弄一口喝的有多难

索何夫

当年上高中的那会儿，我常玩《龙与地下城》。跑团的时候我扮演牧师，能施展一种名叫“造水术”的法术。当时我觉得这个法术太傻了，从没用过。兄弟，要是现在能够当场使用这个法术，你要我拿什么来换都成。

——因某个意外落在火星上种土豆的倒霉技术宅

在人类的诸多基本生理需求中，水、氧气和食物毫无疑问是最为优先也最重要的三种。而在极端条件下，最让人头疼的往往正是水这玩意儿——除非被困在密闭空间内，或者撞上了毒气泄漏之类的大事，否则你通常用不着担心没法呼吸的问题；至于食物方面嘛，虽说“人是铁饭是钢，一顿不吃饿得慌”，但真到了迫不得已时，人们解决食物问题的花样还是颇为不少的。

而且最重要的是，除非你打定了主意（或者有条件）一直靠存粮或者救济粮过日子，否则归根结底，食物问题其实仍然是水的问题——没有足够的水，要稳定地通过农业或者畜牧业生产食物，无异于天方夜谭。《火星救援》一片的主角马克·沃尼特老兄，就在那颗红色星球表面漫长的自救生涯中亲身体会了这一点。

在土豆种植计划开始之初，储水量不足这个老大难问题就一直是这位未来版鲁滨逊的心头大患：虽然基地里屯了不少生活用水，但要供应一大堆正在抽藤长叶、囤积淀粉的茄科植物，还是力不从心，更别提火星的表土早已干燥了几十亿年，灌溉所需水量远甚地球，而两极冰盖虽然也有那么些水资源，但却是远水解不了近渴。在无奈之中，马克终于打起了“造水”的点子……

当然，念咒语、通妖术，来他个“造水魔法”太可笑了，精神还没失常的人谁也不会在这么荒诞的念头上耗费脑细胞。好在，至少从理论上讲，以化学方式造水倒也用不着什么超乎想象的黑科技：毕竟，只要条件合适，氢元素和氧元素之间的反应几乎没有什么门槛可言。在运用自己有限的化学知识进行一番筹划之后，马克最后设法用从火星大气中提取的二氧化碳制取了必要的氧气，而氢则由作为火星车备用燃料的液态联氨负责提供。至于氧化反应，干脆最原始粗暴的手段：直接在暴露环境中一烧了事。在一番令人心惊胆战的忙碌之后，灌溉土豆的问题最终得以解决，马克这才总算可以松一口气，开始安心过起了他的异星“种田流”生活。

不过，在大多数情况下，直接造水都不是值得推荐的手段。在缺乏专业设备的情况下，像马克那样靠焚烧联氨造水，事实上是件极其危险的事——当年纳粹德国空军Me-163火箭动力截击机中队的飞行员们之所以有着比阵亡率高出好几倍的事故死亡率，很大程度上就是拜这玩意儿所赐！而就算是氢气本身也不那么安全，一战中在空袭英国本土时阵亡的德国齐柏林飞艇舰队官兵，以及“兴登堡号”上的全体遇难者，在这一点上最有发言权。更何况，并不是每个人都像马克那么幸运，能在极端条件下恰好有几百加仑高纯度联氨在手头备用的。因此，相对于费心费力地设法制造水，想办法从周边的环境中获取现成的水，才是更加方便且现实的方式。

说到现成的水，大多数人首先想到的多半是存在于自然环境中的天然水源。然而事实上，最“立等可取”的水源却“远在天边，近在眼前”——那就是我们自己。作为标准的碳基生物，人体的绝大部分都是由水构成的，无时无刻不在进行着的循环过程同时，也意味着大量的水分交换。无论是为了排出代谢废物而进行的排泄，抑或是为了散热而进行的排汗，都免不了持续的水分流失。在缺水的情况下，将这些完全免费的水资源搜集起来的意义，显然不言自明。

