无尘室和氯革命

1856年1三月,首尔一个叫做埃利斯的工程师远渡重洋,造访了时尚之都、伦敦(London)、布达佩斯、马德里及此外四个都市。他不是来学习卢浮宫或大本钟的建筑风格,反而想学南美洲这个伟大城池中看不见的成功——下水道。那趟看似不起眼的旅程最后引发了一场层面浩大的清新革命,让全世界数十亿人喝上了清新的饮用水,甚至成为芯片工业的王冠——处理器中的紧要组成部分。

清洁革命1:约翰内斯堡壮阔的排水沟工程

19世纪后期,孟买这座都市迫切需要排污技术。首尔当做粮食和商品运输的交通枢纽,在几十年的小运内从小村庄发展成大都市,很多基础设备都不够健全。而且,阿姆斯特丹有多少个个明确不利于的地点:第一,莫斯科地貌非凡平坦,不便于排水。在19世纪,城市的排水沟系统关键靠污水自身重力来导流。第二,法兰克福地势透水能力极差,一到雨天,由于很难将处暑排入地底,城市地面到处是淤泥和污水。

到了19世纪50年份,首尔启幕快速发展,城市范围剧增至原来的三倍。高速的上扬拉动了不少问题,其中最出色的问题与粪便息息相关。城市里新增的10万居民会排泄大量的粪便,咋样处理好这个垃圾是事关到城池前行的大问题。当然,在19世纪,约翰内斯堡不但要拍卖人类排泄物,还得处理动物粪便。当时,法兰克福的严重性交通工具是马车,据总括,19世纪中叶的莫斯科约有30万匹马,而每匹马天天会发出15-35磅马粪,一年下来就是10万吨马粪。那多少个马粪就是最早的城市污染,其严重程度远远超过前天法国巴黎市的雾霾。马粪不仅散发恶臭,观感令人肇事,他们或者苍蝇、寄生虫和传染病的温床。粪便辅导的病菌污染了基础,导致痢疾和霍乱这类流行病时常发生,大量居民因为粪便污染丧生。

19中期芝加哥第一的直通工具——马车

尽管在及时,细菌学说并未取得发展,人们还不知情粪便中涵盖致病菌,布鲁塞尔政坛已经开端意识到干净城市才能让居者得到健康。1855年3月14日,为了化解日益严重的粪便污染问题,多伦多白手起家了下水道管理委员会,并聘请埃利斯担任总工程师。19世纪在芝加哥建筑下水道系统是个非凡勤奋的天职。刚伊始,下水道委员会提供了一种方案:在马德里地底挖掘隧道,在非法深处修建下水道,从而形成人工降坡,利用重力将污水导流排除。但该方案很快被推翻了,因为造价相当昂贵,而且挖掘技术水平也达不到工程需要的水准。埃利斯有过铁路和运河建设地点的阅历,他创立性地想出了一个替代方案:用千斤顶将城市抬起来,然后开端建设下水道。他提倡了19社会风气规模最伟大的工程之一——华沙下水道建设工程。莫斯科的一座座建造被大量建筑工人用难以计数的千斤顶抬起来,不管是旅社依然住宅,无一例外。工人们开始给每栋建筑物建造新的地基,并在建筑物底部安装下水管,下水管链接约翰内斯堡河邻近的垃圾填区。就如此,整个法兰克福市被平均抬高了近似10英尺,这是一个宏大的工程,足以媲美地面上那么些高耸巨大的摩天大楼。下水道工程截至后,阿姆斯特丹成为全美第一个具有现代化下水道系统的都会,不到30年,其他城市也穿插跟进。下水道系统工程的建设经验,催生了一个规模宏大的地底支撑连串:地铁、地下人行道、电话线和光纤在排水沟工程完工后不久出生,为地面上印花的现世都市提供交通运输和信号传输匡助。可以这样说,没有下水道清洁系统,就从未有过今日的最佳城市。

最容易令人忽略却又令人极其震惊的是:下水道系统缓解了几千年搅扰人类的问题——随时随地安全地喝上一口洁净的饮用水。自然界中,动物为了优质水源会举行你死我活的打斗,人类也不例外。历史上,人们想出了各式各个的办法来得到卫生的饮用水,比如,将水煮沸或酿成利口酒后饮用。仅在150年前的北美洲,喝掉未经煮沸或酿造的水简直是一种玩命行为,因为供水系统污染严重,往往滋生病症。19世纪70年份初,华沙的供水系统变得恶劣不堪,因为根本地德克萨斯湖已经被城市的排泄物污染,甚至连水池或浴缸中都能发现死鱼。规划优秀的下行管道和供水管道并不可能化解最根本的题材,要想保持城市的洁净和定居者的健康,大家还亟需精晓微生物世界在发出什么。

