蓋茨基金會的廁所革命

白筱

在這場國際聯(lián)合“糞戰(zhàn)”中，蓋茨基金會能否戰(zhàn)勝“魔”，進而徹底改變?nèi)祟愇磥恚?/p>

人類一直在與那個“魔”戰(zhàn)斗。

魔是人體廢料，既臟且臭，人往何處，它必跟隨。它滋生無數(shù)有害細菌，引起霍亂等致死疾病，不斷向人類發(fā)起攻擊。人無法徹底擺脫它，只能狼狽地用盡渾身解數(shù)，土埋、火燒、水沖，組織“特種部隊”—掏糞工，對其加以管控……但面對強大的魔，這些努力不過杯水車薪。

直到18世紀，一種被稱為沖水馬桶的“防御式武器”被英國人改良升級，人類隨即掀起一場革命，部分人得以與魔保持安全距離。但魔是如此頑固而猖狂，那場革命兩百多年后的21世紀初期，每年仍有近百萬人因它而死，因為有至少40%的人還無法得到這種防御式武器。 人類如此畏懼魔，甚至不愿聽到它的名字，在21世紀初的中國，人們更習慣曖昧地稱它為“便便”。

2011年，比爾及梅琳達·蓋茨基金會（Bill & Melinda Gates Foundation，簡稱“蓋茨基金會”）決定再次掀起一場革命，以智慧和科技做后盾，向魔宣戰(zhàn)。他們向全世界征集設計方案，舉辦“廁所創(chuàng)新大賽”（簡稱“大賽”），資助優(yōu)秀者研發(fā)、試用產(chǎn)品，并進行商業(yè)推廣。這一計劃，被稱為“廁所重生計劃”（Reinvent The Toilet Challenge）。 為生存而戰(zhàn)

2011年7月19日，蓋茨基金會全球發(fā)展計劃主席茜爾維婭·馬修斯·波薇爾（Sylvia Mathews Burwell）在非洲第三屆衛(wèi)生大會上說，“成功的廁所不是造福于成百上千的人，而是可以造福于幾十億的人。”但她對現(xiàn)狀表示遺憾，“可惜，我們還沒找到達到這個目標的正確答案?！?/p>

誠如其言，自第一次工業(yè)革命以來的兩百多年中，抽水馬桶的發(fā)明讓人類找到了挽回尊嚴的出路，但這種防御式武器的發(fā)展至今止步不前，人類因此付出了昂貴的代價。為了配合這種防御式武器的使用，人們必須在城市和住宅中建設輸送管道和污水處理廠，浪費大量寶貴的水資源，在那些發(fā)展中國家，相關開支每年多達百億、千億美元。在撒哈拉沙漠以南的非洲地區(qū)，因人口增速過快，致使更多人無法擁有更好的衛(wèi)生條件。

更有超過26億的人，因為大多生活在鄉(xiāng)村，無法掌握資源，享受不到基本的衛(wèi)生服務。超過10億人只能讓魔隨處扎營，襲擾他們的生活。魔奪走免疫力低下者的生命，特別是5歲以下的兒童。

荷蘭國王威廉·亞歷山大（Willem Alexander）作為王儲時曾說，“世界上26億人缺乏衛(wèi)生廁所是一個被掩藏的國際大丑聞?！?/p>

人類必須勇敢地直面魔。但這并非是一場單純的以科技為武器的戰(zhàn)斗，為了勝利，人類必須團結為一個整體，凝聚智慧，為同一目標，有計劃有步驟地分工協(xié)作。

作為著名國際公益組織，蓋茨基金會的創(chuàng)始人比爾·蓋茨的科技、商業(yè)背景讓該平臺成為這場戰(zhàn)斗的領頭羊。

2011年，蓋茨基金會宣布啟動“廁所創(chuàng)新挑戰(zhàn)大賽”，開展“廁所重生計劃”。他們決定對那種防御式武器進行改造升級，讓它變得更為獨立、主動，改變“用能量攻擊能量，用資源消滅資源”的對戰(zhàn)模式，不用上下水，不用接電，建造、運作和維護總費用人均每日要控制在幾美分，與魔對戰(zhàn)時，它要順便將魔轉化為可用能源，加以利用。

波薇爾說，“新設備必須讓人感覺舒適；能讓衛(wèi)生系統(tǒng)更簡單、便宜，以至任何地方的人都能用得起；它必須能把安全和尊嚴帶給所有的人，尤其是婦女和兒童?！?/p>

2011年2月，蓋茨基金會邀請了全球二十所知名大學參與這一計劃，共有8個創(chuàng)新設計方案勝出。加拿大多倫多大學（University of Toronto）團隊設計用快速脫水和燜燒技術讓魔化為灰燼，同時產(chǎn)生飲用水；美國斯坦福大學（Stanford University）與麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology）等大學合作，設計將魔轉化為土壤改良劑；荷蘭代爾夫特理工大學（Delft University of Technology）團隊設計讓魔粉身碎骨并合成燃氣……

