結尾

在本書的探討過程中,我們來回穿梭於時空中。我們經歷了現代史上四次能源大轉型,現在進入第五次大轉型。我們搭著矽與鋰原子列車,隨它們環遊世界,看它們化身為半導體與電池。我們順著煉油廠輸油管而下,進入鼓風爐,觀察砂粒熔成玻璃。我們觀察為現代世界輸電的銅線的研發。然而這一切充其量不過是對原料世界的一趟走馬看花──彷彿浮光掠影,讓我們瞥一眼帶動人類世界運轉的、這個看不見的物質與智慧網路。

我們不但沒能脫離身周的原料世界,還比過去更加依賴它,無論那是一粒天然氣分子中的能,是營造世界沒有它就會崩潰的混凝土,還是絕大多數資料藉以傳輸的光纖。這六種原料之所以這麼特別,不僅因為它們效率太好──從銅的導電度到石油的能量密度──還有其他一些原因。

第一個原因是,我們已經想出辦法將複雜的產品轉換成一般用品。你口袋裡的手機與我正在使用的這部電腦,不過是個開端罷了。每個人都約略知道這些裝置裡面的矽晶片極為複雜,但或許不清楚它們究竟有多複雜──現在我們用的這些電晶體,比一個病毒還小,你的紅血球都比它大得多。不過,幾乎沒有人注意這些事的事實並不令人失望。那是一種成功的表徵。在實驗室創造匪夷所思的東西當然非常了不起,但創造一種不僅匪夷所思、還能走進億萬人口袋、靜悄悄地運作的東西……這根本就是神奇。

第二個原因是,這些東西不僅是一般用品,在大多數情況下還很便宜。情況並非一直如此。幾世紀以前,玻璃是人類製造的最珍貴產品之一。隨著時間不斷逝去,玻璃的價值大幅跌落,曾經屬於奢侈品的玻璃現在價格低廉,無所不在。鋼曾經奇貨可居,只有最富裕的統治者才能擁有一把鋼鑄的劍,而如今,我們每年生產近二十億噸的鋼。動力飛行、汽車、止痛藥或貨櫃輪的情況也一樣。生產聚乙烯──幾十年前在諾斯威治帝國化學工業公司實驗室造成爆炸的那種塑膠物質──的成本單在一九五八到一九七二年間就下跌了三分之一,之後還跌跌不休。我們生產的愈多,價格也愈低廉。 [1]

這情況直到今天仍在持續。前文談到摩爾定律,說半個世紀以來,半導體的密度呈指數增長。現在讓我們想想,這種進步對電腦算力價格的影響。在一九六○年,一MB(百萬位元組)的電腦記憶儲存成本高達五百二十萬美元(如果你感到不解,情形是這樣的:個別記憶晶片遠比一MB小得多,所以其實沒有人會真的花幾百萬美元買一塊晶片)。到一九九○年,一MB的記憶儲存成本已經跌到四十六美元;二○一六年,一MB的成本連一分錢都不到。 [2]

與半導體同屬矽家族的太陽能板,情況又如何?在一九七五到二○一九年間,光電模組(photovoltaic modules)價格腰斬了五百次,也因此,相對於新的煤或天然氣發電廠,新的太陽能電池每MB小時的電力成本便宜得多。離岸與陸域風力渦輪機的情況也一樣,大約每年價格下跌十三%。再談鋰離子電池:每千瓦時(kilowatt hour)的成本從一九九一年的七千五百美元降到二○一八年的一百八十一美元──跌了九七%。特斯拉 Model S 的電池在二○二二年成本約為一萬二千美元;同樣的電池在一九九○年代初期成本近一百萬美元。我們愈是瞭解如何將材料製成產品,超級工廠輸送帶輸送的蛋糕捲愈多,製造工藝愈精進,這些產品的價格也愈便宜。 [3]