干净革命2:漂白粉和整洁饮用水

对于19世纪的大多数南美洲人来说,淋浴这几个概念异常生疏。自中世界起首,亚洲周边的正常化观念认为,将人体浸入水中是一件特别不正常甚至很危险的事,用污垢和油脂堵住毛孔,才能让您远离疾病。太阳王路易十四一生洗澡不超过7次,只好靠香水掩盖身上的认知,这是香水最初的用处。伊丽莎(Lisa)白(伊Lisa白(Elizabeth))一世每月洗一次澡,已经特别稀有,甚至被同时代的人觉得有洁癖。但从19世纪初期先河,人们对淋浴的姿态日趋着手转变,在美国和大英帝国尤其引人注目。一些小众的自助图书和小册子开端出现,详细地指导人们怎么洗澡。1869年出版的《美利坚合众国才女居家指南》中初露发起每一天淋浴。在19世纪最终一个10年,清洁起首变成一种新潮的美利坚联邦合众国生存情势。

沐浴渐渐起首流行起来,与科技的腾飞和国有基础设备的升华是分不开的,人们起头在本人浴缸里大快朵颐沐浴的乐趣。这意味跟几十年前相比较,水变得更清洁了。最要害的是,地理学家已经通晓了有关卫生的细菌理论,并获取了社会的周边肯定。首先是先生约翰(John)·Snow在风靡病学研究方面的拓展,他透过调查证实:霍乱并不是由毒气引起的,罪魁祸首是被污染的水。受制于当时的显微镜技术,Snow没有察觉一直引起霍乱的细菌,但他直接讲明了这个生物的存在。19世纪70年代初,玻璃的一项改进对国有健康领域做出了远大的熏陶,德意志联邦共和国镜片创造商蔡氏光学起始生产新的显微镜。新的显微镜匡助数学家罗Bert·科赫和路易·巴斯德发展并传播了滋生病症的微生物理论。值得一提的是,科赫因其在辨别霍乱细菌方面的孝敬得到1905年诺Bell生医学和医术奖,他不光看到了细菌,而且研发了可以测量一定体积水中细菌密度的格局。巴斯德则引领人类进入了细菌学时代,其表达的巴氏消毒法现在照例沿用至今。

显微镜和细菌测量法很快在抵御微生物的战斗中开拓了一条新战线。在那条战线上,新泽西医务卫生人员约翰·李尔是先锋。美利坚合众国内战期间,李尔的爹爹因为喝了感染细菌的水而丧命,二伯的逝世让李尔立志为公共健康事业献身,成为了一名医务卫生人员。李尔实验了各种杀菌技术,在1898年,他发现“漂白粉”次氯酸钙具有卓绝的杀菌效率还要低毒。但在当时,将化学物质掺入饮用水中消毒的情势受到了多数人的不予。漂白粉刺激的口味令人觉得难受,更别说喝下有微量漂白粉的水了。不过,李尔没有丢弃,他确信自己的试验结论:只要剂量合适,漂白粉能祛除水中的危险细菌,而且不会对饮用人造成危害。终于,机会来了,李尔在新泽西供水公司找到了一份工作,监管河流集水区70亿加仑的饮用水。这份工作为集体健康历史上最勇敢的过问做好了准备。

1908年,新泽西供水公司被指控未能提供“洁净而干净”的水,法庭责令他们构筑昂贵的下水管道,将病菌和饮水水隔离开。李尔知道,下水管道并不管用,他决定在水库中进入氯来杀菌。在未经政党特许的口径下,李尔秘密在水库周围安装了一个“漂白粉供应设备”。这是野史上对都市供水的第一次大规模氯化,考虑到人们对漂白粉的担惊受怕,李尔的行事实在是无所畏惧,他竟然被部分居民当成恐怖主义者。在李尔举办实验后两个月,他遇到了法庭的传唤。李尔在法庭上据理力争,始终为这项巨大的公共卫生改进而辩护。终于,案子尘埃落定,李尔胜诉,饮用水氯化技术最先得到了政党和广阔群众的确认和收受。由于,李尔没有报名氯化技术的专利,饮用水氯化法很快在海内外推广开来。据总括,在1900年至1930年间,经过氯化法处理的干干净净饮用水让花旗国都会人口总死亡率下降了43%,其中婴幼儿的死亡率下降了74%,挽救了一体系的人命。

氯化法不仅能挽救生命,同时仍是可以带动乐趣。第一次世界大战后,由于氯化法的逐年加大,美利哥有一万个加氯消毒的公家泳池开张营业,人们再也不用担心将人体透露在水中会危及生命了。20世纪20年间至40年间之间,女式泳装开头变得更其短,大腿、双肩、腹部和后背都可以公开显示了,毫无疑问,加氯消毒的游泳池加速了女装的时尚化进程。当李尔将漂白粉倒入新泽西水库时,他绝不会想到游泳池中女性显露的大腿。然则,这就像蜂鸟的膀子一样,次氯酸钙将巨额的安危细菌杀死,阴差阳错地让泳装变得更加小,改变了众人对女性着装的姿态,甚至启蒙了先前时期的女权主义。

