出品：新浪科技

編譯：木爾

你想過，有一天我們或許可以拋棄冰箱嗎？在全球尚未受冷鏈約束的地區，食品保存可以有更多的選擇方案。我們不會完全摒棄傳統制冷，但傳統制冷也不會是我們用來阻止食品變質的唯一武器。

早在2001年，一箇中年男人拍了一段自己汽車的視頻，然後分享給身邊的數個朋友。視頻裏的主角是一輛破舊的沃克斯豪爾Nova小轎車，在煙霧瀰漫中，在雜亂的院子裏打轉。方向盤後坐着的男人叫彼得·迪爾曼（Peter Dearman），一個不修邊幅，熱衷自己學習、自己動手的中年男人。這四十年來年，他把大部分時間用在構想一臺能體現工程極致的蒸汽機：僅用空氣驅動的發動機。

迪爾曼於1951年出生在倫敦北部的一個雞蛋農場。結合他的背景，他看起來並非是解決這種問題的合適人選。他15歲輟學，在自家農場工作過一陣子，然後去了一家當地的鈑金廠工作。晚上，和大多數英國人一樣，在車庫或後院修修補補。只不過，迪爾曼的才華和野心讓他從業餘愛好者中脫穎而出。這些年，他申請過各種各樣的專利，比如改進的活動扳手、太陽能熱水系統和至今仍在救護車上使用的便攜式復甦器。但是，他的最傑出成就，要數那輛Nova。這輛車的發動機是迪爾曼自己用電線、舊啤酒桶、紅色塑料垃圾桶以及可裝滿咖啡罐那麼多的液氮，組裝而成。

從發動機到製冷機

迪爾曼的項目靈感可至少追溯到1899年。當時一個名叫漢斯·克努森（Hans Knudsen）的丹麥發明家聲稱，自己設計出一種可以使用“乾淨的藍色”燃料，即液態空氣——每加侖僅售1美分，作爲動力的汽車。這種汽車不會排放出污染物和溫室氣體，僅留下無害的凝結痕跡，並且以每小時12英里的速度從容行駛。克努森在在當時備受媒體追捧，然而他的公司卻在短短几年內宣告破產。冷嘲熱諷的人認爲，克努森自導自演了一場Theranos式的騙局，部分原因在於沒有人知道他的設計汽車究竟是怎麼工作的。多年以來，有效的液態空氣發動機似乎跟永動機一樣荒唐。

即便如此，液態空氣發動機背後的基礎原理並不荒唐。大多數發動機依賴熱差進行工作。以汽油發動機汽車爲例，燃料與空氣混合後，進入活塞腔，點燃後，溫度瞬間可以達到1000攝氏度。氣體迅速膨脹，推動活塞，進而轉動車輪。以相同的過程，把攝氏溫度降低並換成華氏溫度，就是液態空氣發動機。氮氣燃料的沸點爲零下320華氏度。當液氮進入（溫度更高）的活塞腔後，會瞬間蒸發成氣體。氮氣燃料的溫度變化要小於汽油燃料，所以活塞的動力感不那麼強勁，但也足以轉動車輪。真正的難題在後邊：流經發動機的低溫燃料會迅速讓發動機冰凍住，從而乾淨利落地讓熱差消失地無影無蹤。緊接着，空氣停止膨脹，汽車失去動力。

迪爾曼說，障礙很明顯。他從十幾歲開始就一直在思考，如何解決這個難題。對於內燃機來說，你需要一個散熱器來給發動機降溫。但是，如果是“冷燃機”的話，你則需要一個加熱器，來給發動機升溫。“我腦子裏有一個隱約的解決方案，但我知道不做一些切實的研究，是什麼都做不出來的，”他說。