這種趨勢跨越各式產品,並非偶然。事實上,我們還為這種現象訂了一個名稱:「學習曲線」。製作東西的經驗愈多,製作技巧愈好,製作成本也愈低,無論對生產商與消費者而言都是如此。自腓尼基人在地中海海灘意外做出玻璃(根據「老普林尼」的故事),自布林比山崖上的男男女女開始製鹽的那一天起,這種良性迴圈已經展開,只不過直到一九三○年代,才有人針對這種現象訂出一項規則。這個人是美國航空工程師西奧多.萊特(Theodore Wright)。萊特注意到,飛機的價格似乎在逐年下跌。隨後他發現汽車也是:亨利.福特的第一輛T型車在出廠十五年後,價格降了四分之三。

亞當.斯密(Adam Smith)在經濟學創始鉅著《國富論》(The Wealth of Nations )中指出,專注於某些單獨的工作,人可以完成更多的事。萊特發現,福特學得了亞當.斯密這項重要的教訓。底特律的巨型福特車廠,將亞當.斯密的「分工」觀念變成一種大規模的現實。不過,造成價格下調的原因不只是分工而已,緩緩累積的經驗也是主要因素。隨著時間過去,工人與他們的經理想出辦法,花更少的工夫生產更多的車(或者應該說,生產更多個別零元件)。供應商也想出辦法,用較低廉的價格提供較佳的鋼材。化學公司設計出新的漆,不僅乾得較快,需要的塗層也較少,讓車廠生產更多的車。

萊特觀察這種價格穩步調降、品質不斷提升的現象,提出一套經驗法則:產品每在產量加倍時,成本會跌落約十五%。從貨櫃輪到特製塑膠等各式產品的降價,都奇準地驗證了這項人稱「萊特定律」的經驗法則。

原料世界的果實愈來愈便宜,在全國開支所佔比例隨之減少,它們也因此常在傳統經濟核算中遭到忽視。如果你挺身而出,呼籲大家更加重視鹽,說鹽不只是調味品而已,還是一種讓現代世界運轉的物質,多半會遭人白眼。我知道會這樣,因為這是我的親身體驗。

但沒有鹽,我們就沒有氯,沒有氯,我們就沒有乾淨的飲用水,更別指望各式各樣救命的藥物了。沒有鹽就沒有微晶片或太陽能板,因為沒有鹽就不能將鹽電解、取得氯化氫,不能將冶金級的矽提純為超純的多晶矽。沒有鹽,就沒有玻璃(因為我們用來熔砂的碳酸鈉助熔劑,主要取自鹽)。而沒有玻璃,我們的文明早已土崩瓦解。沒有玻璃,我們也沒了運送藥物的藥瓶,沒了眼鏡,沒了用來瞄準雷射光、蝕刻矽晶片的鏡片。我們的生活處處仰仗鹽粒與砂粒。

這就得談到這六種原料的又一獨特之處:它們的故事彼此糾結,難解難分。混凝土與鋼都是非常有用的好東西,但鋼只有在包入混凝土裡以後,才能成為終極建材。電池對銅的依賴,就像對包在它裡面的鋰一樣。燈泡沒有玻璃不能發光。沒有矽鋼核心或纏繞其上的銅線,做不出變壓器──沒有人認為變壓器是什麼了不起的發明,但沒有變壓器,我們的電網將崩潰。我們不重視原料世界,似乎已是理所當然。既然……運作得好好的,我們何必還要重視?我們認為,事情總會一年比一年更好:電晶體會更小,變壓器會更好用,蒸氣渦輪機轉換熱能會更有效率。

不過這種進步有較黑暗的一面。我們的製造技術與工作效益之所以能不斷提升,部分原因是我們會學習、累積經驗──是「萊特定律」。但還有一部分是因為我們在熱動力學階梯上緩緩攀升。從木柴到煤,從煤到石油,到天然氣,這些燃料的能量密度隨著階梯升高而增加。我們能用相對較少的燃料取得較多的動能。一方面,燃料本身比過去乾淨得多。每生產千兆焦耳(gigajoule)的能,燃燒木柴會排放一一○公斤的二氧化碳,燃燒天然氣排放的只有約六十公斤。但這些改善抵銷不了一個事實:消費能量的人口也變多了。 [4]