不过，搜集人体本身排出的水分虽然比直接造水——尤其是在像马克那样在缺乏专门技术设备的环境中造水——安全得多，但即便撇开生理上的厌恶感，其技术难度也绝对不小。

在通常情况下，一个正常成年人类的每日排尿量大约是1到1.5公升，委实倒是不少，可要去掉其中的尿素、尿酸与无机盐（有条件的话，这些玩意儿全都可以收集起来重新利用），却也不是什么易事。在科幻电影《未来水世界》的开头部分，那位“没有名字，所以死神永远也找不到他”，而后长着鱼鳃的“航海人先生”，用一套看上去十分简易的自制DIY净化设备（从电影表现的情节来看，这套设备既没有加热蒸馏系统，也没有进行电透析所必需的能源，只靠一套杠杆机构进行了人力加压作业，估计是安装了某种从海底回收的高质量过滤用渗透膜）轻易过滤自己的尿液，用来进行早晨的例行洗漱的镜头，事实上就颇具违和感：毕竟，人类尿液中的水含量（低于95%）甚至低于海水中的平均水含量（通常为96%-97%），要是真有这等设备，直接过滤随处可见的海水其实还比较划算一些——由于技术水平导致的淡化成本限制，在现代的海水淡化工厂所生产的“淡水”中，有相当一部分其实并不完全适合人类饮用，而更多地作为工业用水或者非饮用生活用水。由此可见，“航海人先生”的那套小玩意儿，虽然看似粗糙，但实际上多半已经可以和科幻动画《翠星的加尔冈蒂亚》中船民们使用的先进净水设施相媲美了。

相较之下，对汗液的收集利用其实也没容易到哪儿去。尽管相比对尿液而言，人类的汗水一般要更“干净”一些，过滤利用的难度不算太大，但如何把它涓滴不漏地收集起来，可是个大难题。要知道，虽然在炎热地区以及盛夏时节，人体排出的汗水很容易在一天内超过3到4公升，远比尿液为多，但由于排汗的主要功能是为人体散热，因此大多数汗液都会在排出汗腺后不久直接蒸发、难以收集。当然，如果真的处于极端缺水的狀态下，倒也不是不能考虑收集汗液。还记得《沙丘》系列小说和电影中频频出现的沙漠游民“弗雷曼人”吗？这些孤高的自由战士，无论男女老少都整天身穿特制的全套封闭式环境服，不仅可以通过避免阳光直射来减少水分耗散，还能随时随地将一切离开体内的水分收集起来、冷凝过滤，从而在那颗除了沙尘暴之外就只有超级大虫四处横行的荒芜行星上保证100%的水分回收率。更有甚者，在弗雷曼人的部族成员死亡之后，其亲朋好友也会将尸体中的水分全部回收，用于供给那些还活着的人，死者可以说是为了族群的水循环大业“鞠躬尽瘁、死而后已”了。类似的“节水套装”在其他有着相似世界观的科幻作品中也频繁出现，比如《星球大战》中那些从来都“真人不露相”、身披厚重保水/防晒服的沙人（他们的学名是塔斯肯袭击者），就是弗雷曼人在文化层面上的“远房亲戚”。

但是，对于任何生存条件还没沦落到《沙丘》中那种山穷水尽的地步的人而言，要整天套着弗雷曼人式的黑科技装备活动，显然都不是件令人惬意的事。相比于费时费力、以损害生活质量为代价搜集身体循环过程中排出的那点儿水，其实回收生活中产生的废水，相对要方便得多。在各色涉及后毁灭题材的科幻作品中，水循环与水净化装置都是必不可少的。常见的物理过滤、化学净化，乃至蒸馏等手段，都可以在这种情况下派上用场。值得注意的是，在封闭式空间——比如科幻游戏《辐射》系列中的地下避难所，或者各色各样的太空歌剧中的巨型世代飞船里，水循环作业的难度其实并不太大。只要修好排水系统，确保对所有废弃物的分类处理，就算要达到近100%的水循环率，也并非不可能。但在开放环境下，尤其是像电影《星球大战》中的塔图因星球或者《沙丘》中的厄拉科斯这种气候炎热干燥、蒸发量巨大的高温荒漠环境中，这种做法就行不通了。无情的高温和太阳辐射会以残酷的效率榨干每一滴存在于露天环境下的液态水，让循环回收水资源的效率大为降低。