突破發生在1999年。迪爾曼看了一集已經停播的BBC系列節目《明日的世界》。節目裏，主持人來到華盛頓大學，向大家介紹一輛看上去十分笨拙的改裝郵車。這輛郵車上山有點困難，最高速度只有22英里每小時，它的燃料是液氮，然而“油耗”有點高，每英里要消耗5加侖液氮。想出這個點子的人叫安倍·赫茲伯格（Abe Hertzberg），一個古里古怪的教授，之前還提出過激光動力飛機的概念。這輛郵車上應用了一項重大的創新：極冰冷的燃料先經過一個熱交換器，然後再送到發動機。這個熱交換器其實就是一系列在燃料管周圍循環外部空氣的同心管。項目中的研究生約翰·威廉姆斯（John Williams）解釋說，熱交換器可以確保“整個裝置不會變成一個大冰球”。但是，核心問題依然沒有得到解決——液氮還是會迅速地給發動機降溫，從而抑制液氮蒸發成氣體。“我們的項目僅僅是概念證明，”威廉姆斯說，“認識到這種可能性。”

在畢曉普斯托福德，迪爾曼坐在自家沙發上看完了這集節目，頓覺豁然開朗。赫茨伯格的設計邏輯和改進方法躍然紙上。怎樣才能保證液氮不斷膨脹呢？當然是用防凍液了。“道理很簡單，但只有當你真正想明白後，才簡單，”迪爾曼說。他走進車庫，從架子上抓起一個藍色塑料壺，然後開始折騰他的割草機，先搗鼓上面的發動機，每啓動一下就把防凍液和水注入活塞室。這就把室溫熱量直接送到關鍵的地方——然後大幅提高發動機的效率。Nova汽車上採用的就是這個思路。

迪爾曼有一個做承包商生意的哥哥，他還爲專利申請出過錢。如果不是他向大客戶提起這件事，故事到這裏可能就結束了。2004年，這個大客戶又把迪爾曼介紹給託比·彼得斯（Toby Peters）。彼得斯原來是一名戰地攝影師，後來轉行當起了商業策略顧問，專門爲企業的社會責任計劃出謀劃策。彼得斯起初有些懷疑。於是，他把迪爾曼的發動機拿到利茲大學做全面的研究。科學是最有力的說客。經過研究，他們發現，迪爾曼發動機的效率可媲美汽油和柴油發動機的效率；燃料利用率接近三分之一，剩下的只能浪費掉。另外，即便有再多的防凍液也解決不了一個根本問題：同樣的一加侖，液態空氣蘊含的能量遠低於化石燃料。也就是說，液態空氣燃料無論如何也無法提供汽車車主們所期望的大馬力和扭矩。

隨後，在2011年，彼得斯也突然頓悟：迪爾曼發動機的獨特賣點顯然不在於用作“汽車發動機”。傳統發動機排放出來的是熱量，而迪爾曼的發動機正好相反，排出的是冷氣。彼得斯後來說，冷氣纔是“真正的價值所在”。換句話說，新成立的迪爾曼公司，試圖銷售的其實不是發動機，而是移動冷卻裝置。這麼一來，潛在客戶——比如冷藏車行業的客戶——就有很多了。

廣告詞都是現成的：柴油機冷卻裝置不僅排放出溫室氣體，又污染空氣；與其使用這種對環境有害的裝置，客戶可以選擇僅排放氮氣的迪爾曼冷卻裝置。而且，相同成本下，與傳統系統相比，迪爾曼冷卻裝置運行更安靜、燃料補充更快且冷卻效率更高。誠然，生成液氮會消耗能量。即便也考慮上這一因素，迪爾曼發動機也比柴油機少40%的排放。如果給燃料廠供電的電網也使用可再生能源的話，迪爾曼發動機減少的排放可以達到95%。

箇中邏輯看似天衣無縫，但真的有足夠的說服力嗎？歷史上，新穎技術沒有市場的例子比比皆是，它們要麼時機不對，要麼推廣失敗，再或者淹沒在財力雄厚的公司投放的大量競爭產品之中。資本主義經濟信奉自然選擇法則，即優勝劣汰。然而，實際過程中，生存下來的未必是真正最優秀的。比如，在家用冰箱剛剛興起之際，市面上有兩種設計：一種用電，另一種用天然氣。然而，哪怕天然氣冰箱運行起來更安靜，成本也更低，最終如您所知，流傳下來的依舊是電冰箱。因爲大公司有龐大的廣告預算給電冰箱做宣傳，而消費者則聽之信之。如果迪爾曼和彼得斯志在改造全球低溫食品運輸系統之冷鏈系統，光有一個超棒的創意還遠遠不夠。