這事實同樣也是原料世界的結果。過去,我們的一切給養來自陽光,我們會採礦(例如阿塔卡馬的鹽)取得肥料,靠化石燃料維生。今天,我們的番茄、馬鈴薯以及幾乎其他一切,都靠天然氣製作的肥料滋養。拜哈伯-博施法所賜,我們可以逐漸掙脫化石燃料的束縛。就這樣,世界人口得以突破馬爾薩斯論的限制──如果我們只能依賴陽光、風力,以及未施肥土壤這類再生能源,地球只能供養一定數量的人口──但隨著世界人口日益膨脹,我們燃燒的化石燃料的數量也以算數級數方式不斷增加。這裡出現一個矛盾。沒有化石燃料,約有半數人類無法生存。但現在,這些化石燃料造成的碳排放已經威脅到全體世人。

現在各國政府要將我們的碳排放「淨零」──換言之,要透過「碳捕存」或植樹,把排入大氣的二氧化碳收回來。各國政府還為完成這個目標,訂了一個神奇的限期──本世紀中,二○五○年。這是個很好的整數,但除此而外,這個數字並無實質依據。如果要按照計畫在二○五○年將碳排放淨零,我們得將全球暖化程度保持在攝氏兩度以下,甚或接近一.五度。

這個目標太遠大。我們從未用這麼短的時間完成這麼大規模的能源轉型,事實上,過去四次能源轉型每次都耗時數百年,直到今天,我們在能源上對煤的依賴仍然勝過石油。而且過去每一次轉型,包括從煤到石油,從石油到天然氣,都有巨大的轉型誘因:製造業者可以因較廉價、能量密度較高的燃料而受惠。過去每一次轉型都使製造業者的日子更好過。這一次轉型情況常常正好相反。除了核能,我們正轉而使用能量密度較低的燃料。而且我們得在世上人口最多的幾個國家正在工業化、能量消耗大增的同時達到這個目標。這是一項大挑戰:有人認為這幾乎是不可能的任務。

但許多人對完成這項任務一直非常樂觀,部分原因是,在考慮能源轉型問題時,他們一般只是從電力角度進行思考。就電的戰線來說,事情進展得很好──至少在已開發國家如此。以英國而言,燃煤發電佔比已從一九九○年的六五%以上降到二○二一年的僅僅三%。在颳風季節,有時白天全英國半數以上用電來自再生能源。其他地方的情況更令人鼓舞:以美國加州來說,在二○二二年有幾天,再生能源提供全州百分百以上的電力需求。德州不僅是石油與天然氣大州,它的風力發電量也比任何其他州都大。 [5]

但雖說令人鼓舞,這些事實並非全貌,因為再生能源本身是間歇性的,我們得建立貯能設施,才能在太陽下山、在不颳風的時候保持電廠運轉。電池儘管有用,能量密度卻不夠,無法解決這個難題。最可能的替代手段,除了建造許多新水庫,進行水力發電以外,還有一種全新的燃料:氫。

在水中通電,就能產生氫與氧。將氫存在儲氣槽,然後在發電站燃燒,做為太陽下山以後的替代能源。唯一浪費的產品是水。這一招很棒,對吧?氫還有一大好處,就是它還可以用在其他地方。還記得韋瑟靈的煉油廠嗎?它需要用氫幫它將石油(或是日後要提煉的廢料)煉成石化結構單元。氫也是哈伯-博施法的一項基本元素。換言之,我們日後不會再用煤或天然氣,而會用風力創造的「綠氫」(green hydrogen)製作肥料。

不過,用電解造氫極度缺乏效率。以英國境內最大的硝酸鹽工廠為例,這座位於比林漢的提賽河兩岸,赫胥黎在寫《美麗新世界》以前造訪的帝國化工老廠,佔地略嫌過大,其主要業務──將空氣與氫轉換為氨──集中在幾座面積比中型辦公樓稍小的高大容器裡。要餵飽比林漢肥料廠的這幾個大容器,你得將北海霍恩西風場(Hornsea One)所有的綠氫產能全數投入才行。霍恩西一號擁有一百七十四座巨型風力渦輪機,是寫這本書時全世界最大的風力發電廠,在風力強的日子可以生產略超過一吉瓦(gigawatt,十億瓦)的電,足以為一百多萬個家庭供電。

