城读 │我们是如何过上现代城市日常生活的？

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我们是如何过上现代城市日常生活的？

《我们如何步入现代：创造现代世界的六大发明》和同名纪录片讲述我们日常生活习以为常熟视无睹但又须臾不能离的物件背后鲜为人知的历史。

Steven Johnson, 2014. How We Got to Now: Six Innovations That Made the Modern World, Riverhead books.

How We Got to Now, 2014. PBS documentary.

Sources: https://www.pbs.org/show/how-we-got-now/

https://www.bilibili.com/video/av20605099?from=search&seid=17625127976623368077

现代的城市生活由一系列看似寻常的物品所环绕和支撑，背后凝聚了成千上万先人的发明创造，前人发明家、业余爱好者、改革者，孜孜不倦尝试新方法解决生活中的种种问题，例如如何制造人造光源，如何净化饮用水。我们今天轻轻松松过着的现代城市生活，打开龙头喝水不必担心染上霍乱而死，高温酷暑打开空调得以清凉一夏，不久的以前还是无法企及的奢侈。

斯蒂芬·约翰逊2014年出版的《我们如何步入现代：创造现代世界的六大发明》和同名纪录片讲述我们日常生活习以为常熟视无睹但又须臾不能离的物件背后鲜为人知的历史——电灯、冰箱、空调、自来水、下水道、玻璃、眼镜、钟表、电视、电话等。

在书中和纪录片里，斯蒂芬生动讲述了许多偶然的天才、精彩的错误令人惊叹不已的故事，例如在爱迪生之前发明了留声机但却忘了发明播放功能的法国印刷工、美貌智慧兼备的好莱坞明星如何发明无线信号和蓝牙技术。

斯蒂芬还分析看似毫不相关领域之间的意外联系：空调的发明如何引致人口大规模迁移到原本不适合人类居住炎热之地，例如迪拜和凤凰城；钟摆闹钟如何引发了工业革命；清洁饮用水如何使得计算机芯片制造成为可能。古腾堡印刷技术导致对眼镜需求的激增——欧洲大陆的读者们突然发现自己远视，于是越来越多的人投身制作眼镜，不意导向了显微镜的发明，不久人们发现原来人类身体由细胞构成。印刷术导致人类视野向细胞层面的扩张，正如花粉的进化改变了蜂鸟翅膀的结构，即所谓的“蜂鸟效应“。

斯蒂芬讲述这些影响我们日常生活的这些发明奇异的连锁反应。某领域某个发明，或者一连串发明，引起另一个截然不同领域的变迁。蜂鸟效应有许多不同表现形式。有的非常合乎直觉：共享能源或共享信息数倍的增长，引发超越智识和社会边界的变化之浪。有的蜂鸟效应则较为微妙，因果链不易察觉。人类测量技术的进步——无论是时间，还是温度或质量——往往打开似乎毫无关联的新窗口。例如，钟摆促进了工业革命工厂镇的形成。在古腾堡技术与镜头的故事里，为了弥补新发明的弱点，不得不制造新工具，新工具本身也是一种发明。有时新工具的发明，克服了自然障碍，减少对人类增长的限制。例如空调的发明使得人类可以在炎热之地大规模定居，大大改变城市分布模式。

发明历史上的蜂鸟效应说明社会变迁并不总是人类意志和能动性的直接产物。有时变化的确源自人类有意的规划和行动，但有时发明创造物本身似乎有自己意志力和生命力，产生了发明创造者预想之外的社会变迁。空调的发明本意是让起居室和办公室凉快下来，没有料到，空调的发明引发了美国居住模式的剧烈变迁，并且改变了入住美国国会和白宫的成员。

1 清洁

150年前，垃圾、排泄物、毒气、传染病还充斥街道，而今天一尘不染的大街甚至可以让人们席地而餐。短短一百多年，我们是怎么做到的？清洁和肮脏、黑暗始终是事物的一体两面，清洁革命的第一站便是下水道工程的修建。19世纪中期，芝加哥因排水不畅和疾病即将面临停摆，铁道工程师Ellis Chesbrough临危受命，承担起了建立排水系统的重任。芝加哥本身地势低洼，向下挖隧道的常规方案在此行不通。于是他想到可以用螺旋千斤顶抬高建筑，填充地面。这样一个疯狂的想法真的被实现了，芝加哥拥有了全美第一个全面的下水道系统，成为美国城市迈向洁净的起点。