万幸的是，只要你待的星球质量够大、磁场不算太弱（在这方面，火星就是典型的反面例子：由于质量不足、放射性重元素很快耗尽，它的地核冷却过早，导致星球表面缺乏可以对抗太阳风的强磁场），纵然阳光再怎么毒辣，被蒸发到空气中的气态水分子基本上都会被星球引力牢牢锁定在大气层内，而不至于像曾经存在于火星表面的河流与海洋那样散逸到星际空间之中。换言之，至少从理论上讲，只要有必要的技术，把水重新从大气中“榨”出来就并非不可能之事。还记得《星球大战》故事的开篇部分吗？被送给远房亲戚抚养、居住在沙漠星球塔图因上的卢克·天行者家中赖以为生的产业，就是一处专门从空气中搜罗水汽的“湿气农场”。也正是这些专门生产水的农场，为这颗荒芜不毛的行星——当然，还有行星上唯一的重要城市兼宇宙港锚头港——提供必要的生活用水供应。

在初次观看《星球大战》电影的观众中，总有人会提出一个问题：在塔图因这种干燥炽热得活像是特大号烘干箱的地方，就连地表径流也不多见，只靠从空气中“榨”出来的那点儿水，又如何能够满足一整颗行星居民的生活所需？事实上，虽然空气中的水汽看上去似乎寥寥无几，但其实只要挑对了地方，要收集到大量的水仍然不是难事。在地球上，这方面最典型的例子，大概就是南美洲西海岸的阿塔卡玛沙漠了。这片被安第斯山脉与潮湿的亚马孙地区隔绝开来的狭长地带，虽然位于理当“水源丰富”的沿海地带，但由于副热带高压和秘鲁寒流的影响，实际降水量却名列全球倒数。万幸的是，虽说降水严重不足，但太平洋在向这片土地输送水分这事上倒也一点儿都没有吝啬过：从每一天清晨开始，随着太阳的升起，例行的海风就会吹起，将大团大团诞生于寒流中的云雾送往这片苦旱之地。虽说人类直到数千年前才接连穿过两道连接大陆之间的陆桥——现在已经沉入冰海的百令陆桥和已经被运河截断的巴拿马陆桥——抵达这片偏远之地，但当地的生物早已在自然演化过程中发展出不逊于人类的水汽搜集技术。以仙人掌为首的各类植物，可以用特化的刺状物或者表皮上的绒毛组织“拦”住水分，冷血的爬行类甚至无脊椎动物则依靠几丁质甲壳或者角蛋白形成的凝甲作为水分的“冷凝器”。而当人类迁入此地定居后，也“无师自通”地开始了从空气中采集水分的作业：通过特制的毛织物“网”，在云雾随气流上升的山麓地带，不费吹灰之力便能将大量水分收入囊中。由于当地没有工业污染，这些直接蒸馏自太平洋的水分，完全可以放心饮用。

退一步讲，就算没有过滤设备可用，要获得空气中的水，也还有别的简易方法。经常在濒海荒漠地带活动的旅行者，通常会随身携带一块重量合适的石块和一张现代文明的伟大产物——聚乙烯塑料布，每天清晨之前在坚实的地面上挖掘一个坑洞，在洞内用石块固定好塑料布，使其呈现出漏斗状。如果运气不太差的话，等到次日太阳升起的时候，塑料布里多半已经聚集了上百毫升的净水。

不过，上述办法只有在空气中含水量充足的情况下才能派上用场，如果空气本身已经干透了的话，无论你有些什么手段，都是巧妇难为无米之炊。在《星球大战》系列电影的历史背景设定中，塔图因原本是个湿润的海洋星球，只是因为战争的破坏才落到了如今的地步。考虑到该行星大气层和磁场都未受严重破坏（行星上还能住人就是这一点最好的证明），被蒸发的水汽多半也没有因为太阳风而散逸，在温度较低的高原山地地带，要采集水汽想必并不困难。而能在地球上依靠采集水汽满足需求的荒漠地带，几乎全都是西非、阿拉伯半岛或者像阿塔卡玛这样的濒海地区。如果换成内陆荒漠带，比如塔克拉玛干或者撒哈拉深处，要指望这一招，可就不大现实了。