而當然,這只是大景觀中極小的一部分。事實上就全球標準而言,這座肥料廠只能算是中型廠;美國與中國境內許多肥料廠都比這座廠大得多,所以如果要綠化,它們需要更多風力渦輪機(或太陽能板或水力發電廠)提供更多電能。此外,肥料生產不過是這個產業大餅中的一小片。製造綠鋼需用的氫更多。這類問題或許看起來並非重點,事實上卻剛好相反。大多數人談到能源使用,主要談的只是發電,但產業製程耗用的能源,在全球基本能源使用的佔比比發電更大。相對來說,電的問題還比較容易解決。 [6]

理論上,我們沒有做不到淨零排放的理由。且運用我們在這趟原料世界之旅學到的一些知識。究竟什麼是離岸風力渦輪機?簡單說,離岸風力渦輪機是一種由玻璃、鐵、銅與石油構成,還灑了一些鹽的結構。

離岸風力渦輪機的主要結構包括架在海底的單樁式基座──就是那根插入海底地下、做為根基的管子。基座由沉重的鋼板構成,重達八百噸,相當於三架巨無霸型噴射機。基座上方是鋼塔,塔頂有裝發動機的鋼艙,還有將結構結合在一起的鋼製轉換系統。最前方的翼板以包覆在玻璃纖維內的軟木為骨架,這些玻璃纖維是塗上聚合樹脂的細玻璃線。翼板上最耐磨的部分用碳纖加強,這些碳纖由多種樹脂製成,製作材料從丙烯到苯與氨,還有從鹽取得的氯基化學物。此外還得用許多銅,協助發電,把電送回陸地。條條大路最後都通往原料世界的六大物質。

你一定已經發現,不用化石燃料不可能量產風力渦輪機(或以矽為基材的太陽能板)。目前,想將矽石煉成矽金屬,唯一途徑就是用焦煤熔融矽石。此外,特別是風力渦輪機的葉片,得由原油與天然氣提煉的樹脂製成。這裡又一次重演了其他地方的故事:想製做高效鋰離子電池,就得使用從原油中取得的石墨。

但我們現在使用化石燃料的方式,與我們三個世紀來使用化石燃料的方式,兩者有很重要的差異。現在,我們用化石燃料營造,而非燃燒它們。除了焦煤──焦煤能協助製造冶金級矽──我們將化石燃料製成產品,而不是燃燒生能;我們把嵌在化石燃料裡的碳製成可用的東西,而不是將它排入大氣。在我們的先人學會如何將原油煉成煤油以前,原油主要用於塗在船底防漏,與將磚塊黏在一起,如今我們走回先人走的老路。在今後幾十年,原料世界的主旋律是營造,而且營造專案的規模幾乎肯定將超越你的想像。

瞻望未來,有一天,人類確實有可能用再生替代品取代大多數化石燃料。或許我們仍然得用石油製造少數產品,例如電池中的石墨。在少數幾項工業製程上,我們仍得用一點煤、一點天然氣──不過規模都會比今天小得多。如果一切進展順利,我們還能透過負擔得起的作法,「捕存」我們迄未能去除的碳。如果決策人腦筋清楚,我們會建造許多新核電站(在能量密度階梯上,鈾的位階幾乎高於其他一切),會將道路運輸電氣化。我們將鋪設海底電纜,打造國際電網,讓陽光與風力充沛的國家將電力送往其他國家。我們會為我們的船隻,甚或飛機開發綠色燃料,為農田開發綠色肥料。韋瑟靈煉油廠之類的設施不再用石油,而用澱粉與生物廢料製造塑膠與化學藥劑。

