维多利亚的秘密-第315部分

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　　　　比这篇文章一点也不逊色的是《自然》本身的彩色印刷术，而创刊号的第一篇文章就是介绍这种印刷术的《世界为什么彩色的》。介绍的是唐宁的“猜想”，人的眼睛可能通过三种细胞识别色彩，即红、绿、蓝三原色。三原色不同比例的混合便能产生所有颜色，这是有力证据。由这个原理，可以推理出一种彩色印刷术，即：使用三原色的阴图青、品红、黄色，便可印刷出所有的颜色。此时的主流彩色印刷尚处在使用几十种颜料的蒙昧阶段。

　　　　青、品红和黄色是减色法原色，因为每种颜色代表的是从白光中减去一种加色法原色所剩的两种加色法原色。青色、品红色和黄色是颜色印刷中三种主要的颜料。在这三种颜色在印刷中组合在一起，可以对原稿进行合理的印刷，但实际情况下并非如此。由于油墨颜料的限制，所产生的较暗的颜色比较脏、发污。为了解决这个问题，还要制作一张黑版，以改善暗部的颜色，提高图像的反差。

　　　　看到这里，科学家、发明家们估计已经飘欲仙，但最精彩的还在后面，通过对图像照相3次，每次都用相对应颜色的滤色片过滤不同的光线。经过分色以后，所需的结果是3个灰色图像，其分别代表原稿的红色、绿色和蓝色的成份。这么一来，是彩色照相技术！当然了，印刷油墨不能混合，出于这个原因，每次只能在纸张上的某个位置印一种颜色的油墨。印得靠近的不同颜色产生的视觉混合，给观看人员连续调图像的概念。这就是三原色印刷厂的技术机密了。

　　　　而《自然》创刊号就是通过这种照相技术和印刷技术，拍摄了思陀园的诸多美景，又拍了国会大厦、大本钟、威斯敏斯特大教堂等著名景点，这个比任何说明文字更震撼人心。

　　　　这是创刊号的两大重磅炸弹，还有一些是唐宁请来的科学编辑向各领域科学家约稿的没那么重要的论文，当陪衬。

　　　　胡克本来是随手翻翻，没想到一看就被三原色的论文迷住不可自拔，直到全部看完，把彩色照片全部欣赏一遍，才激动地表示：“我们环球旅行时要是有彩色照相技术，简直太完美了，很快就会有这种照相机卖的对吗？”

　　　　唐宁说：“我们正在研发一种便携式的彩色照相技术，你的梦想会实现的。”

　　　　由于项目太多，很多事情唐宁不是特别重要的就交给聘请来的科学家去实验，比如他对照相技术只给了团队一个方向“卤化银涂抹在聚乙酸酯片基上”，即使胶卷，三层卤化银就是彩色胶卷。顾名思议，这种材料可以卷起来方便携带。电子闪光灯的研发也在进行中，指明的方向是主要由灯管，电容以及相应的控制电路组成。其发光应用高压放电发光原理，即先为电容器充电，在触发时，灯管内充的气体（氙气或其他惰性气体）受电容放电瞬间形成的高压电场电离而发出极其强烈耀眼的可见光，而完成闪光任务。

　　　　以上这些达成之后，没有光学取景器的话对照相机的体积也没有什么大的帮助，现在的摄影师要拍外景的话必须背着一个大箱子，因为他们的取景器是一大块玻璃！不懂光学的孩子伤不起啊，而唐宁的另一个方向就是使用旁轴取景器将这个尺寸减小三十分之一，也就是现代照相机的正常大小。

　　　　唐宁是徕卡的粉丝，所以他欣赏旁轴取景方式，这种方式使用两个不相干的光路，所以体积超小，而单反需要一个五棱镜来统一取景器与镜头的光路。

　　　　这一次访问邱园的主要目的没有达到，最后，在胡克的建议下，采取了悬赏的方式，从巴西走私橡胶种子，每一千粒10英镑。巴西帝国是葡萄牙人的地盘，自从橡胶硫化工艺发明以来，这种材料的价格日渐上涨，在巴西的帕拉州已经出现了“橡胶淘金热”，大量移民跑到亚马逊原始丛林里去找野生的橡胶树，因为此时并没有形成规模种植园，这也是为什么橡胶原料这么贵的原因。葡萄牙人是绝不会轻易让手中的白色黄金溜走的。现在唐宁有些体谅大航海时代英女王伊丽莎白一世为什么要用“私掠船”的方式与西班牙人做斗争了。

