫痪状态”。

每天我们都要按动几十次电源开关，开启现代生活不可缺少的电灯、电脑、手机、洗衣机、热水器等电器设备。然而，我们已经习惯了一年365天随时随地可以接通电源的生活，以至于我们很少思考电是从哪里来的，它如何进入人类社会与我们朝夕相伴，又会如何挥动它的魔法棒为我们变出一个神奇的未来世界。

这个世界上懂“电”的罗斯博士，花了10年时间，用一个个栩栩如生的人物、故事、发明、发现，为我们制作了一部跨越两个多世纪的“纸上纪录片”和“电的科学史”。无论你是事事考究的“历史迷”，还是充满好奇心的“科学控”，《电的科学史》都能满足你的“阅读口味”。

在克雷格·罗奇著的《电的科学史(从富兰克林的风筝实验到马斯克的特斯拉汽车)》里，你会与众多鼎鼎大名的人物不期而遇，身临其境地感知他们那些伟大的发明、创新与贡献。比如，在雷雨天做风筝实验的富兰克林，改良蒸汽机并启动工业革命的瓦特，发现电磁感应现象的法拉第和麦克斯韦，发明电报和开启现代通信大门的摩尔斯，失败几千次最终发明电灯泡的爱迪生；建立质能方程的天才科学家爱因斯坦，吹响现代环保运动号角的卡森·蕾切尔，雄心勃勃的硅谷钢铁侠埃隆·马斯克等。

电不仅在现代生活中扮演了重要角色，在重要的历史事件中也起到了“搅动风云”的作用。从工业革命、大萧条、两次世界大战，到核电站、石油危机，再到全球气候变化、页岩气革命、电动汽车、清洁能源，这些都与电息息相关。

引言 放飞想象力

第一部分 富兰克林时代

 第1章 富兰克林的风筝实验

 第2章 瓦特的蒸汽机

 第3章 法拉第与麦克斯韦的电磁理论

第二部分 爱迪生时代

 第4章 摩尔斯的电报

 第5章 爱迪生的电灯泡

 第6章 特斯拉与威斯汀豪斯的交流电

 第7章 英萨尔的电力帝国

第三部分 大规模时代

 第8章 罗斯福的电力新政

 第9章 胡佛水坝的荣耀

 第10章 利连索尔的田纳西河流域管理局实验

 第11章 “煤炭王”的统治

 第12章 爱因斯坦的质能方程

第四部分 危机时代

 第13章 艾森豪威尔的“原子能为和平服务”计划

 第14章 蕾切尔·卡森的《寂静的春天》

 第15章 加州电力危机和安然事件

 第16章 电力市场的竞争性改革

第五部分 坚定信念的时代

 第17章 全球气候变化问题的解决之道

 第18章 乔治·米歇尔的页岩气革命

 第19章 埃隆·马斯克的梦想和历史的教训

后记 想象未来

致谢

注释

蜚声国际的科学家

合适的时机和可靠的计划

历史学家、哈佛大学科学史名誉教授伯纳德·科恩（Bernard Cohen）宣称富兰克林是当时“在世的最著名的科学家之一”，理由是富兰克林提出了“第一个令人满意的电学理论”，并且是“这门新科学的主要创造者”。在那个时代，即使简单的沟通也需要通过书信的方式，而且书信寄送需要几天甚至几周的时间。但是，富兰克林在1747-1752年这短短5年的时间里就声名鹊起，主要原因在于，他通过书信向伦敦的彼得·柯林森（Peter Collinson）介绍了自己的电学实验，这不能不令人感到惊奇。

到底是什么让富兰克林从成功的印刷匠转变成世界知名科学家的呢？显然，这样的转变离不开他的学术天赋，但更重要的原因是，富兰克林对时代的需要和关注点有一种敏锐的直觉。在富兰克林时代，“科学”一词的意思是“智慧”，而自然哲学则与今天的物理学相一致。18世纪，最新的实验报告甚至常常被发表在地方性报纸上。做印刷学徒期间，富兰克林通过阅读《旁观者》（Spectator，英国散文家约瑟夫·阿狄生在这份杂志上自豪地宣布，他“把哲学从壁橱、图书馆以及大学院校中解放出来，使其扎根于俱乐部、集会场所、茶桌旁和咖啡屋”）等大众期刊，自学写作。

