目前的形势和我们的任务
和上一代人不同的是,我们这代人特别是其中的工业党,一说“未来的新能源”几乎直接就会想到核聚变,而不是太阳能、风能之类。当然这不是个技术判断,因为谁也没见过核聚变的电站长啥样。只是我们这代人是在第三次工业革命进程中长大的,自然而然地就会期待下一次工业革命。
前面花了大量篇幅谈工业革命,一次工业革命是在一个新的空间、新的领域出现用机器造机器的生产力指数增长,每次工业革命之后,基本零配件种类都会增加一个数量级,相应地对工业人口的需求也会增加一个数量级,更多的就业机会,自然会让大家都找到自己的归属,让社会变得昌明繁荣。上一轮工业革命让两三亿人的美苏称霸,下一轮自然是十亿人的时代。
如果核聚变技术能够突破,绝对符合上面所做的所有预测。
核聚变用的材料是氢的同位素,比如说,每升海水里有0.03克氚,如果在聚变堆里燃烧的话,相当于300升汽油的能量。换句话说,如果用百公里七升油耗的家用轿车,一升海水的能量足够开车走4300公里。一辆车从买来到报废,消耗的能量大概也就是100升海水。考虑到电机的效率比汽油机高3倍多,理论上从30升海水中提取的不到1克氚就足够一辆轿车开40万公里。
以海洋之大,哪怕人类只提取海水中1%的氚,按现在的能源消耗速度,也足以用上几千万甚至上亿年。重水核聚变堆一旦实用化,完全可以说在可预见的历史年代不存在什么能源问题。
一旦能源问题解决,地球上就没有什么不可以当工业材料的物质了。因为在近乎为零的能源价格下,地壳中的铁、铝、钛可以随意提取,有机化工完全可以直接用二氧化碳和水当原料,替代原来的石油。在我们可想象的范围内,再没有什么能阻止工业经济指数性增长。也就是说,聚变发电解决的不仅仅是一个能源问题,完全可能让工业彻底摆脱资源的限制,给人类带来划时代的突破。
但是,就像人类在使用热兵器(枪炮)500年后才开始制造热机(蒸汽机)一样,尽管人类已经制造出了氢弹,但是从氢弹到可控的核聚变发电站,还有很长的技术历程要走。
就目前而言,上亿度的聚变反应炉高温无法用任何已知材料包裹,现在各主要大国都建造了一些被称为“托克马克”的装置,靠高能磁场把氢同位素束缚在一个无形的空间里,让核反应在这个空间内持续进行。现在这样的设备已经能够让反应时间持续到毫秒级了。目前正在法国建造的国际核聚变试验装置ITER预计将能够形成稳定的反应。
但这样的高能磁场,用永磁体的话,耗尽目前所有磁铁也没法做一次反应堆实验。唯有用电磁铁才能解决问题。电磁铁要实现超强磁场就必须有超强电流,在已知任何导体中通过这种强度的电流,本身就要耗费天量的能量和设备投资。所以现在的实验堆在能量上基本都是负的,即投入的能源根本抵偿不了输出能源。
从目前的技术前景来看,唯有靠超导体能解决这个问题。但超导体的应用和进一步常温化,本身就是另一个和核聚变不相上下的超级技术,目前看来还没有什么太好的方案来绕过这个技术障碍。
目前考虑的另一种解决模式是用高能激光来激发核聚变,减少核聚变反应的规模,同时增加核聚变的爆发频率。但高能激光的开发和控制,也是另一个重大科学命题。现在美国投入几十亿的那个人工太阳实验室,仅仅是一个开始。
之所以核聚变电站开发如此困难,是因为核聚变所需的条件太高,高到过去几十亿年地球上都没有出现过类似的高温高压条件。否则凭海水里这么多的重水,若是反应条件低的话,地球早就自爆了。人类要从工作温度摄氏几百度的蒸汽机发展到工作温度摄氏上千度的内燃机都花了几十年,现在一步要跨到几亿度的高温,自然还有很多事情要做。激光和超导只是核聚变的两个重要技术难点,实际上还有数百项技术需要一一开发,才可能最终实现聚变发电。
为了降低核聚变难度,有些科学家开始在原料上动脑筋。月球表面有100多万吨氦-3,是过去几十亿年太阳风和月面土壤互相作用的结果,全部分布于月面几米的松散土壤中,用推土机甚至铲子就可以把这些土壤挖出来,提取也很容易。
按照目前已知的物理学来看,氦-3比重水更适合用于聚变反应堆,反应要求和防护水平要求都比较低。每100吨,或者说50×50公里的月面土壤所提取的氦-3聚变,产生的能量就足够全世界使用一年,提炼过程中的副产品还可以用来建设庞大的月球基地。月球表面积为3800万平方公里,比非洲还大。从这个角度说,如果能够实现月球采矿,能源乃至整个工业的资源问题也可以迎刃而解。
月球采矿,从七八十年代的发展势头看来,并不是一个很遥远的工程。阿波罗探月计划前后带回了接近半吨的月岩样品,甚至苏联在无人登月的情况下,也用自动探测器带回了月岩标本。以至于七八十年代的《007》系列电影就经常是以太空城为场景,迈克尔·杰克逊也踩着太空步横扫流行乐坛。
