跟許多發(fā)明家一樣，迪恩•卡梅倫(Dean Cameron)擁有廣博的學(xué)科背景知識(shí)和挑戰(zhàn)權(quán)威的愿望，最重要的是，他深知當(dāng)試驗(yàn)出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，可能恰恰會(huì)有新發(fā)明的靈感迸發(fā)。

在因“生物水”(Biowater)水處理系統(tǒng)而獲得今年亞洲創(chuàng)新獎(jiǎng)的卡梅倫這里，出現(xiàn)差錯(cuò)的是一個(gè)抽水馬桶。當(dāng)時(shí)他試圖從人類糞便中提取有機(jī)酸來制造甲烷，卻不明白這個(gè)辦法為什么行不通。甲烷的產(chǎn)生過程是厭氧的，也就是要隔絕氧氣。卡梅倫覺得自己的系統(tǒng)密封良好。容器是焊接的，眼見之處根本沒有氧氣滲入；但是生成的甲烷氣體連燃燒都不夠。

卡梅倫更加仔細(xì)地進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)廢棄物中所含的空氣足以讓系統(tǒng)保持在有氧狀態(tài)。雖然情況阻止了甲烷的產(chǎn)生，但卡梅倫說他觀察到的甲蟲和蛆這樣的好氧生物引起了他的興趣。

他說：“只要發(fā)現(xiàn)類似這樣令你驚訝的事物，都值得去思考一番，因?yàn)樗龊跄愕囊饬�，所以可能�?huì)有一些重要的東西能讓你從中學(xué)到點(diǎn)什么。”

用卡梅倫自己的話說，他對(duì)這種時(shí)刻有充分的準(zhǔn)備。他的父親是一位土木工程師，經(jīng)常自己動(dòng)手“大興土木”，卡梅倫還記得父親親自組裝上、下水系統(tǒng)的情形。從學(xué)校畢業(yè)以后，卡梅倫先是涉獵了神學(xué)，然后轉(zhuǎn)攻園藝、植物、生態(tài)和環(huán)境科學(xué)。在干某個(gè)工作的時(shí)候，他意識(shí)到自己需要多學(xué)一些制造方面的知識(shí)，并表示自己在上個(gè)世紀(jì)80年代發(fā)明了閃光二極管自行車燈（不過他沒有申請(qǐng)專利）。

在那之后，他又對(duì) 門農(nóng)藝(permaculture)產(chǎn)生了興趣，并在昆士蘭買了一塊地方做實(shí)驗(yàn)。 門農(nóng)藝是一種人工生態(tài)系統(tǒng)，旨在通過可再生資源來滿足居民的需要。他說，從那個(gè)地方“引出了一系列事件，有的很偶然。”他說，生產(chǎn)甲烷時(shí)遇到的問題正可以用“機(jī)會(huì)只青睞那些有準(zhǔn)備的人”這句話來詮釋。

卡梅倫不但沒有泄氣，反而開始問自己，如果反其道而行會(huì)怎么樣──加入一些蟲子和空氣，讓這個(gè)過程充滿更多氧氣會(huì)如何。“我按照這個(gè)想法所進(jìn)行的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)非常成功，”他說，“而且徹底推翻了認(rèn)為蟲子無法在高濕度環(huán)境中存活的傳統(tǒng)看法。”就這樣，卡梅倫開始了發(fā)明“生物水”的歷程。

卡梅倫的水處理系統(tǒng)讓人類糞便和其他廢棄物經(jīng)過一個(gè)多層槽體，并經(jīng)歷一個(gè)堆肥過程，利用蠕蟲、甲蟲和無數(shù)有機(jī)微生物來自然分解這些廢棄物，直到底層形成水，這些水可以用于灌溉。卡梅倫說，這種裝置比傳統(tǒng)污水處理系統(tǒng)節(jié)能90%，而維護(hù)它們的成本是后者的一半。

他的公司Biolytix Water Pty. Ltd.已經(jīng)在太平洋沿岸的近3000個(gè)家庭、公共事業(yè)和企業(yè)內(nèi)安裝了“生物水”水槽，并計(jì)劃明年進(jìn)軍亞洲、美國(guó)和歐洲市場(chǎng)。

這個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵之處在于那些蟲子�？穫悘氖〉募淄閷�(shí)驗(yàn)中認(rèn)識(shí)到，最快的分解并不是在水中發(fā)生──大多數(shù)傳統(tǒng)系統(tǒng)比如化糞池可能都已經(jīng)證明了這一點(diǎn)──而是在土壤與水接觸的潮濕環(huán)境中。他發(fā)現(xiàn)，在有空氣和土壤生物存在的情況下，這種分解發(fā)生的速度要快得多。