富兰克林不仅选择了一个合适的时机，还为自己能引起世人关注制订了一个可靠的计划，并逐步把自己培养成今天所谓的“公共知识分子”的形象。他知道，地位低下的英属北美殖民地人民必须得到伦敦的支持，才能有机会成为一个名声在外的科学家。为此，当富兰克林获悉伦敦植物学家、英国皇家学会会员彼得·柯林森正在物色“英属北美殖民地门徒”时，他立刻写信与柯林森取得联系。后来，柯林森向伦敦的英国皇家学会介绍了富兰克林的电学实验。

向牛顿定律发起挑战

1687年，艾萨克·牛顿的名著《自然哲学的数学原理》正式出版，比富兰克林出生的时间早19年。牛顿的另一部经典著作《光学》，出版于1704年。这两部作品从本质上看是不一样的，对富兰克林影响更大的是后者。《光学》对富兰克林来说比较容易阅读，因为它是用英语写成的，而不是拉丁语。但是，科恩认为更重要的原因是这部著作“致力于描述设计完美、操作简单的实验”。富兰克林的研究与《光学》都非常关注实验，两者的基本特性也是一致的。牛顿在《自然哲学的数学原理》中指出，万有引力是质量的函数，而与物质的类型无关。《光学》却与这一观点形成了鲜明的对比，因为它非常关注物质的具体类型，以及材料是否导电、有磁性。富兰克林的研究与《光学》具有相同的特点，正如科恩指出的，富兰克林是“信奉牛顿学说的实验科学家”。

富兰克林在科学研究方面一直恪守英国皇家学会的箴言：“不盲目相信任何人。”也就是说，自然法则应该通过实验来发现，而不是想当然。这种凡事讲求实验证据的态度，是牛顿等人发起的科学革命的基础。电学研究是摆在他们面前的一个巨大考验，因为人们很有可能会坚守牛顿的著名发现，而不愿意接受一种不同的新观点。但是，这些大胆的电力科学家并没有畏缩不前，而是勇敢地面对引力和电力之间的差异，即使困惑不解也不退缩。牛顿的万有引力定律描述的是天体之间的吸引力，而电力不仅包括吸引力，还包括排斥力。他们必须解释吸引力和排斥力为什么可以共存，这是前所未有的一个新任务。富兰克林给柯林森写信的目的，就是要解释其中的原因。

巧妙的电学实验

1747年5月25日和7月28日，富兰克林先后给柯林森写了两封信，解释他的电学基本理论。整个理论建立在平衡概念的基础之上。当一个物体（如琥珀或玻璃管）中有正常数量的“带电物质”或“电流体”时，物体就会处于正常状态，既不会吸引也不会排斥其他物体。然而，如果物体中的电流体数量减少或者增加，这种平衡将会被打破，物体就会“有电”。富兰克林对这些不平衡状态进行了定义：电流体数量增加的物体带正电，电流体数量减少的物体带负电。这套理论关注的重点是单一类型的带电物质或电流体的再分布情况。

最重要的是，富兰克林的理论解释了吸引力和排斥力。分别带正电和带负电的两个物体或两种材料彼此接近时，就会产生吸引力。也就是说，我们可以认为电流体与爱情一样，具有异性相吸的特点。相反，如果把两个带正电或者两个带负电的物体放在一起，它们就会相互排斥，即同性相斥。富兰克林的理论有时也被称为单流体理论。为了证明这套理论，他设计了一些简单而巧妙的实验。其中一些实验甚至给人一种玩室内游戏的感觉，因为这些带正电或带负电的实验对象都是活生生的人。在一个实验中，甲用丝绸摩擦玻璃，然后把这块带静电的玻璃递给乙；当乙拿到玻璃的时候，可以观察到火花飞溅的现象。（P7-9）