当然，人从来不会在一棵树上吊死。空气中没有水汽，不代表别的地方就没有。如果荒漠地带附近恰好存在着高大的山脉，那么通常也就意味着冰雪融水的存在。在温度较低（通常也是海拔较高）、蒸发速度不快的区域，这些融水通常表现为地表径流，而到了日射更烈的地方，则往往会蒸发殆尽，或者成为地下暗流——早在公元前的时代，地下储水系统和输水设施（其中就包括了大名鼎鼎的坎儿井）——的相关修筑技术就已经颇为成熟。相对于其他天然水源，冰雪融水一般受污染程度较低，甚至可以与直接从空气中捕集的水汽相媲美，如果撇开季节性的水量差异不谈（当然，大多数温带地区的河流都会受这种差异影响），水量也相对较有保障，绝对是在荒漠半荒漠气候条件下生存发展的首选。

毋庸置疑的是，无论是冰雪融水還是水汽中的水分，都不是随便什么地方都能轻易弄到的。假如二者都指望不上时，也就只能选择退而求其次，使用相对不那么安全的自然水源了。对大多数中国人而言，水污染其实并不是个陌生概念：由于过去数十年中的快速工业发展和相应环保措施的不足，我们从小到大可没少目睹过长满藻华的富营养化池塘、被含有重金属和大量高分子有机废料的污水染得“绚烂多彩”的小河，或者充满矿渣炭灰的漆黑水坑与湖泊。“水必须烧开了才能喝”这条颇具中国特色的常识，也成了出国的中国人的一种醒目“身份象征”。但很少有人知道，就算看上去“安全无害”的水源，也未必就能直接饮用——聂荣臻在回忆当年参加长征的经历时，就曾提到，在进入甘陕地区时，红军曾经因为当地的水源而吃了大苦头：虽然那些水源看上去清澈见底、毫无杂质，但却完全不能饮用，因为它们是比海水更糟糕的“苦水”。

所谓“苦水”，事实上就是重度盐碱化地区特有的高矿化度水。与现在某些“健康生活”推崇者所喜爱的号称可以“改善人体酸碱平衡”的“碱性水”不同（当然，这类产品的实际效果基本上约等于零），在极端状况下，这类外号“苦水”的碱性水的矿化度可以超过10%，其渗透压足以导致饮用者迅速出现脱水症状，甚至比直接饮下海水还要糟糕！在18世纪中叶，不堪俄国人种族压迫政策而东迁的土尔扈特蒙古人，就曾在巴尔喀什湖畔因此付出过惨重代价——在与亲俄的哈萨克部落连番战斗后，土尔扈特人在这座半淡水湖边休整时，不幸选择了高矿化度的咸水一侧落脚，结果在数日之间，就有数千人因为脱水症状与并发症而患病死亡。由于内陆水域中盐碱水普遍的高矿化度，想要高效、低成本地大量净化它们的难度可不低。在《战锤40000》的衍生故事中，沙漠行星塔洛斯的居民们之所以冒着被定为叛国者和异端的风险，暗中倒向太空日本人，哦不，钛帝国，原因之一就是后者愿意提供先进技术，让这个缺水的世界能够更有效地从仅有的两片重度碱化“海洋”中提取珍贵的饮用水。

那么，如果水里既没有盐碱，也没有强酸（许多火山地带的地下水，比如黄石公园里的热泉的PH值往往就因为大量掺杂其中的硫酸而相当之低），更没有别的污染物，那么是不是就能放心饮用了呢？很不幸，答案很可能仍然是否定的：生物污染虽然没有化学污染那么“直截了当”，但在很多时候却更隐秘、更致命。某些生物污染是可以用肉眼辨别的——看着被藻华或者赤潮变成恶臭染缸的水面，纵然是对这些玩意儿分泌出的有机毒素一无所知的人，想必也没法放心饮用。但在大多数情况下，生物污染是难以辨别的：寄生虫卵、细菌，以及诸如此类的小玩意儿，完全可以在一池看上去清澈而安全的水里大量滋生而不被察觉，一个不小心，你的身体就会成为这些玩意儿繁殖下一个世代的温床……