或許我們能學會更謹慎地使用這些原料,學會盡可能不浪費它們。我們會在全球各地建立像霍博肯優美科回收廠一樣的設施,盡可能回收、再利用這些原料。我們的世界會變得更健康,更有生產力,死於汙染的人數也會減少。此外,由於開採的化石燃料遠比今天少,在全球各地留下的足跡也會真正縮減。而且事情會變得更好。因為雖說再生能源在能量密度上比化石燃料差得多,可是它取之不盡、用之不竭。想從太陽與風中取能,我們還得加把勁,建造更多太陽能板與風力渦輪機,但在達到一定程度後,用電成本會大幅降低。

在碳排放達到頂峰、開始走下坡以後,能源構成的壓力放緩,這世界會變得更富裕、更有生產力。超級豐沛的能源還能帶來其他誘人的選項。我們可以用它們從大氣直接提取二氧化碳,轉化成聚乙烯,既解決溫室效應問題,同時還能帶來用之不竭的塑膠。我們可以製作合成燃料,啟動高超音速飛機,將倫敦與東京之間旅途往返時間縮短為幾個小時。一旦有了真正富足而廉價的能源,甚至可以將沙漠圓滑的砂礫燒結成各種角形建築用砂。採砂黑幫崛起、湄公河三角洲破壞,以及其他許多因採砂而衍生的環保危機都可以迎刃而解。

這個遠景著實誘人。但我們得使盡全力,花很多時間與金錢才有望達標。想輕輕鬆鬆、開個開關,將整個原料世界轉入再生能源模式,無異痴人說夢。而且想達到這個目標,還得耗用數量龐大的原物料。以小型天然氣渦輪機為例。它可以生產一百萬瓦的電,滿足十萬戶人家的用電需求。如果要用風力發電取代這座天然氣渦輪機,你得動用二十座巨型風力渦輪機。要建造二十座巨型風力渦輪機,你得用將近三萬噸的鐵、五萬噸的混凝土,還得用九百噸塑膠與玻璃纖維製造葉片,與五百四十噸的銅(如果是離岸風力渦輪機,需要量得乘上三倍)。另一方面,要建那座天然氣渦輪機只需要約三百噸的鐵、兩千噸的混凝土,線圈繞組與變壓器部分需用的銅也只有約五十噸。根據一項評估,如果想實現綠能美夢,今後二十二年,我們得開採比五千年來整個人類史上所開採更多的銅礦。 [7]

不過,想實現這個未來遠景的最大難處在於:我們中有許多人──或許是大多數人──都無福享受那個經驗。

由於變數實在太多,算計這類評估非常困難。且讓我們採用最常用的模式,且讓我們假設一切按照預定計畫進行,果然在二○五○年實現「淨零」,則「平衡年」──大氣碳含量開始減少,經濟與氣候利益開始超越成本的時機──將落在二○八○年。其他模式推定的平衡年時間更遲。 [8]

讓我們稍想一想。第一代享受到這些犧牲與投資帶來的好處的人──換言之,在平衡年過後開始步入職場的那一代人──得到本世紀中期以後才可能出生。他們是今天出生的孩子的孩子。

這就為我們今後的圓夢之路帶來三個風險。首先,人們會因沮喪而放棄。要一連幾代人為了他們永遠見不到的未來、心甘情願犧牲奉獻,史上有這種先例嗎?今天走上的這條淨零之路,要我們放棄能量密度既高、又廉價的化石燃料,正是要我們為拯救地球而自我犧牲。政界人士在這個問題上似乎始終含混其詞,所以反撲的風險很高。

第二個風險是,這條邁向淨零之路因政治抗拒與民眾冷漠而險阻重重。世界各國當局對風力渦輪機與太陽能板製造專案的審批,不但沒有放寬,反而益發刁難。銅與鋰的開發專案在南美與歐洲一再受到壓制。如果這些原料的供應跟不上不斷增加的需求,結果如何可想而知。拜萊特定律所賜,自一九九○年代以來一直跌跌不休的鋰電池價格,在二○二二年首次止跌回升。原因是,有關鋰等原物料供應的關切,推高了鋰電池材料成本。

如果鋰或銅的供應長期短缺,我們不可能達到淨零目標,我們得動員更多聰明才智之士,找出取得這些物質的辦法。但在寫這本書的時候,由於願意投入礦物研究的青年人數太少,全球頂尖冶金研究機構、英國康沃爾的坎伯恩礦物學院(Camborne School of Mines)不得不停止招收礦物工程新生。如果不再有人知道如何取得需用的礦物,希望又在哪裡?

