盖茨基金会的厕所革命

　　在这场国际联合“粪战”中，盖茨基金会能否战胜“魔”，进而彻底改变人类未来？

　　撰文：白筱 

　　人类一直在与那个“魔”战斗。

　　魔是人体废料，既脏且臭，人往何处，它必跟随。它滋生无数有害细菌，引起霍乱等致死疾病，不断向人类发起攻击。人无法彻底摆脱它，只能狼狈地用尽浑身解数，土埋、火烧、水冲，组织“特种部队”—掏粪工，对其加以管控⋯⋯但面对强大的魔，这些努力不过杯水车薪。

　　直到18世纪，一种被称为冲水马桶的“防御式武器”被英国人改良升级，人类随即掀起一场革命，部分人得以与魔保持安全距离。但魔是如此顽固而猖狂，那场革命两百多年后的21世纪初期，每年仍有近百万人因它而死，因为有至少40%的人还无法得到这种防御式武器。

　　人类如此畏惧魔，甚至不愿听到它的名字，在21世纪初的中国，人们更习惯暧昧地称它为“便便”。

　　2011年，比尔及梅琳达·盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation，简称“盖茨基金会”)决定再次掀起一场革命，以智慧和科技做后盾，向魔宣战。他们向全世界征集设计方案，举办“厕所创新大赛”(简称“大赛”)，资助优秀者研发、试用产品，并进行商业推广。这一计划，被称为“厕所重生计划”(ReinventThe Toilet Challenge)。

　　为生存而战

　　2011年7月19日，盖茨基金会全球发展计划主席茜尔维娅·马修斯·波薇尔(SylviaMathews Burwell)在非洲第三届卫生大会上说，“成功的厕所不是造福于成百上千的人，而是可以造福于几十亿的人。”但她对现状表示遗憾，“可惜，我们还没找到达到这个目标的正确答案。”

　　诚如其言，自第一次工业革命以来的两百多年中，抽水马桶的发明让人类找到了挽回尊严的出路，但这种防御式武器的发展至今止步不前，人类因此付出了昂贵的代价。为了配合这种防御式武器的使用，人们必须在城市和住宅中建设输送管道和污水处理厂，浪费大量宝贵的水资源，在那些发展中国家，相关开支每年多达百亿、千亿美元。在撒哈拉沙漠以南的非洲地区，因人口增速过快，致使更多人无法拥有更好的卫生条件。

　　更有超过26亿的人，因为大多生活在乡村，无法掌握资源，享受不到基本的卫生服务。超过10亿人只能让魔随处扎营，袭扰他们的生活。魔夺走免疫力低下者的生命，特别是5岁以下的儿童。

　　荷兰国王威廉·亚历山大(Willem Alexander)作为王储时曾说，“世界上26亿人缺乏卫生厕所是一个被掩藏的国际大丑闻。”

　　人类必须勇敢地直面魔。但这并非是一场单纯的以科技为武器的战斗，为了胜利，人类必须团结为一个整体，凝聚智慧，为同一目标，有计划有步骤地分工协作。

　　作为著名国际公益组织，盖茨基金会的创始人比尔·盖茨的科技、商业背景让该平台成为这场战斗的领头羊。

　　2011年，盖茨基金会宣布启动“厕所创新挑战大赛”，开展“厕所重生计划”。他们决定对那种防御式武器进行改造升级，让它变得更为独立、主动，改变“用能量攻击能量，用资源消灭资源”的对战模式，不用上下水，不用接电，建造、运作和维护总费用人均每日要控制在几美分，与魔对战时，它要顺便将魔转化为可用能源，加以利用。

　　波薇尔说，“新设备必须让人感觉舒适；能让卫生系统更简单、便宜，以至任何地方的人都能用得起；它必须能把安全和尊严带给所有的人，尤其是妇女和儿童。”

　　2011年2月，盖茨基金会邀请了全球二十所知名大学参与这一计划，共有8个创新设计方案胜出。加拿大多伦多大学(University of Toronto)团队设计用快速脱水和焖烧技术让魔化为灰烬，同时产生饮用水；美国斯坦福大学(Stanford University)与麻省理工学院(MassachusettsInstitute of Technology)等大学合作，设计将魔转化为土壤改良剂；荷兰代尔夫特理工大学(DelftUniversity of Technology)团队设计让魔粉身碎骨并合成燃气⋯⋯