下水道的建立并不意味着一劳永逸，脏水经由下水道流入饮用水源，不洁的水源很容易引发致命的霍乱，但是当时医学界普遍认为霍乱由空气中的臭气传染，英格兰年轻的实习医生John Snow在实地调查中提出了全新的认识——霍乱的病原在水中。1854年伦敦苏活区爆发霍乱，Snow进行了实地入户调查并绘出感染霍乱的数据地图。地图显示死亡人数最多的在百老汇街的一处水泵附近，有一处酿酒厂的工人逃过霍乱，原因在于工人们经常喝的啤酒能杀死细菌。 Snow的地图既揭示了干净饮用水的重要性，还催生了新的流行病科学，有研究者开始利用地图和调查取代实验室实验。

斯诺的数据地图

时间来到20世纪，业余爱好者John lille一次大胆的实验——偷偷将可能致命的次氯酸钙加入全市的饮用水，发现了液态氯可用于清洁水。于是公共浴池等现代新型的娱乐及周边时尚产业得以出现。一位聪慧的妻子有关小瓶装、低浓度的含氯漂白水的点子竟促生了家用清洁行业。如今，数字革命让我们能够从微米角度思考洁净概念。

2 时间

1583年圣檀灯的摆动启发了伽利略，他发现钟摆振动时间相同。这个不经意间的发现在多年后彻底改变人们靠自然定时的习惯。大航海探索时期，出航的船只一般以船上当地的时间和出发地的时间来计算经度，从而确定船只位置。但当时各地时间计算和测量各异，很难得到精确的时间。荷兰天文学家接续钟摆均等的时间概念，制造出第一个真正的误差较小的时钟，有了时钟的医生们从此可以给病人提供更完善的医疗照护。100多年后，英国人John Harrison发明航海经线仪，海上贸易和探索进入大繁盛时期。到了18世纪，英国时钟制造业工艺已经能制造出微小齿轮等精密零件工具，为蒸汽机引擎和机械织布机等复杂机器做了充足的准备，揭开了工业革命的序幕。人们走出田园进入工厂，劳作方式的改变和时钟的发明使得大家对时间的体验发生巨大的转变。

19世纪，Ellen Denison建立第一个机械制造手表的生产线，大大降低了生产成本。趁着内战爆发，他又打着爱国主义名号研发平价手表。手表迅速走向民间，不再是贵族的特权，普罗大众也可以自己掌握时间。

在马萨诸塞建立的第一个机械制造手表的生产线

然而，还有一个问题困扰着人们。当时的铁路网已能连通各地，但当时美国几百个城镇的当地时间都不一样，每个铁路公司也有自己的时间。1881年通用时间协会的秘书William Allen带来了时区的想法。他将美国分为四个时区，不以州的边界而是随着铁路的地理位置来划分。1884年格林威治时间被设定为本初子午线，全球时间标准化达成。

原子时钟

20世纪随着原子物理的突破，时间的测量也进入原子时代。五十年代第一个可以分解秒数的原子时钟被制造出来。同时原子时间还帮助我们确定了一件事，地球的自转正在变慢。暴龙称霸世界的时候，一天只有23个小时。原子物理不仅革新了测量时间的方式，也带来了另一波革命。1890年居里夫人和丈夫发现放射性的原子会以固定速率衰退，放射定年法由此诞生。

3 玻璃

早期的彩色玻璃物品

玻璃是一种可用性极大的神奇材料，我们的生活几乎处处依赖玻璃。数千年前祖先们就钻研出制造彩色玻璃的方法。不过直到近代，如何生产干净透明玻璃的想法才真正创造了历史。13世纪由于战争、政治命令和商业竞争等多种因素，整个世代的玻璃工匠都被迫留在威尼斯附近的穆拉诺岛。众人的群策群力使得玻璃制造工艺日益精良，年轻的玻璃工匠 Angelo Barovier就是其中一员，他受到哲学家和炼金师的启发，成功从海藻中萃取出矿物质，造出史上最干净的玻璃——水晶玻璃，现代玻璃诞生。在此基础上温室、玻璃烧瓶、试管、大窗户陆续出现，人们的饮食、科学、办公环境（现代的玻璃摩天大楼）随之而改变。