　　　　唐宁用南海公司的名义在电讯报上发布了悬赏，引发热议，哎哟喂，泡沫经济的代名词南海公司居然死灰复燃了！于是，这次悬赏的传播得更远，大家也知道了，唐宁现在是南海公司的董事长，赏金是绝对有保障的。
第32章　绿色挑战
　　　　污水治理委员会任命的测量员巴瑟杰为伦敦下水道的治理设计方案，巴瑟杰经过数月的调研，提出了利用泰晤士河的潮汐将有意建成坡度的下水道中的污水排入泰晤士河口的方案。这个方案很天才，当泰晤士河退潮时，将把污水全部带走，然而，委员们有理由怀疑，万一时间拿捏得不到位，污水倒灌进泰晤士河，那就惨了。

　　　　身为委员会主席，唐宁决定再次推动科技往前发展，提出污水处理方案，用生物膜净化污水，净化工厂建在伦敦东郊，巴瑟杰的线路的中点，并称，经过生物膜净化的污水用眼睛几乎看不出与干净河水的区别，这么一来，可以将污水倒灌的风险化减到最小。委员们不太相信有这种好事，答应给唐宁一点时间去研发他的生物膜。

　　　　生物膜法是一种处理污水的好氧生物方法。特点是微生物附着在作为介质的滤料表面，生长成为一层由微生物构成的膜。污水与之接触后，其中的溶解性有机污染物被生物膜吸附，进而被氧化分解，转化为h2o、co2、nh3和微生物细胞质，污水得以净化。生物膜法通常无需曝气，微生物所需氧气直接来自大气。

　　　　总的来说过程如下：污水经市政管网收集进入处理厂，由隔栅过滤去除其中较大的固体物，如泥沙、纸张等，然后进入第一级沉淀池。污水在预沉池中停留数小时，待其中固体污染物沉降后，进入二级生物化学处理反应池。反应池为好氧型曝气池。在曝气池中大量通入空气以促进好氧细菌生长。细菌以水中有机污染物为食，大量增长后形成污泥状悬浮物。此时将污水引入第二级沉淀池，将细菌和其他微生物为主的污泥沉降。处理后的污水在视觉、嗅觉上可以达到与清水相近。

　　　　唐宁要做的就是把这个过程用他最爱的小模型展示出来，这一次很多工序都要戴上口罩，唉，没想到要干这种脏活儿，公务员的活儿不好干！

　　　　终于要进军微生物界了。这门技术的核心就是要使用培养器皿来筛选出最合适的好氧微生物。唐宁将一个小图书馆改成了微生物实验室。而此时，小功率的风力发电机已经能够把他的整个庄园照得灯火通明，甚至路灯都有，贼都不敢来了。

　　　　在唐宁的污水治理委员会里，有两人反对在建造下水道的时候同时规划地下电缆和供暖、供气管道，因为这会增加相当大的开支。唐宁就带他们来自己家看这些电灯，剧透未来，说：“将来，每家每户都都会用上这样的电灯，伦敦人民从此不再被火灾困扰，电的使用会是多的。”

　　　　反对党一号：“那么电缆建在地面上不也是一样的吗？便宜很多，而且不知道什么时候才用得着那么多的管道，我认为还是不要浪费下水道专款的好。”

　　　　唐宁：“这就好比修铁路的时候遇到了一座山，是开凿隧道好呢，还是绕过去好呢？表面上看起来是绕过去比较省钱，但是这么一来就会让铁路变慢，浪费的是旅客的时间，而且是永久性地浪费。地下电缆更耐用、更安全，还不影响城市的景观，从长远来看更划算。伦敦是世界中心，咱们要给小兄弟们做出表率。电力的使用会发展很迅速的，你们看，法拉第先生都全职在给电力公司搞研发，这日子不远了。”

