朱头山

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汽油加乙醇和AI危害的联系

(2026-05-14 10:32:36) 下一个

在美国,几乎所有汽油,都注明其中含至多10%的乙醇,有的还更高, 最高可达E80(80%乙醇)。一直以为这可能是为了减少污染,减少碳排。

最近看了一篇争论国会要把乙醇含量普遍提高到15%的议案时,才知道,虽然以上理由确实是普遍加乙醇的理由之一,但并非最主要的理由。加乙醇的主要目的,是为了替代四乙基铅(Tetraethyl Lead, TEL)作为发动机的减爆震剂。

汽油机发明后,有一个老大难题,发动机经常“拉缸”。在正常情况下,火花塞点火后,火焰应该像水波纹一样,从中心均匀地向四周扩散,依次点燃混合气。这叫作“火焰前锋”的平稳推进。活塞在膨胀的压力下平顺地向下运动。但点火后,缸内温度压力增高,气缸内远离火花塞的末端混合气在正常火焰到达前可能自燃,产生的冲击波与正常燃烧火焰相撞, 轻则产生爆震声,影响发动机工作,重则导致活塞受损、连杆变形,发动机报废。

这是由于汽油辛烷值低引起的。辛烷值衡量的是燃料抵御自燃的能力,如果辛烷值=0, 它的分子结构是一条长直链。这种结构非常脆弱,在高压下很容易断裂并引发连锁反应,极易爆震。辛烷值=100: 它的分子结构是支链状(有很多侧翼)。这种结构非常稳固,像一把撑开的伞,能够抵抗高温高压而不轻易发生化学断裂,只有遇到火花塞的高温火星才会燃烧。平常看到的87号,92号汽油,就是一个对应辛烷值的数字,只说明起抗爆性,和能量没关系,高标号加到低档车可以,反之则要出问题。(注意中国欧洲的标号和美国不同,大约美国的87等于中欧的92)。

对爆震最直接的解决就是采取特殊的提炼技术,提高汽油的辛烷值,但成本较高。最早的解决方法,是有一个叫托马斯·米基利的人发明的。 他往汽油中加入了一些四乙基铅(Tetraethyl Lead, TEL),就奇迹般地解决了爆震问题。其原理是: 当四乙基铅进入燃烧室,在高温下它会分解产生极细小的氧化铅(PbO)微粒。 汽油燃烧是一个自由基链式反应。氧化铅微粒能够捕捉并消灭过早产生的活性自由基。通过这种物理化学“拦截”,它显著提高了汽油的自燃点(即提高了辛烷值),让混合气能等到火花塞点火才整齐爆发,从而彻底消除了爆震。

从1923年起,含铅汽油就成了标配。但从米基利发明开始,就隐瞒了铅的危害。以后,汽车公司成了利益集团,隐瞒,打压任何有关铅的危害的任何说法,调查。整整50年,到了70-80年代,实在瞒不下去了,才开始禁铅。乙醇作为铅的防爆震取代品,登上了舞台。但含铅汽油的完全禁止,美国1996年才执行,中国要到2001年,最晚的阿尔及利亚要2021年。铅的危害罄竹难书,其中一项就是会让人变得暴力。

1940年代到1970年代,随着汽车普及和含铅汽油大量使用,空气中的铅含量飙升。这一时期出生的婴儿在成长过程中摄入了大量的铅。 20年后的1960年代末到1990年代初,当这批“铅中毒一代”进入成年早期(犯罪高发年龄段),美国的暴力犯罪率达到了历史巅峰。1970年代美国开始推广无铅汽油。约20年后(1990年代中期开始),美国的暴力犯罪率出现了意想不到的、持续性的剧烈下降。

中国的文革时代的暴力,可能与那一代铅中毒红卫兵有关,我肯定有铅中毒特征,一直到大学还和人打架,多次在路上和人打架,又一次就是因为有人对我老婆出言不逊,我就穿着军装揍了那人一顿,被人扭送到派出所。派出所见是军人,说他们不管,才不了了之。到了我儿子那代,无铅汽油普及了,他的性格温和多了,从小学起就没和人打架过!