20世纪20年间左右的女式泳装

全套19世纪,清洁技术提升相当连忙,各式各个的净化产品最先产出。在李尔实验后的几年,加州一家店铺的老总安妮(Anne)突然想到,既然漂白粉能在工厂使用外,那能无法在家里使用呢?安妮的新意促进了米利坚日用商业漂白粉行业的降生,她创制了第一个快消品牌——高乐氏(Clorox)。同时出现了别样各个日用卫生畅销产品,比如:肥皂、漱口水和止汗剂,世界上最大的快消公司宝洁也在不久后确立。清洁用品公司起头在报章、广播和电视机中投放大量广告,尤其是在电视剧播放的间隙,人们把这一个电视剧统称为“肥皂剧”。这是当代文化更加奇特的蜂鸟效应,细菌理论引发的氯革命不仅大幅下挫了邋遢导致的婴幼儿死亡率,而且还引领了当代广告业的时尚。

时至前天,清洁产业的估值将近800亿先令。走进超市,你会发觉有上千种清新产品,有干净餐具,马桶,服装的卫生用品,也有卫生牙齿,头发的洗漱用品,俨然是一个伟人的细菌战争军火库。但过于的清洁也有其副功用,因为小儿时接触的细菌太少,很多少人有哮喘和过敏的病症。五个百年以来,随着细菌理论的渐渐健全和洁净产品的逐渐增添,人类赢得了对细菌的战争,让细菌致死率逐步回落,也推动了人数大发生和极品城市的朝三暮四。在1800年在此之前,没有一个城池的人口能超越200万,人们拥挤在城市中,深受流行病之苦。在工程师埃利斯起头建设阿姆斯特丹纵横交错的下水道系统今后的150年,人类已经控制了洁净技术,解决了饮用水和垃圾处理两大题材后,顶级城市起初现出,伦敦和上海的都会人口都超越了2000万。人类的预期寿命更长,传染病的发病率也火爆下挫。可是,今每天下仍旧有超常30亿总人口生活在贫困地区,紧缺洁净的饮用水和卫生系统。因而,大家前几日面临的题材是该怎么把清洁革命带给这30亿人。其实,并不需要在贫困地区照搬首尔的阅历,建设大规模的排水沟系统,这样太费时费劲,而且与本地的地理条件和社会现实不符。革新者们发现到,历史无需重演,我们具有弯道超车的可能。众所周知,一些南美洲发展中国家通过一直铺设无线网络来建设全国性通信系统,绕过了费时费劲的无线电话机线路铺设工程,抢得提升的先机。同样,我们也可以借鉴这么些经验在贫困地区利用新的科技推动清洁革命,改良当地居民的生活。

清洁革命3:比尔(Bill)盖茨的“厕所重生计划”和芯片工业的超纯水

二〇一一年,比尔(Bill)和梅琳达(Linda)(Melinda)盖茨基金会发起了“厕所重生计划”,目的在于收集每个使用者每一日花费不超过5美分的洗手间设计方案。获胜作品是耶路撒冷希伯来高校设计的洗手间系统,它由太阳能电池和电化学反应器组成,反应器将人类排泄物电解,爆发冲水所需的卫生水和能看做燃料的氢气。这一系列完全自给自足,不需要电网、洁净水和排水沟系统,仍可以暴发可视作燃料的氢气。目前,比尔(Bill)和Melinda盖茨基金会已在非洲贫困地区大力推广这一个高科技厕所,那些厕所让我们避免消费高昂代价修建大型下水道系统,清洁革命在非洲五洲上的确起头了弯路超车。

比尔(比尔(Bill))盖茨的“厕所重生计划”

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微生物,法国首都高等体育大学研发的洗手间需要总计机芯片来监督和调剂系统,从某种程度上的话,总计机芯片中的微处理器本身就是卫生革命导致的副产品。总结机芯片然而精巧复杂,其中原件的准绳达到了飞米级,即百分外之一米。电流引导着象征二进制代码0和1的信号通过微处理器中的晶体管,晶体管微小到只有0.1纳米,是人类毛发宽度的的稀缺。一粒灰尘落在处理器里,就仿佛是小行星撞击地球,会吸引灾难性的结局,由此,芯片必须特别地净化。美利坚联邦合众国大理仪器集团的芯片工厂无尘室是地球上最精简的地方之一,进入这多少个地方此前,你得从头到脚全体用无菌材料武装起来,因为你的头发、身上的灰土和带入的细菌都会对芯片造成损坏。当然,生产芯片的经过中也要用到水,但与我们平日生活中的饮用水不同的是,这种水中的此外细菌、生物素和任何因素都被过滤掉了,成为了芯片中可以的溶剂,数学家称这种水为“超纯水”。超纯水不吻合饮用,由于渗透压太小,它会吸纳你身体中的三磷酸腺苷,对身体造成伤害。

眉山仪器公司的无尘室

19世纪,埃利斯主导的莫斯科规模宏大的下水道工程和医务人员李尔勇敢发起的氯革命,援助大家处理了都市垃圾污染问题,净化了饮用水。而在150年后的前天,我们制作了过度洁净,不相符饮用的超纯水,这真是一种奇特的循环。下水道和无尘室是清洁史上的四个极端,它们让大家远离传染病,并推进了芯片工业和数字革命的上扬。当大家看到顶尖大都市熙熙攘攘的人流和手中效用更是强大的手机时,大家并不会想到它们,但它们是真的的雄鹰,静静地躺在这里,支撑着我们的科技进步和美好生活。

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