　　2011年8月中旬，盖茨基金会在华盛顿州西雅图市举办了第一届创新厕所展览会，8所来自美国、英国、瑞士、荷兰、南非、新加坡等世界各地的团队展出了他们设计的模型。

　　美国加州理工学院(California Institute of Technology)获得头奖，得到了盖茨基金会10万美元的研发基金。该团队所设计模型可利用太阳能技术为系统供电，一个光照日就能提供整个系统运行一天一夜的能量，处理过的水还能用于冲厕所或灌溉农作物；第二名是来自英国拉夫堡大学(Loughborough University)的设计团队，他们设计的系统最终可生产出生物炭、矿物及清洁水，得到6万美元资助；多伦多大学得到三等奖，获4万美元资助。

　　这一年，盖茨基金会通过先后两轮“探索大挑战”活动，为57个对“厕所2.0版”提出各种想法的申请者提供了资金支持，其中包括两个来自中国的创新方案。

　　这仅仅是开始，盖茨基金会为2011~2015年开展这一计划准备了3.8亿美元支持资金。

　　中国“参战”

　　2013年，这场无关政治却有关人类生存和尊严的革命在中国打响。

　　中国的李子富曾赴德国学习工作7年，其时，德国所在的欧洲污水处理系统领先全球。李子富在德国汉堡工业大学攻读博士期间，对生态污水系统进行了充分研究，倾力于分流污水处理技术和污水回用技术研究。2004年，他已是环境工程专家，并肩负使命回到中国，持续进行相关研究和推广，与德国、瑞典等欧洲国家开展相关合作，着手改造中国相关城市生态环境。他提出黑水、黄水、灰水等生活污水分类处理相关名词被行业广泛运用。

　　2011年8月，李子富赴瑞典斯德哥尔摩参加一场国际会议，与盖茨基金会握手。随后，盖茨基金会派员访华，经过对中国相关技术以及李子富团队的了解，盖茨基金会决定与李子富正式建立合作。“最初我们合作是利用中国的沼气技术，在非洲做示范工程，顺利的话，该工程2015年就可建成。”李子富说。

　　初步合作进展顺利，双方建立了充分信任。2013年8月，盖茨基金会宣布捐赠500万美元，与北京科技大学联合主办厕所创新大赛-中国区(Reinvent the Toilet Challenge, RTTC-China)项目，面向具有创新能力的企业、大专院校、科研院所、非政府组织(NGO)等法人单位征集创新提案。北京科技大学负责整个大赛活动的组织实施，作为该校土木与环境工程学院硕士导师，李子富成为中国区负责人，包括美国工程院院士、加州理工学院环境科学教授迈克尔·霍夫曼(Michael R. Hoffmann)在内的中外专家共同组成了专家委员会。

　　2014年，大赛中国区第一轮方案启动征集，要求设计模型做到无害化处理，无污染物排放，无需外接水管、排污管道或电能，实现物质转化再利用。活动一经启动，主办方共收到来自各界的超过30余份申请方案。经专家团队评选，2015年1月26日，李子富公布了第一轮四个优胜创新方案。

　　清华大学团队设计出“以正渗透技术为核心的处理系统”，该系统可进行无害化与资源化处理，在没有外界电网的介入下，产出有价值的肥料与清洁水。这一方案提供了两种技术路线，分别适用于公共空间和家用卫生系统；上海理工大学团队则提交出一套占地少、负荷高、残渣少的高效低耗生物反应器；北京化工大学团队开发的新型环保设施，试图通过转化人体废料为生物质油和农业有机液肥，结合风能、太阳能实现能源自给，降低运行成本实现免水冲和无害化、资源化。除以上三家高校创新团队外，万若(北京)环境工程技术有限公司则打造出“气冲厕所”方案，即利用人体排出液体的流动性和润滑作用，用环境空气进行“冲洗”，做到节水、舒适、节能、经济。

　　这些团队将在未来获得总额1300万元的研发资助金。此次发布会上，大赛中国区第二轮方案征集活动随之正式启动。申请单位需在6个星期内提交初步方案，初选结果将在2015年5月公布，初选入选单位在1个月内提交完整方案，经过国际专家队伍评审后，大赛中国区第二轮比赛结果将于6月底公布。

