放飞想象力：电的科学史

  大家有没有想过，假如你的世界里没有电，会怎么样？没有电，就没有清晨的闹钟声和咖啡机，没有电灯、电暖气和空调，没有高速运转的电机，也没有电脑和手机。

  265 年前，现代电力科学的发源地——费城，就是这样一个世界。清晨，日出或公鸡打鸣是催人早起的“闹钟”。煮咖啡、做饭用的是简单的柴炉。推动公司发展的是肌肉的力量，或是说字面意义上的马力。只要计算，就肯定离不开铅笔和纸。没有人能想象电会给全世界带来怎样的变化，因为在当时，电力是一种异想天开的力量，人类还没有捕获并驯服这种力量。

  没有电，城市的夜晚最多只会点缀一些暗弱的光，而且常常潜藏着危险。想象一下，我们正坐在烛光旁边阅读、做针线活儿或者其他必须凑近烛光才能完成的工作。100 支蜡烛才能发出与一只100 瓦白炽灯泡相当的光。靠近无遮无挡的烛火，意味着衬衫袖子、头发或者窗帘会有着火的危险。但是，危险并不仅限于室内，在室外也可能有摸黑走路、遭遇抢劫甚至后果更严重的危险。唯一值得安慰的是，在没有电灯的夜晚，我们大家可以欣赏到朗朗夜空的繁星闪烁。

  令人惊讶的是，一些大胆的头脑渴望并想象出电这种东西，可谓“见人所未见”。其中，费城的本杰明·富兰克林做出了最重要的贡献。1752年6月的一天，富兰克林在暴风雨中放飞了他的风筝，让世界“看到”了电。很明显，这个实验很危险，因此人们一直怀疑富兰克林是不是真的这样做了。但是，我们没理由怀疑他做风筝实验的真实性，只不过他做实验时的天气可能并没那么恶劣。

  富兰克林的独特才智无疑是他成功的核心因素，但是他生活的那个时代也是科学技术的一个分水岭，这同样对他的成功起到了不可或缺的作用。当时，科学革命已经改变了人类对宇宙的认识，紧随其后的工业革命又将改变世界经济。牛顿等人慢慢的开始借助精确的数学来解释宇宙力学中的万有引力。最终，富兰克林等人也会用这种方法对电、磁和光进行研究。

  与此同时，当时的人普遍采用一些在今天看来十分原始，甚至有点儿残忍的科学和医学方法。举个例子，他们用放血术治疗发烧和感染。乔治·华盛顿和其他许多人可能都死于类似的“治疗法”，而不是在生命晚期染上了某种致命疾病。科学和技术的巨大转变，有时会在生活的许多方面带来不均衡的进展。

  本杰明·富兰克林和他的风筝实验代表人类只迈出了一段迷人旅程的第一步。在那之前，没有几个人想象过有电的生活。而在走完这段旅程之后，大多数人已经没办法想象没有电的生活了。在时代的需求和社会风俗的推动（很多时候是阻挠）下，许多著名人物（和一些声名狼藉的人）的大胆行动为这段旅程提供了动力。

  这些创新者建造的电力基础设施功能强大，即使到了现在，发达国家的每一个居民也离不开它们。本杰明·富兰克林、迈克尔·法拉第、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦、尼古拉·特斯拉和阿尔伯特·爱因斯坦等人取得的引人注目的科学进步，为这些基础设施铺下了第一块基石。事实上，爱因斯坦认为电的发现不仅是通向现代物理学道路上的一站，而且其本身就是一条道路。人类对电的理解带来了物理学领域的许多重大突破。

  第二块基石是在这一伟大科学的基础上取得的技术进步。人类历尽艰辛，终于在电与磁之间建立了联系，塞缪尔·摩尔斯（Samuel Morse）发明的电报是电磁学的第一个成果。电报的产生是为了交流，这一点很重要。电力业务和电信业务都是同一科学的产物，但是后者在现代技术进步中的发展速度远超于前者。

  电力技术巨头间的第一次战争主要是托马斯·爱迪生与乔治·威斯汀豪斯（George Westinghouse）之间的对垒，尼古拉·特斯拉站在威斯汀豪斯的一边。这也是第一次电流之争。最后，威斯汀豪斯的交流电系统击败了爱迪生的直流电系统。交流电为规模经济的诞生创造了条件，因为发电厂可以与远距离的用户连接在一起。有意思的是，现在很少有人完全清楚威斯汀豪斯和特斯拉所起到的关键作用。