從車庫原型到商業設備，這個過程也很漫長。彼得斯負責融資和業務開發；迪爾曼則和他的兒子，以及不斷發展的工程師團隊一道，從效率、緊湊性、輕便以及可靠性等各方面，進一步完善他的原始設計。2015年，一輛裝有迪爾曼製冷裝置的卡車在沃裏克郡試行駛了數英里，以進行測試，確保在實驗室環境下工作正常的裝置，在現實環境中的泥濘又容易打滑的雨天道路上也能正常工作。

一年之後，英國第二大連鎖超市森寶利租借了一臺迪爾曼裝置，試用三個月，從埃塞克的倉儲中心把商品運送到倫敦的各個超市。又一年之後，一輛迪爾曼冷藏車連續六個月爲聯合利華在荷蘭運送班傑利的食品，且沒有丟失任何貨物。

目前，全球一共有300萬輛冷藏車。預期到2025年，這個數字將增長到1700萬輛。彼得·迪爾曼的發明似乎是柴油機的完美替代。很快，英國最權威的科學機構皇家學會，也向迪爾曼發來晚宴邀請。

冷藏：食物防腐的巨大突破

現代喫貨們可能很難想象，機械冷藏改變人類飲食和全球氣候的程度與速度。這項技術在南北戰爭之後剛剛進入商業應用；早期的技術採用者是美國中西部的一家德國的啤酒釀造商，他們希望在炎炎夏日保持啤酒清涼。漸漸地，其他行業也紛紛意識到，製冷技術可以用來解決長期困擾人類的一個難題：食物變質。

幾千年來，人類與微生物之間的鬥爭從未停歇。細菌和真菌試圖侵佔我們的食物，而人來則試圖用各種保鮮技術來阻擋它們的侵略步伐。在這個漫長和緩慢的鬥爭過程中，經過反覆嘗試和失敗之後，不同的地區找到了不同的防腐辦法。有些甚至還造就了別樣的美味，比如臭奶酪、煙燻三文魚、薩拉米香腸、味增、果醬和榲桲醬等等。甚至斯堪的納維亞的鹼漬魚或中國的皮蛋等膠狀美食也廣受歡迎。

這些醃製食品中的大多數保質期都非常長，而且攜帶方便。只不過，他們與新鮮時候的樣子大相徑庭：征服微生物所需的化學和物理變化不可避免地會改變食物的原始風味、口感和外觀。但按需冷藏的出現，改變了這一切，顛覆了數千年的飲食歷史。

最早的移動機械冷卻裝置由弗雷德裏克·麥金萊·瓊斯（Frederick McKinley Jones）在於1939年申請專利。瓊斯也是第一位獲得美國國家技術勳章的非裔美國人。和迪爾曼一樣，瓊斯高中輟學，之後自學成才。在他發明冷卻裝置之前，易腐爛食物（如肉類、奶製品和農產品）必須埋在人工堆放的厚冰塊下面，才能運輸。在二十世紀初，一列裝滿加州哈密瓜準備運往紐約市的列車，還需要配10500磅冰塊，然後一路上還要加好次新鮮冰塊，每次大概7500磅。即便如此，到貨後，哈密瓜還是壞掉不少。事實上，促使瓊斯由此發明的契機是，他老闆的一個高爾夫球友，損失了一整車的生雞肉。當運輸卡車壞在半路，用來保鮮的冰塊全部融化掉之後，雞肉也付之東流。

二戰期間，國防部迅速使用瓊斯的柴油裝置——“Thermo King”，爲部隊提供從血漿到冰鎮可樂等各種物品。在這之後的數年裏，冷藏卡車迅速改變美國的飲食格局。國家分銷網絡取代區域分銷網絡。屠宰場和加工廠越造越大，選址越來越偏，肉類價格也相應下降，成爲日常必需食品。農業則集中在某一作物種植效率最高的地區，於是如今美國有一半的水果和蔬菜產自加州。