這些生物會(huì)分解被抽吸入水槽頂層的廢棄物并形成腐殖質(zhì)，后者是一種可以自我再生的活性基質(zhì)，看上去像土壤，但其90%是水分，并充當(dāng)了過濾器�？穫愓f，經(jīng)過處理的水不能飲用，但對(duì)土壤很有好處，因?yàn)樗?ldquo;能夠提高作物產(chǎn)量的有機(jī)物。”

這個(gè)東西的巧妙之處在于它利用廢棄物制造了一個(gè)能夠凈化水的活性有機(jī)過濾器，將廢棄物這樣一個(gè)問題轉(zhuǎn)化為了一種解決方案。卡梅倫說，有機(jī)體是“全世界生物體數(shù)量最為密集的地方；1克腐殖質(zhì)里就有10億個(gè)有機(jī)物。這個(gè)數(shù)量極為驚人。”

不管是在蘇格蘭的高地還是在熱帶地區(qū)，這些有機(jī)物的類型都不會(huì)有什么變化。其中一些是自己形成的，還有一些是人為加入的；但所有的有機(jī)物都是為了同一個(gè)目標(biāo)：這些以垃圾為食的生物會(huì)分解較大的物質(zhì)，極大地增加廢棄物的表面積，從而加速分解。同時(shí)，其中的各類蟲子會(huì)在腐殖質(zhì)中鉆出細(xì)小的通道，讓空氣進(jìn)入這個(gè)過濾器中，防止水被阻塞。

數(shù)百萬體積細(xì)小的原尾蟲、跳蟲和甲蟲在潮濕的表面上生活，吸收或吞食卡梅倫所稱的“微生物層湯”。這個(gè)豐富的群體不斷吸收和分解為流動(dòng)的廢水所腐蝕的物質(zhì)。與此同時(shí)，輪蟲和橈足動(dòng)物之類的微生物又會(huì)消耗細(xì)菌，清除沙門氏菌一類的病原體。所有這些活動(dòng)都減小了顆粒的體積，直到形成腐殖質(zhì)。

這個(gè)系統(tǒng)的好處在于它能以非常小的規(guī)模運(yùn)行，而且成本低廉�？穫惖墓疽呀�(jīng)開發(fā)出了此系統(tǒng)的一個(gè)概念驗(yàn)證版，可供四個(gè)人使用，費(fèi)用僅為200澳元（合175美元）。而且這個(gè)系統(tǒng)需要的能源很少，甚至可以完全不用：Biolytix BF6型號(hào)使用一個(gè)功率為5瓦特的氣泵。這比五年一次抽空化糞池所需的能源還要少。還有些型號(hào)完全不需要?jiǎng)恿Α?/span>

“我們最終要達(dá)到的目標(biāo)是將物質(zhì)分解，”卡梅倫說。“如果你能避免消耗很多能源，那你就應(yīng)該這樣做。”

卡梅倫認(rèn)為廢棄物處理幾乎從一開始就有重大缺陷。“科技發(fā)展的過程就是這樣，”他說，“人們關(guān)注所發(fā)生的事，并不斷作出改進(jìn)。”

卡梅倫說，在工業(yè)革命期間污水處理方法開始走入歧途。早期的人們意識(shí)到接觸污水會(huì)致病，于是他們就將排水管埋在地下。他說，這一點(diǎn)是“工程師們走錯(cuò)的第一步。”這樣一來就喪失了可以讓廢棄物迅速分解的氧氣──空氣中20%為氧氣，而水中的氧氣含量只有百萬分之七。當(dāng)廢棄物體積太大的時(shí)候，自然環(huán)境就難以補(bǔ)充水中的氧氣含量�？穫愓f，這些人從來沒想過他們?cè)谧鍪裁矗?ldquo;他們的第一步只是把它弄走。”

他說，從那時(shí)起，后續(xù)的改進(jìn)只是重點(diǎn)關(guān)注如何更有效地將氧氣注入水中，這個(gè)過程很浪費(fèi)資源，5%的電網(wǎng)電力用來處理廢棄物，而其中大部分都被這個(gè)過程消耗了。

“如果用我們的辦法，這種能源浪費(fèi)是完全沒有必要的，”他說。“我們開發(fā)的這個(gè)系統(tǒng)可以讓需氧過程完全在無能耗狀態(tài)下進(jìn)行。唯一需要能源的地方就是將凈化后的水抽吸出來用于灌溉。”卡梅倫表示，要說服一個(gè)墨守成規(guī)的行業(yè)并抓住投資者的想象力很難。但全世界有25億人沒有良好的衛(wèi)生設(shè)備，因此他堅(jiān)信自己這個(gè)從抽水馬桶底部開始的計(jì)劃將變成現(xiàn)實(shí)。

他說：“我們的技術(shù)是最適合這種大規(guī)模需求的技術(shù)。”

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