　　　　两个反对党其实对史上第一慈善家相当地尊敬，而且唐宁这么煞有介事地请他们到家里来见识未来的电灯，诚意十足，他们终于无话可说了。

　　　　他们也是第一个见到污水处理厂小模型的人，对于微生物的神奇能力惊叹不已，那么肮脏的污水居然毫不费力就清理得干干净净，使他们对唐宁的污水处理厂信心十足。

　　　　唐宁说：“我们从泰晤士河周边开始开凿下水道吧，用最快的速度把这个开放式的下水道大大的改善。现在冬天空气不流通，在国会大厦都能闻到泰晤士河的臭味儿了。”

　　　　数日之后，经过全体委员会成员的同意，预算高达300万英镑声势浩大的下水道工程开锣了！

　　　　而此时，另一个治理环境的计划又渐渐在唐宁的脑中成型——交通工具。当时最好的私人交通工具就是马车，它不但贵、难维护，还要雇佣车夫，更是污染环境，因为有马粪。唐宁最恨污染环境的工业产品，他不准备按照科技发展的规律去发明内燃机，那是一种落后的科技，它的尾气难闻有毒害，而且更没治的是四冲程引发的噪音。唐宁准备直接发明绿色能源时代的——燃料电池引擎。

　　　　燃料电池使用氢或者烃类燃料（主要是以甲烷为主的天然气），与空气中的氧发生反应产生电力，因此，燃料电池更像是小型发电厂，并对携带的能量限制跟内燃机一样——油箱的大小。

　　　　内燃机的原理是将蕴藏在汽油、柴油中的化学能转换成热能，再经过经典的四冲程转换成机械能，由于其过程大量的能量以热能的形式浪费掉，所以能量转换效率并不高，为10…50％。而燃料电池是从氢或者天然气、煤气转换成电能，再从电能转换成机械能，其中电能到机械的转换效率很高，只要超过200瓦的电机转换效率就能轻松达到99％，以至于燃料电池的转换效率可高达85％。

　　　　燃料电池技术比蓄电池更优秀的地方在于它的能量密度更高，电池车将长期受到这问题的困扰，相同重量的燃料电池一套能跑600公里的话，蓄电池就只能跑60公里，差距巨大。随着功率的增加，蓄电池更是力不从心。

　　　　燃料电池的问题在于不直观，成本高，维护不易，但内燃机没有普及的年代在唐宁的操盘之下异军突起也许能部分解决这两大难题。在科技发展史上，早在1830年代就已经有人提出了氢氧燃料电池的理论，使用铂粉做阳极反应催化剂是很长一段时间这种技术得不到大规模应用的原因，因为铂又叫白金，是贵金属。唐宁的重要手段就是采用几乎100％回收的方式以降低贵金属成本。

　　　　使用含碳的燃料容易造成碳积，维护成本更高，但如使用甲醇这种液体，他的运输和储存将十分便利。氢是宇宙中最轻的元素，就算是最密闭的容器，放置久了也会逸空，它的好处就是最干净，设备不容易发生化学侵蚀。

　　　　唐宁准备取两者之长，以甲醇为运输、存储的载体，将来炼油厂的主要产品不再是汽油、柴油，而是以甲醇为主。使用燃料重组的方式在加氢站把甲醇变成氢。越复杂的烃类裂解所需的温度越高，甲醇重组需要300摄氏度，汽油则高达800度。温度高就意味着要加散热风扇，噪音就会出现，所以唐宁不希望每一台车上都有自己的燃料重组设备，最多长途大客车和卡车配备，远期的电力火车和轮船配备，城市小车就不必了。

　　　　燃料电池是一门复杂的技术，真正的实用化是要到阿波罗登月的时候为了解决电力和水源问题才应用上，二战时德国的潜艇为了控制噪声躲避声纳也用过。它涉及到化学热力学、电化学、电催化、材料科学、电力系统及自动控制等学科，相当有利于唐宁的公司长期垄断市场，当他不再垄断时，恐怕世界上已经是燃料电池引擎的天下，乌烟瘴气、引擎轰鸣的内燃机汽车的地球也许永远不会再现，这是唐宁建设美好人类家园做出的伟大与大胆的贡献。