我今天说了那么多,就是为了联系AI的危害。含铅汽油的好处不可谓不大,但正因为它牵涉到很多的利益集团,使得揭露其害处,要限制甚至废除它难上加难。AI也有类似的特征。

在人类文明的进程中,每当一项能够颠覆生产力的技术诞生时,往往伴随着一种“迟来的认知”。20世纪初,托马斯·米基利将四乙基铅注入汽油,解决了发动机爆震的难题,开启了高性能燃油时代;一百年后的今天,我们正将生成式AI(AIGC)注入社会的每一个细胞,试图解决效率的瓶颈。然而,在这两项相隔世纪的技术之间,隐藏着令人惊警的共同逻辑:即时收益的显性化与长期危害的隐蔽性。

四乙基铅曾被美化为“乙基Ethyl”,刻意剥离了“铅”这个令人不安的词汇。它对人类神经系统的破坏是缓慢且不可逆的。在长达半个世纪的时间里,铅尘随着尾气排放到大气中,潜移默化地降低了全球整整一代人的平均智商,并推高了社会的犯罪率。

 AI的危害同样具有“隐形性”。它不是好莱坞电影中杀人的机器人,而是算法偏见、信息茧房和认知的平庸化。当我们习惯于让AI替我们思考、总结和创作时,人类深度思考能力的“毒化”正在悄然发生。这种对人类认知生态的侵蚀,正如当年的铅尘对人体血液的侵蚀一样,初期难以察觉,一旦爆发则已深入骨髓。

 在含铅汽油风靡的年代,通用汽车与标准石油公司利用其强大的公关力量,掩盖了实验室工人的死亡和米基利本人的中毒事实。因为技术带来的利润过于丰厚,风险被视为可以接受的“附带损失”。

 今天的深度学习模型被称为“黑盒”。即使是开发者,有时也无法解释AI为何给出一个带有歧视性的结论或虚假的信息(幻觉)。当AI在医疗预测、简历筛选或司法判决中产生偏误时,责任的归属变得模糊。巨头企业在追求AGI(通用人工智能)的竞赛中,往往将“护栏”的建设让位于“性能”的迭代。

铅一旦铅进入土壤和海洋,它的循环周期以百年计。即便我们在2021年彻底终结了含铅汽油,地球生态依然在消化上世纪遗留的后果。

 AI正在制造一种新的“数字污染”。互联网上充斥着海量的AI生成内容(垃圾信息),这些内容正被下一代AI模型作为训练数据。这种“近亲繁殖”可能导致人类文化的采样坍塌和创造力的枯竭。更不用说训练大模型所消耗的惊人电力与水资源,正对物理环境造成真实的负担。

历史最讽刺的地方在于,发现铅污染严重性的人并不是化学家,而是在测量地球年龄时发现实验样本被污染的地质学家。这说明:对技术危害的发现,往往来自于技术圈层之外。

对于AI,我们不能重蹈覆辙。我们不能等到社会共识被彻底撕裂、真相与谎言彻底无法分辨时,才去制定“清洁空气法案”式的AI法律。

铅的故事告诉我们:任何号称能让世界加速的“魔法燃料”,都有其昂贵的账单。 铅伤害的是我们的身体,而AI挑战的是我们的灵魂与社会秩序。

托马斯·米基利这个伟大的发明家,还发明了另一个危害深重的东西,佛利昂。人类差点被他的发明灭绝。他在晚年被自己设计的用来帮助行动不便者的滑轮系统意外勒死——这或许是一个极具象征意义的隐喻:如果我们不对自己亲手释放的技术加以约束,我们最终可能会被自己设计的“高效系统”所束缚。

面对AI,我们需要坚持米基利当年所缺失的——对自然的敬畏与对未来的审慎。

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朱头山 回复 悄悄话 在工业革命到 20 世纪中叶,铅被视为一种“万能添加剂”。