2011年8月中旬，蓋茨基金會在華盛頓州西雅圖市舉辦了第一屆創(chuàng)新廁所展覽會，8所來自美國、英國、瑞士、荷蘭、南非、新加坡等世界各地的團隊展出了他們設計的模型。

美國加州理工學院（California Institute of Technology）獲得頭獎，得到了蓋茨基金會10萬美元的研發(fā)基金。該團隊所設計模型可利用太陽能技術為系統(tǒng)供電，一個光照日就能提供整個系統(tǒng)運行一天一夜的能量，處理過的水還能用于沖廁所或灌溉農(nóng)作物；第二名是來自英國拉夫堡大學（Loughborough University）的設計團隊，他們設計的系統(tǒng)最終可生產(chǎn)出生物炭、礦物及清潔水，得到6萬美元資助；多倫多大學得到三等獎，獲4萬美元資助。

這一年，蓋茨基金會通過先后兩輪“探索大挑戰(zhàn)”活動，為57個對“廁所2.0版”提出各種想法的申請者提供了資金支持，其中包括兩個來自中國的創(chuàng)新方案。

這僅僅是開始，蓋茨基金會為2011～2015年開展這一計劃準備了3.8億美元支持資金。 中國“參戰(zhàn)” 2013年，這場無關政治卻有關人類生存和尊嚴的革命在中國打響。

中國的李子富曾赴德國學習工作7年，其時，德國所在的歐洲污水處理系統(tǒng)領先全球。李子富在德國漢堡工業(yè)大學攻讀博士期間，對生態(tài)污水系統(tǒng)進行了充分研究，傾力于分流污水處理技術和污水回用技術研究。2004年，他已是環(huán)境工程專家，并肩負使命回到中國，持續(xù)進行相關研究和推廣，與德國、瑞典等歐洲國家開展相關合作，著手改造中國相關城市生態(tài)環(huán)境。他提出黑水、黃水、灰水等生活污水分類處理相關名詞被行業(yè)廣泛運用。

2011年8月，李子富赴瑞典斯德哥爾摩參加一場國際會議，與蓋茨基金會握手。隨后，蓋茨基金會派員訪華，經(jīng)過對中國相關技術以及李子富團隊的了解，蓋茨基金會決定與李子富正式建立合作。“最初我們合作是利用中國的沼氣技術，在非洲做示范工程，順利的話，該工程2015年就可建成?！崩钭痈徽f。

初步合作進展順利，雙方建立了充分信任。2013年8月，蓋茨基金會宣布捐贈500萬美元，與北京科技大學聯(lián)合主辦廁所創(chuàng)新大賽-中國區(qū)（Reinvent the Toilet Challenge， RTTC-China）項目，面向具有創(chuàng)新能力的企業(yè)、大專院校、科研院所、非政府組織（NGO）等法人單位征集創(chuàng)新提案。北京科技大學負責整個大賽活動的組織實施，作為該校土木與環(huán)境工程學院碩士導師，李子富成為中國區(qū)負責人，包括美國工程院院士、加州理工學院環(huán)境科學教授邁克爾·霍夫曼（Michael R. Hoffmann）在內(nèi)的中外專家共同組成了專家委員會。

2014年，大賽中國區(qū)第一輪方案啟動征集，要求設計模型做到無害化處理，無污染物排放，無需外接水管、排污管道或電能，實現(xiàn)物質轉化再利用?；顒右唤?jīng)啟動，主辦方共收到來自各界的超過30余份申請方案。經(jīng)專家團隊評選，2015年1月26日，李子富公布了第一輪四個優(yōu)勝創(chuàng)新方案。

清華大學團隊設計出“以正滲透技術為核心的處理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)可進行無害化與資源化處理，在沒有外界電網(wǎng)的介入下，產(chǎn)出有價值的肥料與清潔水。這一方案提供了兩種技術路線，分別適用于公共空間和家用衛(wèi)生系統(tǒng)；上海理工大學團隊則提交出一套占地少、負荷高、殘渣少的高效低耗生物反應器；北京化工大學團隊開發(fā)的新型環(huán)保設施，試圖通過轉化人體廢料為生物質油和農(nóng)業(yè)有機液肥，結合風能、太陽能實現(xiàn)能源自給，降低運行成本實現(xiàn)免水沖和無害化、資源化。除以上三家高校創(chuàng)新團隊外，萬若（北京）環(huán)境工程技術有限公司則打造出“氣沖廁所”方案，即利用人體排出液體的流動性和潤滑作用，用環(huán)境空氣進行“沖洗”，做到節(jié)水、舒適、節(jié)能、經(jīng)濟。

這些團隊將在未來獲得總額1300萬元的研發(fā)資助金。此次發(fā)布會上，大賽中國區(qū)第二輪方案征集活動隨之正式啟動。申請單位需在6個星期內(nèi)提交初步方案，初選結果將在2015年5月公布，初選入選單位在1個月內(nèi)提交完整方案，經(jīng)過國際專家隊伍評審后，大賽中國區(qū)第二輪比賽結果將于6月底公布。