　　　　这估计都是三、五年之后的事了，唐宁最先要完成在私人交通工具上的技术积累，从发明自行车开始。
第31章　水晶工厂
　　　　按照塞缪尔的意思，钢铁厂最理想的建厂地当属伯明翰，这儿是瓦特发明蒸汽机的地方，是英国除伦敦外的第二大城市，也是最重要的重工业城市。它还有一个很不光彩的江湖大号：煤都。与雾都遥相呼应。唐宁很不喜欢这样的地方，雾都已经让他受够了，再去煤都发展，真是雪上加霜。他意属新发现了铁矿的米德尔斯堡，看了看地图，离伦敦遥遥250英里，是伯明翰的两倍，还是算了，向瓦特致敬吧，不要挑战整个伯明翰的工业实力了。

　　　　当然了，他会选择伯明翰的远郊，靠近伦敦一侧。

　　　　这个时候，还没有多少人能明白唐宁的钢铁大王野心。整个英国的年铁产量约为200万吨，40％出口，而钢产量可以忽略。唐宁准备建造的是一家巨无霸钢铁厂，不仅满足整个英国的需求，还要大量出口。毫无疑问，铁厂基本上要团灭，工人厂长，全部吞没进我大英国钢铁公司的大肚子里。

　　　　唐宁在他的思陀园大图书馆里规划着这个初期10万吨，中期100万吨，最大时超过1000万吨的产钢怪兽。初期时，钢价会在30英镑一吨，此时的钢厂年营业额就会达到300万英镑。中期时，钢就会基本上取代铁成为最重要的工业原料，而此时钢价也会下降，估计年收入也会高达1500万英镑。他将会成为重工业霸主，如何保持低调将会是他最棘手的问题！

　　　　好吧，他会在钢铁公司走上正轨之后把总裁的位置让给塞缪尔坐，自己做董事长隐于幕后。如此庞大的工厂计划，光是买地就耗资10万英镑。而为了快速建造超大型的厂房，他请来了约瑟夫？帕克斯顿，这位是万国工业博览会的展馆“水晶宫”的设计者，也是园林师。

　　　　水晶宫之所以有一个好听的名字，是因为它的建造只用了两种材料——铁和玻璃。大量使用玻璃不仅使展馆晶莹剔透，还能产生温室效应，给展馆内部供暖。这正是园林师的拿手好戏。热带庄稼一枝花，全靠玻璃温室当家。使用铁架使展馆的建造十分快捷，廉价，这是正是帕克斯顿的方案之所以能够胜出的重要因素。

　　　　博览会的委员会于1850年1月成立，预计工期仅有一年多，当时委员会收到了245份设计，来自38个国家，有澳大利亚、荷兰、比利时、汉诺威（未统一入德国）、瑞士、不伦瑞克（未统一入德国）、汉堡、法国等。有两份设计不约而同采用了铁和玻璃的方案受到赞扬。然而，这两个方案都被拒了。原因是不划算。邱园棕榈房的联合设计师特纳估计很自信，被拒之后愤怒地纠缠了委员会好几个月，他也不想想他那三十万英镑的巨额预算是多少，大获成功的博览会最后的收入也不过是十多万英镑。

　　　　最后阶段，实在找不到合适的设计，委员会自己出了方案，是砖设计，而且房顶使用的是著名桥梁、铁路、轮船三料大工程师布鲁内尔设计的铁板。扎眼的铁板屋顶设计显然成了最大的败笔，各大报章纷纷发文讽刺这丑陋的设计。

　　　　布鲁内尔是一个出色的工程师，创造性的解决了很多由来已久的工程学难题，使得建造地铁成为可能，他还在1843年建造了世界上最大的铁壳船大不列颠号，这是当时跨大西洋远航最理想的载具。不过，他的审美没有获得伦敦市民的认同。委员会最终不得不再次搁置方案。