现代玻璃

此外，透明玻璃的发明也扩展了我们的视野。凸面玻璃具有放大作用。如果把镜片固定在框架内，就成了世界上的第一副眼镜。不过14世纪初期眼镜还只是教堂和修道院里的热门话题。眼镜普及多亏了中世纪欧洲的葡萄压榨机。古腾堡参考它的基本结构发明了印刷机，得益于此书籍大量生产，越来越多人加入阅读的行列，眼镜需求量暴增。随着镜片技术的进步，16世纪荷兰小镇的父子档利用两片镜片发明了显微镜，人类的视野拓展到了微生物，随后抗菌剂、抗生素和疫苗的发明与此紧密相关。20年后，同一小镇的另一镜片制造工匠从孩子们的玩耍一幕得到启发，又发明了望远镜。19、20世纪，镜片材料发挥地作用更加广泛，相机、电影、电视、摄影机相继问世。

再次回到16世纪，有关玻璃还有一项伟大的发明——镜子。镜子尤其深刻影响了文艺复兴时期的艺术和哲学。人们不再从他人的眼中评价自己，更具个人意识的民主思想迸发。不仅如此，由于简易玻璃镜片收集光的功能有限，镜子其实还辅助了当下用于观察暗淡星系的光学望眼镜。为应对大气层的折射，自调光学利用可形变反射镜使望远镜呈现的画面不断清晰化。

1887年，Charles Vernon Boys实行了一项大胆的实验并且取得了丰硕的成果，一举制造出坚韧的玻璃纤维。它被广泛应用到造船业、风力发电和电脑等高新产业。超薄玻璃纤维更是改变了21世纪，光纤大量运载信息的能力让“地球村”落地生根。

4 光

从数千年前的蜡烛，再到近代以来的燃油灯、闪光灯、提供持续光源的灯泡以及当代的镭射技术，人造光源经历了数次革新。

简单的蜡烛第一次将人类带离黑暗，不过燃烧时总是伴随着一股难闻的气味和烟。1712年，哈西船长在一头抹香鲸身上发现了鲸蜡油。虽然捕猎鲸鱼以及人工从尸体内脏提取油脂不是件容易的差事，但鲸蜡油燃烧发出十分明亮的光，既没有气味也没有烟，并且操作十分简易，只要将一个灯芯挂在油上即可。这对于人造光来说确实向前迈进了一步。到19世纪，鲸蜡油不仅点亮了黑夜，还润滑了工业革命的蒸汽引擎和火车头等。当然人工照明的进步还产生了一个意外后果，即自然睡眠被挤压，人们夜里不得不分两个时间段入睡。

此后，人们又开始思考如何创造明亮而又持久的光？爱迪生的灯泡给出了答案。他不满意早先就已发明的多种灯泡的持久性，自雇团队，最终研发出可使用1200小时的白炽灯。量产之后的白炽灯在性价比上远超鲸蜡油灯。灯泡带来了翻天覆地的变化，24小时的工厂，轮班工作制面世；夜晚犯罪率降低；娱乐产业兴起；它的制作也为其他电器铺平了道路，如洗衣机、吸尘器，它们将妇女从家庭中解放出来。更重要的是，爱迪生开创了新的工作空间——研发实验室，开启了新的商业模式——把公司的股份作为额外奖励赠给研发队员。

人工光源当然不止照明这么简单，19世纪末记者Jacob Riis发挥德国玩家的想法——将镁加入火药引燃，做出闪光灯，这样狭小黑暗的五角地贫民窟便可以在镜头下得到呈现。照片集How the Other Half Lives的展出终于引起美国中产阶级的关注，一场伟大的社会改革运动拉开序幕。

热爱科幻小说的化学家用电流通过氮气发明了第一管霓虹灯，联手专营权、招牌企业家，他们让霓虹灯艺术照亮了整个娱乐和行销行业。今天，镭射扫码的创新为大型零售网的运转维持提供了坚固的技术支持，未来雷射光或许在人类重现太阳中心的野心上功不可没。