蓋茨基金會高級項目官員竇雷·考恩（Doulaye Kone）回憶說，“一開始我們對合作有些擔心，我們擔憂能否引起中國人的關注，隨著活動開展，我現(xiàn)在覺得這種擔心沒有必要了，因為我們和北京科技大學的合作取得了巨大成就?！?/p>

“生產(chǎn)樣機后，首先要經(jīng)過測試，如果通過評估，認為它有實際應用的價值，會提供進一步的資助，到非洲、東南亞等國家和地區(qū)做小規(guī)模的試用，驗證技術是否可行，如果可行，就推動產(chǎn)業(yè)化?！崩钭痈桓嬖V《中國慈善家》記者。 推動應用 不久前，比爾·蓋茨參加美國老牌脫口秀節(jié)目《吉米今夜秀》（The Tonight Show Starring Jimmy Fallon），他帶去兩杯清水，告訴“名嘴”吉米，其中一杯是“糞戰(zhàn)”成果，它干凈得可以直接飲用。吉米在蓋茨誘騙下選擇了其中一杯，五官扭在一起，跟蓋茨一同舉杯飲下。喝完，他稱味道不錯，并問蓋茨，“我選的這杯是清水吧？”蓋茨回答，“兩杯都是糞水！”

制造這兩杯美味的水的，是一臺大型處理設備，名為“Janicki Omniprocessor”，由西雅圖工程公司Janicki Bioenergy主導研發(fā)。該設備首先將下水道中的廢水抽入到機器內(nèi)，進行蒸餾，再對蒸餾出來的水進行凈化，確保飲用安全。剩余的廢物則被加熱，用于發(fā)電。

Janicki Omniprocessor的工作區(qū)是污水處理廠，這是最新的成果，不過蓋茨基金會更關心的是如何在用戶端推廣普及小型設備，這當然無法離開商業(yè)，商業(yè)的介入，會加速問題解決。

“蓋茨雖然做公益，但他是企業(yè)家出身，他非常明白這里面的經(jīng)濟杠桿的作用，意識到應該結合起來，所以他一開始就提出，一定要控制成本控制造價，以公益開始，通過商業(yè)的模式來推廣?！崩钭痈桓嬖V《中國慈善家》?！懊绹又堇砉ご髮W的項目2011年啟動，現(xiàn)在已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化了。”

蓋茨基金會的水和環(huán)境衛(wèi)生部門主任布萊恩·阿博加斯特（Brian Arbogast）說，過去幾屆全球廁所創(chuàng)新比賽中獲獎的科研成果，現(xiàn)在已部分投入到達卡、塞內(nèi)加爾和中國等國家進行試用。

在這場“糞戰(zhàn)”中，單一公益組織或團隊的力量還不足夠，他們希望得到相關國家政府的支持。蓋茨基金會已于不久前和印度的城市發(fā)展部簽署了備忘錄，應邀協(xié)助印度政府尋找興建大量現(xiàn)代廁所的最佳方案。阿博加斯特說，“任何一項重大創(chuàng)新都需要強大的政治意志，過去的印度政府對于改進廁所設施的政治意志不強，但現(xiàn)在蓋茨基金會則非常興奮能夠積極參與其中?！?/p>

在中國，大賽組委會也與政府部門進行聯(lián)合，設立指導委員會，成員包括商務部、科技部、衛(wèi)計委等部委代表。

“這實際上需要國家、政府的援助計劃，比如推廣到國外的援非計劃，把中國好的技術推廣出去；另外，我們中國對此也有需求，如果中國可以應用，通過和部委的溝通和交流，有助于這個技術可以快速推廣?！崩钭痈徽f。

自大賽在中國啟動以來，便引起了中國交通部的關注，他們參與大賽中國區(qū)的相關活動，期望能將成熟技術加以利用。李子富說，首先使用新型廁所的，很可能是高速公路服務站、碼頭、航船等一些公共區(qū)域，再逐步向家庭單位過渡。

2015年年初，李子富又創(chuàng)造性地在中國發(fā)起“大學生廁所創(chuàng)意大賽”，與“創(chuàng)新大賽”的區(qū)別是，創(chuàng)意大賽不要求做出實體樣機，而是更注重鼓勵大學生提出創(chuàng)意方案。除了聯(lián)手蓋茨基金會，該活動還引來了九牧廚衛(wèi)股份有限公司的加盟。

在全球貧困地區(qū)擁有超過20億潛在消費者的大背景下，阿博加斯特曾預估，到2030年，下一代的產(chǎn)值能達到每年80億美元，市場之大完全足以驅動商業(yè)發(fā)力。

“創(chuàng)意大賽”啟動當天，考恩說，“我希望今天參加活動的這些大學生，在未來可以成為企業(yè)家，甚至成為億萬富翁?！?/p>

在這場國際聯(lián)合“糞戰(zhàn)”中，蓋茨基金會能否戰(zhàn)勝魔，進而徹底改變?nèi)祟愇磥砩睿F(xiàn)在下結論還為時尚早。但美國名嘴吉米笑著從地上爬起來時，他大呼，“兩杯都是糞水？太難以置信了。比爾·蓋茨，你居然讓我喝這東西，我的神??！不過它太美味了！”