放飞想象力

（富兰克林）发现电是一种奇物，并使用电学成为一门科学。

——卡尔·范·多伦（1938）

大家有没有想过，假如你的世界里没有电，会怎么样？没有电，就没有清晨的闹钟声和咖啡机，没有电灯、电暖气和空调，没有高速运转的电机，也没有电脑和手机。

265年前，现代电力科学的发源地——费城，就是这样一个世界。清晨，日出或公鸡打鸣是催人早起的“闹钟”。煮咖啡、做饭用的是简单的柴炉。推动企业发展的是肌肉的力量，或者说是字面意义上的马力。只要计算，就肯定离不开铅笔和纸。没有人可以想象电会给整个世界带来怎样的变化，因为在那个时候，电力是一种异想天开的力量，人类还没有捕获并驯服这种力量。

没有电，城市的夜晚最多只会点缀一些暗弱的光，而且常常潜藏着危险。想象一下，我们正坐在烛光旁边阅读、做针线活儿或者其他必须凑近烛光才能完成的工作。100支蜡烛才能发出与一只100瓦白炽灯泡相当的光。靠近无遮无挡的烛火，意味着衬衫袖子、头发或者窗帘会有着火的危险。但是，危险并不仅限于室内，在室外也可能有摸黑走路、遭遇抢劫甚至后果更严重的危险。唯一值得安慰的是，在没有电灯的夜晚，我们可以欣赏到朗朗夜空的繁星闪烁。

令人惊讶的是，一些大胆的头脑渴望并想象出电这种东西，可谓“见人所未见”。其中，费城的本杰明·富兰克林做出了最重要的贡献。1752年6月的一天，富兰克林在暴风雨中放飞了他的风筝，让世界“看到”了电。很明显，这个实验非常危险，因此人们一直怀疑富兰克林是否真的这样做了。但是，我们没有理由怀疑他做风筝实验的真实性，只不过他做实验时的天气可能并没有那么恶劣。

富兰克林的独特才智无疑是他成功的核心因素，但是他生活的那个时代也是科学技术的一个分水岭，这同样对他的成功起到了不可或缺的作用。当时，科学革命已经改变了人类对宇宙的认识，紧随其后的工业革命又将改变世界经济。牛顿等人已经开始借助精确的数学来解释宇宙力学中的万有引力。最终，富兰克林等人也会用这种方法对电、磁和光进行研究。

与此同时，当时的人普遍采用一些在今天看来十分原始，甚至有点儿残忍的科学和医学方法。举个例子，他们用放血术治疗发烧和感染。乔治·华盛顿和其他许多人可能都死于类似的“治疗法”，而不是在生命晚期染上了某种致命疾病。科学和技术的巨大转变，有时会在生活的许多方面带来不均衡的进展。

本杰明·富兰克林和他的风筝实验代表人类只迈出了一段迷人旅程的第一步。在那之前，没有几个人想象过有电的生活。而在走完这段旅程之后，大多数人已经无法想象没有电的生活了。在时代的需求和社会风俗的推动（很多时候是阻挠）下，许多著名人物（和一些声名狼藉的人）的大胆行动为这段旅程提供了动力。

这些创新者建造的电力基础设施功能强大，即使到了现在，发达国家的每一个居民也离不开它们。本杰明·富兰克林、迈克尔·法拉第、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦、尼古拉·特斯拉和阿尔伯特·爱因斯坦等人取得的引人注目的科学进步，为这些基础设施铺下了第一块基石。事实上，爱因斯坦认为电的发现不仅是通向现代物理学道路上的一站，而且其本身就是一条道路。人类对电的理解带来了物理学领域的许多重大突破。

第二块基石是在这一伟大科学的基础上取得的技术进步。人类历尽艰辛，终于在电与磁之间建立了联系，塞缪尔·摩尔斯（Samuel Morse）发明的电报是电磁学的第一个成果。电报的产生是为了交流，这一点很重要。电力业务和电信业务都是同一科学的产物，但是后者在现代技术进步中的发展速度远远超过前者。