事實上，如今在美國，餐桌上四分之三的食物都在經過冷藏加工、包裝、運輸、存儲和銷售的。這就是爲什麼存儲在大型果汁庫的橙汁，全年喝起來都有股蘇打水的味道；爲什麼番茄的基因改良是爲了最大化抗寒能力而不是改善風味，以至於番茄喫起來都不像番茄。冷藏讓我們身強體壯；改變了我們腸道微生物的組成；重新定義我們的廚房、港口和城市；也重新配置了全球經濟和政治。2012年，也就是在皇家學會表彰迪爾曼和他發明的發動機前六年，該學會的傑出成員表示，製冷是食品和飲料史上最重要的發明——比刀具、烤箱、犁，甚至幾千年來爲我們帶來牲畜、水果和蔬菜的選擇性育種等等，都更重要。

但是，在冷鏈系統的不斷擴張，給全世界送來永久人工冬季的同時，它也給維持地球氣候系統的自然冰凍圈、冰川和冰山以及凍土層帶來嚴重破壞。製冷已經佔據人類用電量的六分之一。並且，隨着印度等國忙着打造自己的美式系統，未來製冷需求有增無減。據分析師預測，未來七年，全球製冷市場規模將翻兩番。

傳統制冷，意味着製冷越多，釋放的熱量也越多。而且，除了難以控制的電力消耗之外，製冷劑泄漏也是一個問題。這些化學物質一旦釋放到空氣中，便會導致氣候變化。最新的家用冰箱每年損失的製冷劑不到1%，然而商用冰庫的製冷劑泄漏高達35%。不同的系統採用不同的製冷劑，有些製冷劑（如氨水）對氣候的影響可以忽略不計。但其他製冷劑，如氫氟碳化物，因其制暖效應更甚於二氧化碳，而被視爲“超級”溫室氣體。

雖然根據2016年簽署的全球協議，氫氟碳化物已經逐步淘汰，但在發展中國家，他們的使用量仍在增長。因此，環保主義者保羅·霍肯（Paul Hawken）發起的一項旨在緩解氣候變化的項目“Project Drawdown”將製冷劑管理列爲唯一最有效的全球變暖解決方案。

那如果我們什麼都不做呢？如果什麼都不做，那麼突然之間，美國採暖、製冷與空調工程師學會（ASHRAR）的口號不再是一種承諾，更像是一種威脅：“用今天的舉動，改變明天的環境。”繼續使用現有的技術爲地球上的90億人口保存糧食，終將以最災難性的方式兌現這一承諾。然而，自從81年前瓊斯爲“Thermo King”申請專利以來，冷鏈領域鮮有顯著創新——直到彼得·迪爾曼的出現。

迪爾曼製冷機，未來新希望？

去年，有那麼一陣子，液態空氣發動機似乎仍舊難逃厄運。雖然迪爾曼的裝置運行良好，但公司投資資金告罄，幾乎無法支付費用。等到12月初，公司已經進入破產接管程序。幸運的是，公司沒有破產：今年1月份，丹佛的一位天使投資人托馬斯·凱勒（Thomas Keller）突然出現，爲公司紓困。

凱勒說，公司的問題對技術創業公司來說，十分常見。“迪爾曼擁有太多機會——他們的技術可以用在很多方面——以至於公司朝着太多不同的方向前進，進而浪費資源，”凱勒說。現在，他的方案是精簡。他打算把精力集中於完成下一代發動機。他說：“聯合利華的卡車興許今年就可以用上這臺發動機。”

但是，談到未來的挑戰，凱勒也喫不準。公司一方面需要擴大製造業務，這本身已經是一大困難。另一方面，公司還需要聘請銷售人員，成立維護團隊，併爲零部件開發供應鏈。要完成這些事情，公司要麼獲得足夠鉅額融資，以從零開始打造基礎設施，要麼與競爭對手合作——比如，傳統的冷藏物流公司——以藉助他們的現有網絡。“說實話，我們是有壓力的，”凱勒承認道。