  第三块基石是在全美范围内推广电力服务的业务实践活动。为这项活动设立标准的创新型商业巨头塞缪尔·英萨尔（Samuel Insull）充分理解和信任规模经济，他的目标是将发电厂和输电线路的固定成本分摊到慢慢的变多的用户头上，以此来降低电价水平。最终，电变成了所有人都用得着而且负担得起的商品。通过这一个办法，英萨尔完成了电力的第一次亲民化。

  然而，对“大规模”的追求也导致英萨尔陷入困境，这也是时至今日仍然有的人觉得他臭名昭著的原因。1932 年，美国一共有三家控股公司（英萨尔拥有其中一家），它们控制了全美几乎1/2 的发电量。当英萨尔的控股公司在大萧条时期陷入困境时，当时的美国总统富兰克林·罗斯福出面指责英萨尔是导致经济危机越发严重的罪魁祸首。

  与第三块基石紧密关联的第四块基石是政府监管。20 世纪初，英萨尔实际上已经邀请美国各州对公用事业实施监管。利用这种监管制度，英萨尔得到了若干专属服务领域（为建立规模经济创造条件的公用事业垄断权），作为交换，各州有权对电力服务实行基于成本的收费方式。然而，联邦监管在大萧条时期出现了。富兰克林·罗斯福就任美国总统后，通过采取一些积极的措施，解散了大型控股公司。这是有史以来美国政府在非战时期采取的顶级规模的干预行动之一，导致各州和联邦政府的管辖权发生了冲突，而且这种矛盾直至今天也没有正真获得任何缓解。

  环境监管是政府监管这块基石的一个组成部分，而且是逐渐重要的组成部分。宾夕法尼亚州发生的多诺拉烟雾事件起到了重要的推动作用。很多人认为，蕾切尔·卡森于1962 年出版的《寂静的春天》是开启现代环境保护运动的一部里程碑式的作品。书中不仅有卡森收集的有关杀虫剂巨大危害的那些令人信服的文件，还反映出卡森的勇气。尽管卡森在访谈与写作中从未直接提及电力行业，但她却对这个行业产生了重大影响。从美国前副总统阿尔·戈尔于2006 年拍摄的纪录片《不可忽视的真相》，到美国前总统巴拉克·奥巴马于2015 年提出的“清洁能源计划”，这些努力都旨在解决全球气候变暖问题。在这些背后，都能够正常的看到卡森的榜样作用。

  今天，科学知识和文化价值的根本性变化催生了一个问题：是否有必要建立全新的电力基础设施？环境问题（尤其是全球气候平均状态随时间的变化）在电力行业发挥的驱动和主导作用是第一个变化。由于暴风雨和网络战争更加频繁，人们越来越关心门阶（而不是电网）处的电力服务可靠性，这是第二个变化。就像优步（Uber）的崛起体现了人们对运输方式的选择权需求一样，人们在电力供应方面同样有选择权需求，这是第三个变化。这些根本性变化为第二次电流之争埋下伏笔。这一次，对战的双方是完善的电网与行业新领袖（如埃隆·马斯克）提出的“个人能源”，后者常常采取小规模的可再生技术。这些变化还为第二次亲民化创造了条件，个人消费者可以用他们的钱包，为更好的环境保护、更高的门阶服务可靠性和更多的选择权“投出赞成票”。

  以上是对电力行业雄心勃勃的发展历史进行的简单回顾，从中能够准确的看出，真正了解过去和准确预测未来的唯一方法就是使用广角镜头——我们一定要认线年的电力历史。例如，如果我们的研究从爱迪生开始，就会错过第一块基石（富兰克林、法拉第和麦克斯韦的伟大科学成果）。同样，我们一定要调查清楚推动电力工业发展的所有因素。只有对涵盖科学、军事战略和地理政治学（尤其是冷战的地理政治学）的广泛领域做评估，才能解释核能崛起的原因。只有对汽车行业的战略机遇做评估，并进一步探索汽车文化，才能预见电动汽车的未来。只有透过广阔的视野，我们才可以看清美国总统唐纳德·特朗普的看似挑衅性的内阁任命是否为气候问题的建设性妥协打下了基础。

  电是整个现代生活的核心，然而，这个革命性力量的完整发展历史仍然没有公之于众。至少目前还没有。