电力技术巨头间的第一次战争主要是托马斯·爱迪生与乔治·威斯汀豪斯（George Westinghouse）之间的对垒，尼古拉·特斯拉站在威斯汀豪斯的一边。这也是第一次电流之争。最后，威斯汀豪斯的交流电系统击败了爱迪生的直流电系统。交流电为规模经济的诞生创造了条件，因为发电厂可以与远距离的用户连接在一起。有意思的是，现在很少有人完全清楚威斯汀豪斯和特斯拉所起到的关键作用。

第三块基石是在全美范围内推广电力服务的业务实践活动。为这项活动设立标准的创新型商业巨头塞缪尔·英萨尔（SamuelInsull）充分理解和信任规模经济，他的目标是将发电厂和输电线路的固定成本分摊到越来越多的用户头上，从而降低电价水平。最终，电变成了所有人都用得着而且负担得起的商品。通过这个办法，英萨尔完成了电力的第一次亲民化。

然而，对“大规模”的追求也导致英萨尔陷入困境，这也是时至今日仍然有人认为他臭名昭著的原因。1932年，美国一共有三家控股公司（英萨尔拥有其中一家），它们控制了全美几乎1/2的发电量。当英萨尔的控股公司在大萧条时期陷入困境时，当时的美国总统富兰克林·罗斯福出面指责英萨尔是导致经济危机越发严重的罪魁祸首。

与第三块基石密切相关的第四块基石是政府监管。20世纪初，英萨尔实际上已经邀请美国各州对公用事业实施监管。利用这种监管制度，英萨尔得到了若干专属服务领域（为建立规模经济创造条件的公用事业垄断权），作为交换，各州有权对电力服务实行基于成本的收费方式。然而，联邦监管在大萧条时期出现了。富兰克林·罗斯福就任美国总统后，通过采取一些积极的措施，解散了大型控股公司。这是有史以来美国政府在非战时期采取的规模最大的干预行动之一，导致各州和联邦政府的管辖权发生了冲突，而且这种矛盾直至今天也没有得到任何缓解。

环境监管是政府监管这块基石的一个组成部分，而且是越来越重要的组成部分。宾夕法尼亚州发生的多诺拉烟雾事件起到了重要的推动作用。很多人认为，蕾切尔·卡森于1962年出版的《寂静的春天》是开启现代环境保护运动的一部里程碑式的作品。书中不仅有卡森收集的有关杀虫剂巨大危害的那些令人信服的文件，还反映出卡森的勇气。尽管卡森在访谈与写作中从未直接提及电力行业，但她却对这个行业产生了重大影响。从美国前副总统阿尔·戈尔于2006年拍摄的纪录片《不可忽视的真相》，到美国前总统巴拉克·奥巴马于2015年提出的“清洁能源计划”，这些努力都旨在解决全球气候变暖问题。在这些背后，都可以看到卡森的榜样作用。

今天，科学知识和文化价值的根本性变化催生了一个问题：是否有必要建立全新的电力基础设施？环境问题（尤其是全球气候变化）在电力行业发挥的驱动和主导作用是第一个变化。由于暴风雨和网络战争更加频繁，人们越来越关心门阶（而不是电网）处的电力服务可靠性，这是第二个变化。就像优步（Uber）的崛起体现了人们对运输方式的选择权需求一样，人们在电力供应方面同样有选择权需求，这是第三个变化。这些根本性变化为第二次电流之争埋下伏笔。这一次，对战的双方是完善的电网与行业新领袖（如埃隆·马斯克）提出的“个人能源”，后者经常采用小规模的可再生技术。这些变化还为第二次亲民化创造了条件，个人消费者可以用他们的钱包，为更好的环境保护、更高的门阶服务可靠性和更多的选择权“投出赞成票”。

以上是对电力行业雄心勃勃的发展历程进行的简单回顾，从中可以看出，真正了解过去和准确预测未来的唯一方法就是使用广角镜头——我们必须认真思考265年的电力历史。例如，如果我们的研究从爱迪生开始，就会错过第一块基石（富兰克林、法拉第和麦克斯韦的伟大科学成果）。同样，我们必须调查清楚推动电力工业发展的所有因素。只有对涵盖科学、军事战略和地缘政治（尤其是冷战的地缘政治）的广泛领域进行评估，才能解释核能崛起的原因。只有对汽车行业的战略机遇进行评估，并深入了解汽车文化，才能预见电动汽车的未来。只有透过广阔的视野，我们才能看清美国总统唐纳德·特朗普的看似挑衅性的内阁任命是否为气候问题的建设性妥协打下了基础。