目前就職於伯明翰大學的託比·彼得斯依然看好迪爾曼公司，相信公司可以渡過近期的財務障礙。但他也指出，即便全球所有的300萬輛冷藏運輸卡車都裝上迪爾曼的發動機，也不足以從製冷帶來的災難性氣候影響中拯救世界。“在接下來的三十年裏，即使我們可以每秒部署13到18臺製冷設備，我們仍無法滿足所有人的製冷需求，”彼得斯說。此外，他又補充說：“我們也沒辦法綠色化那麼多的用電量。”舉個例子：在2017年和2018年，發展中國家新裝室內空調設備的總能源需求超過了全球的太陽能發電總量。

好在，解決化石燃料冰箱問題的辦法並不侷限於製造更好的冰箱。我們還有其他的方法可以保存食物，有些方法新穎，有些古老。在加州聖芭芭拉，一家名爲Apeel的公司設計出一種高科技可食用塗料，可以減緩水果和蔬菜的新陳代謝，從而減緩它們的腐爛速度。這種可食用塗料由牛油果果核中提取的蠟質物質製成，可以向冰箱一樣延長食品的保質期，同時保留更多的營養和風味。巴氏殺菌牛奶也是美國浪費最多的食物之一。最近，在澳大利亞，工程師們最近提出一種新的方法，用來替代牛奶的巴氏殺菌處理方式。通過使用高壓處理（每平方英尺施加約75000磅的壓力，形象一點地說，就是在一角硬幣上堆六頭大象），他們可以讓牛奶的保鮮期延長三倍，同時保持原有風味。荷蘭設計師弗洛里斯·施恩德比克（Floris Schoonderbeek），受到傳統根窖的啓發，最近設計了一臺“地冰箱”（Groundfridge），即可以埋在自家後院地底下的天然冷卻艙，容量是普通冰箱的20倍。在日本最北端的北海道，農產品倉庫利用冬季的積雪來保持低溫。東京的廚師說，該地區產的大米、蘆筍和牛肉的味道，比用冰箱冷藏的那些，味道更鮮美。

所有這些解決方案都是對機械冷藏的改進，不僅體現在氣候影響方面，也體現在食物的品質和安全性方面。然而，所有這些方法都不具備通用性。意思就是，可以在室溫下保持藍莓新鮮多汁一個月的塗層，無法用來保鮮牛奶；利用積雪冷藏肉製品的絕妙創意，在北海道可行，聖塔芭芭拉卻無法實現；城市居民也沒有後院可以埋下大型地冰箱。但是傳統的冷卻方法，幾乎不存在任何使用阻礙。但是這些替代方法，它們的可行性就得“看情況”了。

而這種“看情況”顯然不是我們想要的答案。相比那些只能應用於局部或視情況而定的解決方案，一應萬全的解決方案確實讓人感到寬心。從某種層面上來說，機械製冷之所以成爲問題的唯一原因在於它是解決食物變質的最佳答案。一旦我們擁有了機械製冷這個解決方案，一切問題都不成問題。這樣的支配趨勢——你也可以稱其爲技術壁壘、確認偏誤或便利——是可以理解的，但也值得我們反抗一下。鑑於這種單一解決方案的思維會讓我們陷入困境，對於未來的解決方案，我們勢必應當避免重蹈覆轍。

除非彼得·迪爾曼可以製造一輛可以穿越時空的Nova汽車，此時此刻想要改變整個世界的製冷習慣可能爲時已晚。但我們的藍莓、雞蛋、牛奶和蘿蔔或許可以——至少從農村到餐桌這段旅途中——不再依賴冰箱。與此同時，我們應該努力確保，在全球尚未受冷鏈約束的地區，食品保存可以有更多的選擇方案。我們不能——也不應該——完全摒棄傳統制冷，但傳統制冷也不會是我們用來阻止食品變質的唯一武器。