　　盖茨基金会高级项目官员窦雷·考恩(Doulaye Kone)回忆说，“一开始我们对合作有些担心，我们担忧能否引起中国人的关注，随着活动开展，我现在觉得这种担心没有必要了，因为我们和北京科技大学的合作取得了巨大成就。”

　　“生产样机后，首先要经过测试，如果通过评估，认为它有实际应用的价值，会提供进一步的资助，到非洲、东南亚等国家和地区做小规模的试用，验证技术是否可行，如果可行，就推动产业化。”李子富告诉《中国慈善家》记者。

　　推动应用

　　不久前，比尔·盖茨参加美国老牌脱口秀节目《吉米今夜秀》(TheTonight Show Starring Jimmy Fallon)，他带去两杯清水，告诉“名嘴”吉米，其中一杯是“粪战”成果，它干净得可以直接饮用。吉米在盖茨诱骗下选择了其中一杯，五官扭在一起，跟盖茨一同举杯饮下。喝完，他称味道不错，并问盖茨，“我选的这杯是清水吧？”盖茨回答，“两杯都是粪水！”

　　制造这两杯美味的水的，是一台大型处理设备，名为“Janicki Omniprocessor”，由西雅图工程公司Janicki Bioenergy主导研发。该设备首先将下水道中的废水抽入到机器内，进行蒸馏，再对蒸馏出来的水进行净化，确保饮用安全。剩余的废物则被加热，用于发电。

　　Janicki Omniprocessor的工作区是污水处理厂，这是最新的成果，不过盖茨基金会更关心的是如何在用户端推广普及小型设备，这当然无法离开商业，商业的介入，会加速问题解决。

　　“盖茨虽然做公益，但他是企业家出身，他非常明白这里面的经济杠杆的作用，意识到应该结合起来，所以他一开始就提出，一定要控制成本控制造价，以公益开始，通过商业的模式来推广。”李子富告诉《中国慈善家》。“美国加州理工大学的项目2011年启动，现在已经进入产业化了。”

　　盖茨基金会的水和环境卫生部门主任布莱恩·阿博加斯特(BrianArbogast)说，过去几届全球厕所创新比赛中获奖的科研成果，现在已部分投入到达卡、塞内加尔和中国等国家进行试用。

　　在这场“粪战”中，单一公益组织或团队的力量还不足够，他们希望得到相关国家政府的支持。盖茨基金会已于不久前和印度的城市发展部签署了备忘录，应邀协助印度政府寻找兴建大量现代厕所的最佳方案。阿博加斯特说，“任何一项重大创新都需要强大的政治意志，过去的印度政府对于改进厕所设施的政治意志不强，但现在盖茨基金会则非常兴奋能够积极参与其中。”

　　在中国，大赛组委会也与政府部门进行联合，设立指导委员会，成员包括商务部、科技部、卫计委等部委代表。

　　“这实际上需要国家、政府的援助计划，比如推广到国外的援非计划，把中国好的技术推广出去；另外，我们中国对此也有需求，如果中国可以应用，通过和部委的沟通和交流，有助于这个技术可以快速推广。”李子富说。

　　自大赛在中国启动以来，便引起了中国交通部的关注，他们参与大赛中国区的相关活动，期望能将成熟技术加以利用。李子富说，首先使用新型厕所的，很可能是高速公路服务站、码头、航船等一些公共区域，再逐步向家庭单位过渡。

　　2015年年初，李子富又创造性地在中国发起“大学生厕所创意大赛”，与“创新大赛”的区别是，创意大赛不要求做出实体样机，而是更注重鼓励大学生提出创意方案。除了联手盖茨基金会，该活动还引来了九牧厨卫股份有限公司的加盟。

　　在全球贫困地区拥有超过20亿潜在消费者的大背景下，阿博加斯特曾预估，到2030年，下一代的产值能达到每年80亿美元，市场之大完全足以驱动商业发力。

　　“创意大赛”启动当天，考恩说，“我希望今天参加活动的这些大学生，在未来可以成为企业家，甚至成为亿万富翁。”

　　在这场国际联合“粪战”中，盖茨基金会能否战胜魔，进而彻底改变人类未来生活，现在下结论还为时尚早。但美国名嘴吉米笑着从地上爬起来时，他大呼，“两杯都是粪水？太难以置信了。比尔·盖茨，你居然让我喝这东西，我的神啊！不过它太美味了！”