电是整个现代生活的核心，然而，这个革命性力量的完整发展历程仍然没有公之于众。至少目前还没有。

想象未来

我们需要能源奇迹。

——比尔·盖茨（2014）

本杰明·富兰克林接受了前所未有的挑战，即想象神秘的电是什么样子。今天，我们面临着同样的挑战，即想象电在未来世界中的用途和来源。要创造第二个富兰克林时代，或者一个新发现层出不穷、令人敬畏的时代，我们就必须拥有像富兰克林那样的无限想象力，必须摆脱旧的科学、技术、政治、政策、经济、商业战略和文化等的束缚。而唯一合理的限制条件是，我们的想象必须有助于实现预定的明确目标。科学之路不止一条

幸运的是，世界不乏想象力。其中一个原因是，目光远大、勤奋钻研的科学家，比如法拉第和麦克斯韦，已经开辟了一条道路。他们告诉我们，只需推拉线圈中的磁体就可以产生电流。通过燃烧煤炭、焚烧垃圾、控制核反应等一系列方法产生的蒸汽，可以产生推拉磁体所需的机械动力。用压缩天然气驱动燃气涡轮机的方法人们已经驾轻就熟，并且得到了广泛的应用。推拉磁体也可以借助其他的力来完成，比如风、海浪或河流的力量。

有人认为，旧的技术也可以玩出新的花样。这里所说的旧技术指的是核能，新花样则是指建造小型反应堆。2011年，芝加哥大学通过一项建设性研究，谨慎地阐明了建造小型模块化反应堆的好处。该研究认为，核能最大的好处是没有碳排放，而且可以大规模建造。但研究者坦承，小型模块化反应堆面临着诸如“安全、防止扩散、废料管理和经济竞争力”等方面的一系列难题。

有的技术易于理解，也可以应用，但解释起来有点儿难度，比如太阳能光伏发电和燃料电池等技术。太阳能光伏发电技术能把光转换成原子层级的电能，这项技术会让我们想起爱因斯坦，因为他就是凭借光电效应方面的研究获得诺贝尔物理学奖的。太空计划利用这项技术为航天器提供动力，这是该技术的首次正式应用。太阳能光伏发电也需要用到计算机中的半导体材料，事实上，太阳能光伏发电技术与计算机科学之间的联系，正是人们乐观地认为它可以大幅提升效能、降低成本的原因之一。

燃料电池在将氢和氧结合成水的同时产生电能，即电“流”。由于这是一种化学反应，它几乎不会产生燃烧化石燃料时产生的空气污染物排放，所以这是燃料电池最具吸引力的特点之一。不过，燃料电池对排放（包括温室气体排放）的总体影响，主要取决于氢的来源。燃料电池的另一个吸引人的特点在于，它们可以堆叠，以满足任何规模的电力需求。相较而言，燃料电池的劣势是成本比较高。

在第二次电力系统之争中，光电和燃料电池可能都是重要的棋子。其中一个原因是，从规模的角度看，两者都可以用作个人能源。另一个原因是，设备在制造的过程中有可能大幅提升效能、降低成本。规模经济对制造业有效，但对发电厂无效。

新科学是新技术的核心，以新材料石墨烯为例。2010年的诺贝尔物理学奖被授予安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov），因为他们完成了“石墨烯的制备、分离、鉴定与表征”。石墨烯是只有一个原子厚度的碳。瑞典皇家科学院评价碳是“元素周期表中最迷人的元素”，石墨是碳的常见形式，铅笔芯中就含有石墨。瑞典皇家科学院说，任何用过铅笔的人，都“可能在不知情的情况下制造出类似石墨烯的材料”。这两位诺奖得主也在论文中宣称，石墨烯“表现出大量新的物理特性和潜在应用”。对于这本书而言，电力技术的潜在应用才是最重要的。曼彻斯特大学请人们“想象在几秒钟内给智能手机充满电，或者在几分钟内给一辆电动汽车充满电，将会是一种什么感觉。石墨烯就有这样的能力”。此外，“石墨烯薄膜可以帮我们从大气中过滤出氢气，这可能为空气发电铺平道路”。