第三個風險是,作為原料世界構築基礎的地緣政治正在解體。一片矽晶片得在繞行世界多次以後才能進入你使用的裝置。銅的情況也一樣:銅在世上一角出土,送往另一角(通常是中國)提煉,然後整合進入一個裝置,再運往其他角落。我們心目中的世界──包括所有那些讓價格逐年下滑的良性迴圈──需要這些聯絡。

當供應鏈正常運作,原料可以從世界一角自由流入另一角時,原物料在哪裡開採、製作或如何製作似乎都不是問題。它們就這樣自然而然地出現、投入產業機器,我們也視為理所當然,懶得再去觀測、瞭解。但偶爾當供應鏈斷鏈,特別是當爆發戰爭或貿易戰時,一切互動突然中斷。原料世界瞬間變得非常重要。我們過去可以輕鬆從世界另一頭取得的廉價、無所不在的物質,突然變得奇貨可居。有鑒於今天的產品製造遠比過去複雜得多,如果有國家採取經濟自足政策──想辦法切斷進口,自力更生──造成的潛在衝擊會很嚴重。 [9]

倘若果真如此,也不令人意外,因為現在你已經知道這些原料的重要性。你知道它們代表現代生活的基礎,沒有它們,我們將災情慘重。你知道形形色色的能源都是生產必須,一旦原料與能源供應突然短缺,事情一定出錯。有時衝擊不明顯,而且以漸進方式呈現。已開發世界的經濟生產力開始停滯,約與美國與歐洲開始節約能源的時間相同(一九七○年代),或許並非巧合。有時衝擊既明顯又強烈。俄羅斯二○二二年入侵烏克蘭,切斷部分歐洲的能源供應,推升石油成本,造成歐陸各地經濟衰退。面對天然氣短缺困境,歐洲被迫重新思考它的工業腹地本質問題。首創哈伯-博施法的德國化學大廠巴斯夫公司,因此關閉它在路德維希港(Ludwigshafen)的幾家氨廠,開始從海外進口這些化學物質。這樣的決定雖有助於甩脫化石燃料的轉型,但無疑極具顛覆性,而且非常昂貴。金融管道短路是一回事,能源系統短路是完全不一樣的另一回事。

但能源不過是問題的一部分而已,因為這場危機引發我們對全球經濟結構的疑問。如果供應鏈不再可靠,過去幾十年來逐漸削減製造的已開發經濟體,會不會被迫將整個程序逆轉?如果真要這麼做,行得通嗎?決策人士在忙著尋找這些問題的答案時發現,他們甚至對今天事情運作的方式都搞不清楚。

我們正在重覆第二次世界大戰期間做的一件事。一九四○年代,美國商務部決策人士為瞭解他們可以動用哪些資源,委請經濟學家賽門.庫茲內茨(Simon Kuznets)建立一種全民核算系統。這就是我們今天國內生產毛額(GDP)的濫觴。在二○二○年代,同樣是美國商務部,為瞭解美國是否能建立「半導體主權」,對整個矽晶片供應鏈進行了調查。調查人員畫出礦井與晶圓廠之間的連線,再加上鑄造廠與各種必不可缺的廠商,逐漸勾勒出原料世界這個角落的原始地圖。或許經過一段時間,搭配研究物料使用情況的「物流分析」,這些地圖能提供一種針對GDP統計的對應,讓我們瞭解依賴與合作的力量。 [10]

在觀察這些原料世界的初步地圖時,我們見到什麼?一個由各種圖示結成的網。一波波來自智利的銅與鋰流向中國,然後折返;一波波鹽與鹽水運入化學工廠,改頭換面成為令人眼花撩亂的各種化學物質。

