火的控制与使用
早在一百多年前,查尔斯·达尔文就已认识到火的控制和使用对人类进化的重要作用,虽然那时早期人类的化石还根本不为人所知。[27]如今,科学家们认为,直立人是最早使用火的人类种群,但还不清楚究竟是从何时开始的。人类使用火的最早证据可追溯到大约79万年前,地点在现在的以色列。但人类对火的控制和使用可能要比这早得多,只是最初用火的痕迹早已在地球上消失了。有间接证据表明,非洲的早期人类在距今150万年至100万年前就开始使用火了。[28]
人类史与火的控制与使用关系密不可分。美国科学家、世界顶级火史专家斯蒂芬·派因(Stephen Pyne,1949— )曾这样表述:[29]
人类自冰川时期就已学会了使用火。人类的祖先在更新世时期变化多端的气候中迅速走向成熟。在两百多万年的时间里,整个地球在冰期与间冰期、多雨期与间雨期、冷季与暖季、潮湿与干燥之间摇摆不定。有些地方天寒地冻、阴雨蒙蒙,而别的地方却干旱少雨、风沙漫天。森林和草原来去匆匆,俨然似潮涌潮去。这种快节奏的循环变换都有助于火势。更新世的沉浮起落自然青睐使用火的物种。
此外,非洲大陆长期的干旱趋势同样有利于火的控制与使用。能源科学家弗兰克·尼尔更直接称这一时段的人类史为“火文化能量体系”(pyrocultural energy regime)。[30]
火的控制与使用使直立人得以大规模地改造自己的生存环境。[31]放火烧荒刺激了某些植物和动物物种的生长,但同时减少了其他物种的生存机会。早期人类正是以这种方式极大地改变了整体的景观。他们通过烹饪、烘烤和熏蒸获得了更多的食物品类,可谓新的物质和能量来源。火虽不能帮人直接摄入植物的茎,但火烧却有助于人消化植物的种子,比如小麦、大米、小米和各种各样的豆子。就这样,早期人类把大量可利用的低质食物转化为高质的食物资源。这一点在人类开始实践农业之后尤为重要。早期人类成了旧石器时代技术娴熟的厨师,并因此攀登到食物金字塔的顶端,同时还从较低层次获得了大量的物质和能量。
除了烹饪方面的进步,火的控制与使用还带来其他一些好处。早期人类围坐在篝火旁,夜间就可以取暖,同时捕食的野兽也不敢靠近。进而,火发出的光还改变了人类的睡眠节奏。火的驯化还促进了大型狩猎和森林清理,并为捕获来的动物提供牧场。所有这一切标志着一个新的长期发展过程的提速,人类开始按照自身的愿望和设计改造整个地球的环境。
从原先总是被猎捕到现在成了捕猎者,早期人类与其他大型捕猎动物之间呈现出越来越大的功率差,优势自然倾向于善用火的物种。在这一时期,只有直立人活了下来,而其他没有学会使用火的早期人属种群逐渐从地球上消失了。荷兰社会学家约翰·古德斯布洛姆认为,正是因为能使用火,直立人才最终胜出,要么是因为他们比资质不那么健全的人种更适应生态变迁的能力,要么是前者直接消灭了后者。[32]
人类学会了使用火,就等于开发出一种外在能源,凭此便可以创造和毁灭各种形式的复杂实体,而这在整个历史上可谓一大创举。从此,我们就不可能再使用纯正的功率密度概念了,因为火释放出的能量并没有流经人体。而且要评估能究竟流过多大数量的物质,现在变得非常困难,甚至是不可能了。这是因为我们根本不清楚早期人类过多久就会放火烧荒,也不知道烧荒的草原或林地有多大面积,所以根本不可能准确评估某种生物燃料由于早期人类的介入究竟释放了多大能量。不过,我们有可能做到的是评估人究竟使用了多少能量。所以,本书后文将使用“人均能使用量”(energy use per capita)代替此前的功率密度概念,后者将不再使用。
根据荷兰环境学家卢卡斯·赖金德斯的评估,澳大利亚原住民因使用火而获得的能量大致是1997年美国人均能消费量的1~2倍。[33]所以很有可能的是,这些原住民的远古先祖能释放大致相当的能量。如果此说无误,那我们的远古先人已经有能力掌控大量的能源。只不过这种早期用火的效率如何,我们却很难弄清了。比如,放火烧荒要消费很多的能量,但创造出的复杂实体却相对简单,而同时毁灭了大量的复杂存在。当然,这样的评判取决于评判者从哪个角度看问题。也许早期人类觉得这样创造自己想要的生存条件最廉价,也最有效。
火的控制与使用是个渐进的学习过程。这是因为,早期使用火很容易失控,不管想不想要,一旦燃着,火都会释放大量的能,也可能把早期人类为自己创造的复杂实体都烧毁了。这里面有一个自然选择和文化选择的问题,那些用火常失控的人决然被非随机过程剪除了。因此,凡活下来的早期人类都学会了合理地使用火,以此获得更多的能源并创造出更多复杂实体。另外,正如斯蒂芬·派因指出,火使用得越来越多,自然就减少了易燃物的存量,所以后来的火规模变小了。[34]
2007年,笔者与大卫·克里斯蒂安有一次颇为精彩的学术交流,后者问:为什么迄今最复杂的实体(人类社会)出现在陆地而不是海洋中呢?首先,在我个人看来,相比鱼类的鳍,人借以完成各种技能所必需的手臂和双手更容易从陆上动物的爪子或腿进化而来。其次,在海洋中制造工具要比在陆地上更难找到合适的材料。最后一点,但并非最不重要,是火的控制与使用,这是后来一切重大能源创新必不可少的(其中最重要的是农业和工业),而这在水下根本不可能。
因此,虽然在七大洋生活着不少智商很高的动物,但海洋无法提供高复杂度物种生存——至少等同或超过人类社会水平——的金凤花条件。事实上,海洋中最聪明的生物,如海豚和鲸鱼,都是陆生动物的后代。由于它们早期在陆上的生活经历中获得了智慧,所以回到水中才能成功地参与竞争。但它们适应了海洋环境,自然也就受海洋环境的限制。因此,它们不可能创造出类似于陆上生存的人类所能创造出的复杂实体。