接下来，我们以让-皮埃尔·索维奇（Jean-Pierre Sauvage）、弗雷泽．斯托达特（Fraser Stoddart）爵士和伯纳德·费林加（Bemard Feringa）的研究为例。因为“在分子机器的设计和合成”方面做出的贡献，他们共同获得了2016年的诺贝尔化学奖。在颁奖典礼上，瑞典皇家科学院把他们取得的科学突破比作支持电动机工作的科学原理：“从技术开发的角度看，分子马达与19世纪30年代的电动机处于同一个发展阶段。当科学家摆弄各种各样的旋转曲柄和轮子时，他们并不知道这些装置会构成洗衣机、电风扇和食物处理机。分子机器很可能被用于开发诸如新型材料、传感器和储能系统之类的东西。”

我举石墨烯和分子机器这两个例子，是为了告诉大家新科学可能会产生怎样的影响。它们绝不是科学发展的唯一道路，但它们可以告诉我们，如果我们开动脑筋发挥想象力，就会得到什么。

向所有技术敞开大门

这本书讲述的这段历史的核心内容是电力的生产与输送技术。然而，认为“电力行业发展的驱动力全部来自于技术”的观点显然是错误的。技术的选择本身就会受到许多因素的影响，包括法律、政策和法规。我们必须透过广角镜头，认真研究过去的那些决策，才能充分看清它们的本质。爱迪生与特斯拉之间的电流之争可能是最典型的例子，它表明优势更大的技术更有希望取胜，而其竞争对手则会失败。交流电系统最有助于实现当时的主要目标，因此它胜利了，并得到了建立地域性垄断组织等政策的鼓励和支持。

在这场公平的竞争之后，英萨尔提出的成本加成定价法对技术的选择起到了显著的推动作用。这种定价机制促进了燃煤发电等资本密集型技术的发展，尽管石油和天然气发电的竞争威胁仍然存在。

指定官方技术的做法随后粉墨登场，核能就是最具代表性的例子。尽管美国20%的发电量来自核能，但核能最终未能实现让所有人都用得上电也用得起电力的目标。从长远来看，核能被指定为官方技术并不明智，因为它造成了核电站上马速度过快、规模过大的问题。毕竟，核能在诞生之初规模并不大，仅是为了给潜艇提供动力。

今天，风能和太阳能在美国被指定为官方技术，由各州政府提供许可证，由联邦政府提供财政补贴。与核能不同的是，各州通常要求风能和太阳能生产商在价格和性能上进行竞争，以赢得许可证。这是一个显著而有益的区别，因为在竞争的驱动下，性能和价格都将朝着好的方向发展。

页岩气尚未被指定为官方技术，但它是电力行业当下实现的最重要的技术革新。这是一种真正的创新，它使天然气的供应量充足、价格低廉，使电价保持在较低的水平上。对于页岩气来说，政府解除对天然气和电力的监管，是向米歇尔和戴文能源公司敞开了大门。尽管页岩气尚未成为官方技术，但它有助于帮美国实现长期以来梦寐以求的目标，即让所有人都用得上电也用得起电。此外，它还有助于实现门阶可靠性、环境保护和掌握选择权等其他目标。

全世界最富有的人

即使我们现在拥有丰富的技术，我们也不能宣称已经打开了通向所有技术的大门。所有道路都会有岔路口，都需要我们做出选择。所以由谁选择及如何选择是一个非常重要的问题。

世界上最富有的人会做什么？我们的答案可能有一定的准确性，因为比尔·盖茨已经承诺用他的财产和聪明才智去应对全球气候变化。他的未来计划可概括为“一推一拉”，“一推”是指推动研发速度越来越快，“一拉”是指拉动碳排放税不断上涨。在一推一拉之间，私人投资者需要研发大量技术，每一次研发都是一次赌博。