這種穿梭於全球海洋每個角落、無遠弗屆的緊密互通,讓我們將構建文明的基塊──從原料到能源的一切──視為理所當然。就像我們擴大在智利與澳洲採銅的規模一樣,也擴大商業物流的規模:今天單單一艘貨櫃輪,就能載運比十六世紀整個英國商船隊所能載運更多的貨物。但一旦你不再能在全球各地暢行無阻,那遍佈全球的供應鏈將面對何種命運?一旦你不再能理所當然地認為,從世界這頭啟程的一艘船,一定能準時抵達世界的另一頭──甚至連能不能抵達都成問題?回想第一次世界大戰那段「玻璃鏡荒」,當時英國因缺乏雙筒望遠鏡而在戰備上束手縛腳,結果如何你已經知道了。在這種情況下,突然間,東西在哪裡開採、在哪裡製造,不再是無關緊要的小小曲折;那是一切成敗的關鍵。 [11]

儘管遭到多年忽視,原料世界仍是一處神奇之鄉。正因為有了全球各地科學家與製造業者的合作與競爭,今天我們每個人口袋裡才都裝了奈米科技。正因為有了這種全球性的科研人才與材料科學網路,我們才能不出數月就研製出對抗大流行病的藥物。只要能投入大量人力,想成就改變人生的神奇美事會容易得多。

我們能有今天的生活享受,不必像先人那樣整日操勞辛苦,靠的是原料世界。在一八○一年,想生產一公頃小麥,人們平均得工作一百五十個小時;今天,由於有了鋼犁、柴油發動機,以及半導體導引的聯合收割機,我們不僅不到兩小時就能完成這個目標,種在一公頃農田裡的小麥還比過去要多。一百年前,生產一噸銅得花兩百三十小時的人工,今天只要約十八小時。我們能有這些驚人(而且大部分遭到忽視)的進步,主要是因為我們動用巨大能源、金屬與化學,將農業與礦業工業化。結果是,今天,只有一小部分人在這些讓我們都能填飽肚子、都有棲身之所的「第一產業」(primary industries,包括漁、農、與礦業)裡工作。 [12]

對於整個職涯離不開虛擬世界,不斷享用原料世界帶來的好處,卻從不弄髒自己雙手的我來說,這本書中談到的旅程多少帶有教訓意義。踏上旅途的時間愈長,我愈感心煩意亂,覺得我們都與賴以生存的第一產業漸行漸遠。或許這不過是現代資本主義的交換條件。只要價格談得攏,你可以從世上任何地方取得任何你想要的物品、做任何事,但別指望你能瞭解這東西是怎麼做出來,或是怎麼來到你手中的。世上沒有一個人瞭解如何製作一枝鉛筆,或一塊矽晶片,或許這本來也無關緊要。但如果這種脫勾現象,讓太多的人愈來愈厭惡資本主義怎麼辦?或許一些已開發世界的人開始排斥量產、擁抱工藝產品,甚至不願網購,寧可使用自製、極簡的土產,原因就在此。這一切都訴說著一種回歸原料世界基本面的願望。

我們確實應該回歸原料世界,因為這個地方淨是為我們今天帶來希望的各種故事。許多年前,大家都認定鋼鐵不可能像今天這樣量產。重新發現混凝土配方似乎只是異想天開。科學家不相信我們能駕馭極紫外光,更別說用它量產矽晶片了。

當我們在十或二十年後回顧時,會不會心想,當年為什麼那麼坐立不安、生怕不能生產足夠的氫為全球電網供電?為什麼那麼拚命從地底下挖礦取能?我們頗以我們的手機自豪,因為它用的是前輩們不能掌握的電池科技,它裡面的電晶體小得就連用顯微鏡都看不見。但有一天,我們的孩子會不會像我們得意地玩著我們的手機一樣,得意地欣賞著他們的核能電廠?如果說,這趟原料世界之旅能為你帶來一些教訓,它將是:只要有足夠時間,經過足夠的努力與合作,目標一般總能達成。萊特定律的邏輯是,隨著時間逝去,人類經驗累積,我們能駕輕就熟,以更快的速度生產。在電腦與人工智慧──當然,啟動這些電腦與人工智慧的,是我們在臺灣參觀過的那些晶圓廠生產的矽晶片──協助下,我們甚至很有可能加速這種經驗的累積與發現。