但是,同超导、高能激光一样,冷战后的资本主义大抽印钞鸦片,在短期利润的诱导下,投资回报和选票主导了社会剩余资源的流向,很难再集结起大批人力和资源投资这种回报期超长的项目。
拥有世界最强技术水平的美国,一方面用金融资本主义的恶性发展消灭了自身的基础技术投资,一方面也用铸币税剥夺了其他国家的剩余资源。所以全球的基础科技都停滞不前,好像资源危机和能源危机是另一个星球的事情一样。从这个角度说,资本主义市场经济的短视和美国金融资本共同抢劫了人类的未来。
中国如果输出工业化,一方面没有卖出多少实际物资,另一方面第三世界国家肯定愿意用自己的资源来换这种工业输出,而不是换美国的纸片或是中国消费品。
就连可能出现的数千万技术移民,也消耗的是其他国家的资源。中国专家、技工,也就是现在正在苦哈哈还房贷的70后、80后房奴,点头哈腰求职找工作的90后大学生,将在整个世界获得当年苏联专家在中国的待遇。
从这个角度说,中国输出工业化,无论从经济角度还是资源角度看,在一两代人之内都有巨额的盈余。这笔盈余说白了就是抢回了美国的铸币税。也可以说,这就是中国代表人类征收的“科技税”。也就是人类为了摆脱永久的资源-能源限制而集中的资源。
我们不能像统治了世界两个世纪的欧美国家那样,用超额的福利或是用巡航导弹炸沙子那样的军费浪费掉这笔财富,而是要全面进军基础科技的开发。
资本主义企业化运营,用市场的短视来阻碍科技发展也不是一天两天了。比如当年的世界霸主英国,资本家因为有殖民地可垄断倾销,所以长期保持旧生产模式,怕损失旧设备而拒绝使用新科技。英国国土面积不如中国一个省,煤炭资源不如中国一个市,但在1913年的时候,全国竟有3334个煤矿,平均每个煤矿的工人不足300个。说白了,就是英国人把1810年左右的小煤窑一直持续到100年以后,毫不吝惜地用落后的生产模式浪费自己赖以称霸全球的宝贵资源。
在世界大战的年头,虽然工业国会拼命开发科技,但又急功近利,只对能立刻增加战斗力的科技有积极性,所以开发的大多是应用科技。只有冷战这样的年头,一方面有强大的军事压力,另一方面又没有实际爆发全面战争,整个世界才能把剩余资源抽出来搞长期的基础研究。
工业到了核心部分,不分军民,其实就是那么几条,更多的能源模式、更高的能源利用率、强度更高的材料、更小的加工误差和更快的信息处理-传输速度。地球物质就那么多种,不管具体目的是什么,高效率地利用模式到最后必然都会会合到几种关键技术上,这也是工业存在核心产业的原因。
所以,精密机械、信息处理、材料、能源这几个行业,被军事压力促进之后,同样可以提升民用科技的生产效率,推动经济发展。冷战带来几十年的繁荣和快速增长,就是这个道理。
虽然我们是通过冷战来理解到这个规律的,但作为事后诸葛亮,我们没必要再发动一场冷战来刺激经济发展。既然输出工业化的发展模式能够把足够的资源和投资集中到中国手里,中国完全可以主动地进行长远科技规划。参考核心工业的门类,考虑到核聚变、星际采矿、实用化中子快堆等几个绕不过的目标,选择研发方向并不是很困难的事情。
没有人愿意做沉船上的耗子,但只有我们有能力建造一条更大更坚固的船。在未来的国际经济新秩序下,一般性的工业,如日用品生产、轿车制造,这类消费品产业应该哪里卖就在哪里造,分布在东非、西非、南亚这类人口密集地区,让每个地区的人都根据本地区的需要制造工业品。
但对于核心产业,如航天、生物工程、客机制造、精细化工、洲际交通网、洲际电网等行业,产品复杂、产业链长,服务对象是全球用户或者全球的一般工业,就必须通过国际(洲际)协作来解决问题。
中国的80后、90后、00后,尽管是全世界最大的一个受过高等教育的劳动群体,在这样一个未来里也不必担心就业,不必担心缺乏技术性职位。他们可以在一个越来越长、越来越复杂的产业链里找到不断上升的位置,也许是到第三世界当教师、当教官、当顾问,培养起当地新出现的工业化人口一起开发新的城市、新的农场;也许是建造月球基地,建造从月球到地球转运氦-3的太空城;也许时刻准备出征消灭进入地球轨道的危险小行星,现在表面上教育“过剩”压力也就自然变成了动力。
从阿波罗登月、“和平号”空间站等实例看来,整个世界其实在冷战后期已经到了科技爆炸、全面突破的门槛上,只是因为美国金融资本和它们供养的劣质快餐文化统治世界才使人类丧失了踏过这道门的机会。踹开这道门,或许是这个世界上唯一重要的事。
中国输出工业化,从中短期的效果来看是解决中国工业化的发展边界问题,同时向全世界普及工业化社会;从长期战略上看,则是动员起一个60亿人口的工业社会,集中有史以来最大的工业社会的剩余资源,把这道被金融资本关上的门撞开,再把高技术和民用经济充分结合,形成基础科技长期开发的良性循环。这才是21世纪中国的最主要任务。