油漆与家具: 以前的木质家具、玩具和建筑涂料中,铅白是最常用的白色颜料。它遮盖力极强且经久耐用。这就是为什么翻新老家具时,打磨旧漆面会产生极度危险的铅粉尘。

锡铅合金(Pewter): 欧洲古代大量的餐具(盘子、勺子、酒杯)是由锡铅合金制成的。如果一件古董锡器看起来色泽黯淡、发黑,那通常是高铅含量的标志。

陶瓷釉料: 正如我们之前聊到的,老砂锅和精美的低温陶器(如陶瓦器)为了让色彩鲜艳,釉料中往往含有大量的铅。
朱头山 回复 悄悄话 回复 '新林院' 的评论 : 很多涂料,颜料中含铅,如以前家里常用的砂锅,陶器,瓷器,玻璃器皿的涂料中都含铅。当你用含铅釉的砂锅炖醋溜鱼,或者用含铅玻璃杯装橙汁、红酒时,酸性物质会迅速溶解釉面中的铅并渗入食物。
朱头山 回复 悄悄话 回复 '硬码工' 的评论 : 铅更多地表现为暴力倾向和冲动控制失败。铝更多地表现为认知能力丧失、智力衰退和运动协调障碍。铅变凶,铝变傻。当然,可以说完全无害的东西是没有的,塑料也有害,糖吃多了也无益。看待这些问题有个取舍的问题tradeoff。一般认为,铅是害处大于益处,而且取代物相对容易取得,而铝的益处大于害处,取代不容易。
Firefox01 回复 悄悄话 GMO 食品具有同样的健康隐患。
新林院 回复 悄悄话 在美国,1978年以前刷墙的油漆里含铅。
1970年代的研究发现,接触铅能使人的智商降低。
于是,从1978年开始,美国禁止用含铅的漆刷室内的墙。

硬码工 回复 悄悄话 中国人食用的皮蛋或豆腐里含铅含铝,是否导致人的性格问题?
硬码工 回复 悄悄话 中国人食用的皮蛋或豆腐里含铅含铝,是否导致人的性格问题?
朱头山 回复 悄悄话 回复 '选民' 的评论 : 中国的铅中毒问题很严重,除了含铅汽油,还有广泛应用的含铅的水管,老式油漆,容器(如紫砂壶),食品(如皮蛋),直到最近才注意点。那时的汽车虽然不多,但排放很厉害,街上的汽油味很重。我那时很喜欢闻汽油味,可能是铅的原因,铅有股甜味,罗马帝国时候是当甜味品的,中外古代的酒杯都是含铅的。妇女的化妆品也含铅,有洗净铅华的成语。所以,铅中毒是以前的普遍现象。
新林院 回复 悄悄话 【1940年代到1970年代,随着汽车普及和含铅汽油大量使用,空气中的铅含量飙升。这一时期出生的婴儿在成长过程中摄入了大量的铅。 20年后的1960年代末到1990年代初,当这批“铅中毒一代”进入成年早期(犯罪高发年龄段),美国的暴力犯罪率达到了历史巅峰。1970年代美国开始推广无铅汽油。约20年后(1990年代中期开始),美国的暴力犯罪率出现了意想不到的、持续性的剧烈下降。】
有一本书叫《Freakonomics》,里面有许多有意思的分析,把很多看起来不沾边的事件联系起来。
其中一个案例是:
1973年,人工流产在美国取得合法地位。
1990年代开始,美国的暴力犯罪率出现了意想不到的、持续性的剧烈下降。
这是因为,人工流产合法以前,女人怀孕了,不管父母想不想要,有没有能力抚养,都必须生下来。一方面父母心里不高兴,另一方面小孩在不好的环境里长大,都可能增加犯罪率。
人工流产合法以后,小孩都是父母想要的,经济状况也会更好,这一代人长大以后犯罪率就低。
博主的含铅汽油说法是另一个假说。
也许两个因素都起了作用。
选民 回复 悄悄话 "中国的文革时代的暴力,可能与那一代铅中毒红卫兵有"

瞎扯淡, 那个年头即使是北京, 上海, 广州这样的大城市街上也看不到几辆汽车. 中小城市有辆汽车停在街边就一件值得人们上前围观的东西了. 哪里还有什么铅中毒之说.
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