或許我們之中有許多人見不到「平衡年」,不能親自享受扼阻氣候變遷帶來的好處,但我們至少可以活著見證協助人類達成下一次能源大轉型的創新。今後幾十年可能是經濟史上最讓人興奮的一段時光。去除碳排放意味我們得重新想像工業革命,得重新思考原料世界從熔融金屬到生產化學物質、提供能源的幾乎每一道程式;我們可以打造一個遠比現有更乾淨、更生生不息的電力系統,可以為開發中世界提供跨越式科技,讓它的居民不必忍受幾個世紀的燃煤電廠以及隨之而來的霧霾與汙染。我們可以發明儲電能力遠超今天電池許多倍的電池、創造比今天那些看不見的電晶體迷宮更加複雜的矽晶片。

一整個新時代正在向我們招手──這將是一個奈米材料世界,在這裡,我們可以用奈米石墨管與奈米碳管提升、甚或取代這本書談到的一些原料。就像塑膠的發明,讓二十世紀化學家得以突破對礦物分子化合物的依賴,設計出全新材料一樣,二十一世紀的化學家也能造出全新材料,走得更遠。試想,有一天我們會有比銅更導電的奈米材料電線,有完全防鏽、可以取代銦或鈷等稀有原料的鋼。這會是一項令人顫慄、鼓舞、眼花撩亂的挑戰。

不過這一切都不能阻止我們做我們一直在做的事。自來到這個世上的第一天起,人類就留下明顯的印記。假裝沒這回事毫無意義,因為挑戰原本就是我們的故事。我們克服挑戰,讓人類更長壽,讓人生更舒適。我們克服挑戰,讓我們的世界養活過去難以想像的眾多人口。八十億個腦,八十億組希望與夢。

我們也能享有更永續、更乾淨的生活,減少我們的破壞與汙染,以更協調的方式與地球共生。想達到這些目標,我們不能迴避或排斥原料世界,我們得擁抱它、瞭解它。這六種原料協助我們生存,讓我們欣欣向榮。它們曾經幫我們創造奇蹟。它們還能這樣做。


附註

[1] J. Doyne Farmer and François Lafond, 『How Predictable Is Technological Progress?』, Research Policy 45/ 3 (1 April 2016): pp. 647-65.

[2] Data collected by John C. McCallum .

[3] Azeem Azhar, Exponential: Order and Chaos in an Age of Accelerating Technology (Cornerstone Digital, 2021).

[4] Smil, 『What We Need to Know』.

[5] UK historical electricity generation data .

[6] Data from the International Energy Agency.

[7] Mark P. Mills, 『 The Hard Math of Minerals 』, Issues in Science and Technology , 27 January 2022; copper data from Gait, 『Copper and the Green Economy』; prediction about future copper demand from The Future of Copper: Will the looming supply gap short-circuit the energy transition? (IHS Market/S&P Global, 2022).

[8] Smil, How the World Really Works .

[9] Zoltan Pozsar, 『War and Industrial Policy』, Credit Suisse, 24 August 2022.

[10] Diane Coyle, GDP: A Brief but Affectionate History (Princeton University Press, 2015); Pozsar, 『War and Industrial Policy』.

[11] 典型的巴拿馬型貨櫃船可運載略多於五千個TEU(貨櫃),計算得出約為七萬噸,而英國商船隊的總運力為六萬八千噸。Yuval Noah Harari, 『Lessons from a Year of Covid』, Financial Times , 26 February 2021.

[12] Smil, How the World Really Works , p. 51; Gait, 『 Why Isn't the Price of Copper US$24,ooo/t』.

ⅰ 事實證明,庫茲內茨建立國民收入標準的作法本身,也是針對之前一項作法的呼應。早在十七世紀,英國科學家威廉.培蒂(William Petty)就曾對英格蘭與威爾斯的關鍵經濟資料進行匯集整編,為的是評估英國發動戰爭的能力。當時英國計畫發動的,是一六六五到六七年的第二次英-荷戰爭。(作者註)