五角地贫民窟的照片

5 冷冻

Frederic Tudor

21岁的Frederic Tudor于1805年造访新贵圣地——南卡罗来纳州，然而当地炎热的气候给了他一记当头棒喝。酷暑难耐之际，他想到新英格兰的上流阶级会趁冬季储存冰块以备夏日使用。为什么不从冰湖取之不尽的冰块送给南方的人们呢？然而，首次运冰事业出师不利，冰块经历长途运输几乎全部融化。十年后，锯木屑保温效果的意外发现终于重启了他的南方运冰计划。相应地南方人民为保存冰块也作出了很多努力，比如在房屋底部设置相当于双保温层的结构空洞。此后，新的食物供应链、有关冰的创意竞相涌现。

接下来，冷冻世界进入第二阶段：如何人工制冷。

Gorrie的创意：用冰块人工制冷房间气流

1841年南方黄热病爆发，起初John Gorrie医生为了缓解病人的痛苦，尝试用冰块制冷房间气流。然而恶劣天气使得冰块的运输十分不稳定。被迫无奈，Gorrie只能自己制冰，美国第一台机械式冰箱就此在他手里诞生。不过受到来自竞争对手的阻挠，人工制冰并未流行起来。南北战争时期，北方发布天然冰禁运命令。幸而走私犯将法国人的制冰机传播到南方，人工制冰才真正火爆起来，许多发明家重视起了Gorrie的创意。

Clarence Birdseye对“吃”的研究改变了20世纪。一段居住在冰天雪地里的经历促使他思考：怎么把新鲜食物保存到冬季？这次的灵感来源是因纽特人的冰冻食物法，冰冻时间越短，食物新鲜感越好。后来，这个发现延续到了多盘式急速冷冻法，当然这需要冰块的协助。为了解决冰块易融的缺点，Jones设计出了机动冷冻卡车，运冰产业彻底终结。如今我们的饮食生活处处依赖着冷冻仓库、电冰箱，甚至人类的生殖繁衍也需要冷冻的协助，如冷冻精子、卵子和胚胎技术。

制冷技术重新定义了我们在哪里生活。1902年Willis发明了空气调节设备防止印刷品油墨晕开。几年后，他注意一到炎热的夏天戏院的观众便急剧减少，或许可以试试在戏院地下室安装原型空调系统。凉快的环境终于使夏天的戏院也热闹了起来。1951年空调走入大众市场，南方常住人口明显呈倍数增长。

6 声音

祖先们在千年前可能就尝试以山洞造成的回声表达自我，时间切回近代，人类仍然执着于有关声音的艺术。印刷工Scott打造出声波记振仪充当听觉的相机。声波透过有薄膜的漏斗触动一根针，那么声音的轨迹就可以被绕在旋转圆筒的碳黑纸张记录下来。遗憾的是此设计没有播放功能（play back）。虽未名声大噪，但它却启发了爱迪生的留声机和贝尔的电话，产生了巨大的社会影响。

电话线只能连通两端，而Lee De Forest希望用电磁无线电波将声音同时传递给更多人。利用无线电波的方法不是他的首创，但讯号都很微弱，很难捕捉。于是他提出三极管可以放大讯号，即由气体填充的灯泡，内置三个电极。太大的噪音宣告了成果展示的失败，为此他被股东控诉吹嘘三极管的价值。1913年，AT&T买下三极管的专利，改进为三极真空管，可以放大任何科技所需的电讯号，引发浩浩荡荡的电子革命。另外，因此而普及的无线广播为爵士乐等新型音乐的登场创造了重要条件，音乐和科技的结合甚至为美国迎来了民主化社会运动。应对城市嘈杂的噪音，人们建立声音的测度单位“分贝”，促使政府作出了降噪的多方面举措。

无线电开放频率的初衷是将声音分享给大众，但战争的降临又给人们带来了挑战，即如何机密地传递信息而不被窃取。没想到破解谜题的竟然是一位电影明星和酷爱音乐的武器检查员。而两人的奇思妙想除了用于机密资讯处理之外，还在1980年代大放异彩，安全的无线电通讯新时代来临使得其代表成员手机与我们形影不离。

在很多陌生而神秘的水域中，我们还需要声音延伸视野。利用回声定位法，Reginald Fessenden设计出费生登振动器用于航海侦测。水既能在水中传播也可以作为接收器，把传来的振动转换为声音就得到了通讯用的海底电报。鱼群、深海景观和资源在回升测距中一一浮现在人类眼前。这项技术此时正走出水域迈向健康，以超声波的面貌出现在人们的生活中。

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