哪些技术会成为盖茨押下赌注的目标呢？他为可能胜出的技术制定了雄心勃勃的标准：零碳排放，全天候的可靠性，比化石燃料更便宜（适当的时侯可能需要计人碳排放税）。盖茨直言不讳地说，目前的技术（包括风能和太阳能），虽然已经取得了一些进展，但仍然达不到要求，页岩气也不是最终的解决方案。盖茨甚至警告说，把当前的天气事件完全归咎于全球气候变化，有些言过其实了；就目前而言，厄尔尼诺现象是一个更主要的因素。

到目前为止，盖茨已经投资了大约10亿美元，包括对15家企业的直接投资和通过风险投资进行的30次间接投资。从其中4个投资对象可以看出他的选择类型和范围。第一个投资对象是核能，因为核能是已经实现大规模建造的唯一零碳排放技术。盖茨资助创立的泰拉能源公司研发行波堆技术，该技术使用没有经过铀浓缩的核废料发电。于是，核扩散问题得以解决。泰拉能源公司声称其自动安全功能可以保证不会发生像福岛核事故那样的风险，而且相关准备工作已经就绪。

第二个投资对象是太阳能。盖茨看中的人选是加州理工学院的内特．刘易斯（Nate Lewis），刘易斯研发的人工光合技术可以用太阳能来分解水，产生氢燃料。第三个投资对象是高空风能，它利用气流的动能发电。第四个投资对象是碳工程，它可以将二氧化碳从空气中分离出来，以取代碳捕获和封存技术。

盖茨和其他亿万富翁还成立了“突破能源联盟”，为新技术的研发慷慨解囊。”

任何计划都无法打开通向未来的所有大门。选择缓解全球气候变化作为首要目标，就必须淘汰一些旨在改善而不是彻底放弃化石燃料的技术。此外，为新技术铺路的政策必须落实到位。成本加成定价法必须被废止，100多年来，这种价格监管机制对新技术研发起到了阻碍作用。我们必须抵制指定官方技术的诱惑，必须开发一种有效利用基础科学的方法。总的来说，我们必须为第二次电力系统之争和第二次电力大众化搭建宽广的舞台。

环境政策是这个宽广舞台的一个重要组成部分。在当下这个时代，人们能否在气候政策上做出建设性的妥协？那些说“不”的人可能会提到特朗普总统的内阁任命：俄克拉何马州的司法部部长斯科特·普鲁特（Scott Pruitt）调任美国环保局局长；得克萨斯州前州长里克·佩里（Rick Perry）人主能源部；埃克森美孚公司的首席执行官雷克斯·蒂勒森（Rex Tillerson）出任国务卿。然而，历史的教训告诉我们，现在到了该做出妥协的时候了。“瓦克斯曼-马尔凯法案”遭到参议院否决的2010年也是应该做出妥协的时候，但那些反对气候政策的人却导致战略机会从手边溜走。今天，我们回忆这段历史，可能会促使各方做出一种真正的妥协，或者形成一些创新性的政策，例如碳排放税、税制改革和政策清除的综合实施。有了正确的政策，再加上对新技术敞开大门，我们就有理由期待21世纪的电力业务将从根本上得到改善

这是一本关于先驱者和梦想家如何将电这个革命性的技术推向全社会的书籍。

——汤姆·库恩 爱迪生电气协会主席

作为人类重要成就的参考资料，这本书应该被摆放在书架的突出位置。

——阿兰·施莱伯博士 美国俄亥俄州公共事业委员会前主席

它将成为历史迷爱看的书！看看我们到底经历过什么，再想想未来可能发生什么，这是一件多么有趣的事啊！这本书真的很棒，任何用过电灯的人都应该读一读。

——肯特·帕森斯 美国能源与电力行业律师

在这本资料翔实、写作上乘、引人入胜的书中，罗奇博士用讲历史故事的方式，把电的科学史悉数呈现展在我们眼前。从富兰克林、爱迪生一直到埃隆·马斯克和比尔·盖茨，这本书将物理学、工程技术与经济、监管、法律、商业、环境联系起来，无论是门外汉还是经验丰富的专家，都可以从这本重要的书中学到很多东西。

——朱莉·西蒙 美国能源行业专家