万幸的是，相较于淡化海水和内陆盐碱水，或者去除危险的化学污染物，对付这些家伙的办法实在是简单得不像话——即便是一战时欧洲各国配发给前线部队的早期含氯消毒剂，也可以轻易地让只经过简单过滤的水变得安全（当然，喝起来的口味就是另一回事了）。而在更早的时候，英国皇家海军则用高度数的朗姆酒和没药粉末来对付在饮用淡水中滋长的藻类。就算如果实在没法子，你还可以选择更简单易行的办法：直接把水煮沸。只要不是在气压太低的高原地带，沸水的温度都足以杀死大部分致病生物。不过，不幸的是，许多生活在寄生生物较少的亚寒带、北温带地区的民族并没有这种习惯。在苏联侵阿战争中，入侵苏军兵员丧失战斗力的原因之一就是大量饮用就地取得的只经过简单过滤的生水而导致的大肠杆菌、霍乱杆菌和沙门氏杆菌感染，因此而产生的病员数量甚至一度超过了战斗导致的伤員数量。

再退一步讲，如果周边环境糟糕到连把水煮沸也不允许，那也不是完全没办法。于20世纪70年代轰动一时的在菲律宾卢邦岛上坚持三十年“战争”的残存日本军官小野田宽郎的个人经验，就颇具典型意义。根据小野田宽郎回国后的自述，虽然岛上遍布清澈的河湖，但由于生火烧水容易造成不必要的风险，在长达三十年的时间中，他很少直接饮用各种地表水，主要依靠热带的降雨和椰子与番薯的汁液补充水分——因为维管植物本身就具有一定的“净水器”功能。在迫不得已只能饮用地表水时，他也是优先饮用流动速度较快、水温较低的河水，而坚决不碰触感温热的水——后者极有可能来自稻田或者小型湖泊、池沼。“流水不腐”这句老话，在许多时候可是一条能救人性命的常识。

除此之外，在更极端的情况下，就算身边到处都是触手可及、安全无害的水，你也不一定有办法把它们喝到口——在极端寒冷环境下，将冰块变成饮用水可是件代价昂贵的麻烦事。对早期极地探险家而言，燃料不足时，干渴甚至会比体温流失更快到来，毕竟，就算缺乏燃料，只要就地取材避免热量流失，一时半会儿就还能撑得住；但是，要想融化冰块可就不那么容易了，而直接食用冰块则很可能会冻伤消化道。在《星球大战》系列电影的背景设定中，冰雪星球霍斯上的义军基地的运转，靠的是一组“执政官”级歼星舰遗留的引擎和反应堆，其中相当一部分能量显然都被用在了融化冰雪、为基地人员供水上了。

不过话说回来，只要能源没问题，有冰雪可用本身就已经是捡了大便宜了。对于那些不幸必须居住在连大气都没有的荒凉地方——比如破碎的小行星或者月球表面——的家伙而言，就算要弄点儿冰块都还得大费周章。在《基地》系列的结局部分，换过六个身体、蜗居在月球上的怀旧大宅里的丹尼尔就透露，由于遭受辐射污染的地球水源不堪使用，当地的用水相当不便。万幸的是，在太阳系诞生之初残留的大批“边角料”中，水冰的比例相当不少，因此靠着隔三差五捕获的彗星（相当部分成分都是水冰），他的大宅子的日常生活倒还能维持得下去。考虑到跨越星际空间大量运水的烦琐和昂贵，在未来，大量位于地月系之外的太阳系内航天中继设施，很可能都会依靠这种方式供水。

总之，作为一个“一天不喝渴得要死”，又没法子像三体人一样把自己脱水晾干了存起来的不幸物种，人类余下的时光——无论是漫长还是短暂——必定会继续与解决用水难题的斗争相伴始终。我们会继续寻找水源、处理水源、绞尽脑汁地保存水源，在没水可喝时抱怨用水难、用水苦，却又很可能在供水不虞时继续不长记性地肆意浪费，为这个原本冷漠无聊的宇宙稍微增添那么一点儿有趣的小小变数。

【责任编辑：刘维佳】