研究人員使用電子標簽追蹤研究垃圾處理全過程

     一條藍色軌跡蜿蜒在灰色的波士頓衛(wèi)星地圖上。軌跡盡頭，一個藍色圓點閃爍著，沿著地圖上的街道，向前移動了一段距離。     

   這是一次追蹤行動。不過，實施追蹤的不是警察局，而是美國麻省理工學(xué)院“感知城市”實驗室（SENSEable City Lab）。他們追蹤的對象也不是什么重要人物，而是一個星巴克紙杯。  
    2009年7月15日，實驗室主任卡洛·萊提教授宣布啟動名為“垃圾追蹤”的項目。按照計劃，他們將在紐約、西雅圖兩個城市展開研究，追蹤幾千件垃圾被丟棄后的去向。  
    “通過跟蹤垃圾的‘旅行’，我們能夠更好地闡釋城市垃圾處理系統(tǒng)的運行模式，也能夠推動人們更直觀地認識到，垃圾對環(huán)境產(chǎn)生了多大影響?！比R提說。  
    在美國東、西海岸，一紙“垃圾追蹤令”同時下發(fā)。  
    看見城市的“新陳代謝”  
    自從收到紐約建筑聯(lián)合會的競賽邀請，萊提教授就在琢磨著，要做一些“不一樣的東西”。  
    這位畢業(yè)于劍橋大學(xué)的建筑師，2001年開始在麻省理工學(xué)院的媒體實驗室做博士后。5年前，他創(chuàng)立了“感知城市”實驗室，開始和同事們一起，嘗試將數(shù)字技術(shù)和城市規(guī)劃結(jié)合起來，用新的數(shù)字技術(shù)來解釋城市中的種種現(xiàn)象。他們曾經(jīng)追蹤過不同城區(qū)人們的出行模式和運動軌跡，也曾經(jīng)做過數(shù)字化的實時羅馬地圖，上面同時顯示著城市的街道，人流移動狀況、羅馬名人“出沒”處，以及市區(qū)巴士或火車的實時位置。  
    這一次，面對競賽主題“普適計算技術(shù)將如何改變我們的城市設(shè)計”，萊提教授把目光投向了垃圾。  
    “現(xiàn)在，垃圾已經(jīng)成為最受矚目的話題之一，”萊提說，“它不僅直接影響環(huán)境，垃圾問題也在某種意義上反映了人們對待環(huán)境的行為態(tài)度?！?nbsp; 
    結(jié)合電子技術(shù)，實驗室的研究人員很快決定，通過一種通信設(shè)備，來追蹤垃圾的運行軌跡，將日常用品的“最后一段旅程”展現(xiàn)出來。  
    實驗室副主任阿瑟夫·拜德曼表示，垃圾追蹤計劃能夠讓垃圾處理鏈條更加清晰、透明地呈現(xiàn)在世人面前?！拔覀兿Ｍ@一項目能夠推動人們行為習(xí)慣的轉(zhuǎn)變，并鼓勵人們作出更為‘可持續(xù)’的決定?！卑莸侣f，“至少，如果我們知道垃圾最終去了哪兒，在它們消失過程中消耗了多少能量，那么我們丟棄垃圾的時候，總會‘三思而后行’吧。”  
    盡管“追蹤”聽起來很有好萊塢大片的感覺，但萊提堅決否認自己的項目和電影有任何關(guān)系。他更愿意將自己的“垃圾追蹤”項目與另一個學(xué)科進行類比：核醫(yī)學(xué)。  
    在核醫(yī)學(xué)的研究中，醫(yī)生將一種放射性物質(zhì)注入受檢者體內(nèi)，使之進入人體，參與特定器官組織的循環(huán)和代謝，并不斷發(fā)出信號。醫(yī)生使用專用探測儀器追蹤這些信號，可以把人體內(nèi)的所有狀況盡收眼底，準確地了解病情。  
    “可以認為，垃圾追蹤項目是核醫(yī)學(xué)的‘城市版’?！比R提說，“我們通過追蹤垃圾的信號，可以看見城市的新陳代謝?！?nbsp; 
    同核醫(yī)學(xué)一樣，垃圾追蹤項目也具備“治療功能”。萊提表示，除了了解垃圾的回收，項目的另一層意義在于，對不同垃圾處理路徑、時間的分析，有助于發(fā)現(xiàn)城市垃圾處理系統(tǒng)中，是否存在一些缺乏效率的地方。  
    垃圾也能變得有趣，這一項目的提案很快獲得了紐約建筑聯(lián)合會的肯定。實驗室不僅贏得了這次競賽，還獲得了一筆研究經(jīng)費。同時，聯(lián)合會也決定，今年9月，將在紐約和西雅圖，對項目的研究成果進行展出。  
    而接下來的問題也就非常明確了：在技術(shù)上，對垃圾的追蹤應(yīng)當如何實行呢？  
    給垃圾帶上“手機”  
    6月7日，波士頓麻省理工學(xué)院的主樓里，爆發(fā)出一陣歡呼聲?！案兄鞘小睂嶒炇业难芯咳藛T第一次接收到他們丟出去的垃圾發(fā)回的信號。  
    發(fā)出信號的裝置被研究人員稱為“電子標簽”。這是一個只有火柴盒大小的裝置。它的正面是一塊芯片，背面則是一塊與手機電池差不多大小的銀色電池，能夠支持裝置運行兩個月。除此之外，只有幾根連接的電線，和一根用來發(fā)射信號的天線。  
    為了防止損壞，天線被罩在一個透明的小玻璃管里。于是，從外表上看，四四方方的芯片加上一根圓圓的天線，這個“電子標簽”就像一個小號手機。  
    “事實上，這個裝置從功能上也類似于一個微型手機，只是沒有聽筒和話筒?！比R提說。這個“手機”每隔15分鐘就會計算一次自己所在的方位，并且向?qū)嶒炇抑鳈C發(fā)送信號。在主機里，每次收到的信號都會在屏幕的城市地圖上實時顯示出來，并發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上，方便公眾查閱。  
    相比于GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，“電子標簽”使用的移動電話系統(tǒng)不僅成本較低，而且由于在世界各地得到普遍應(yīng)用，對垃圾的“追蹤”幾乎沒有任何限制。研究項目第一次丟棄垃圾，就選在了波士頓幾千公里之外的西雅圖。研究人員甚至雄心勃勃地表示，“跨國追蹤”也沒有問題。  
    不過，“電子標簽”也面臨著問題和質(zhì)疑。最重要的一點是，這樣的電子產(chǎn)品混雜在其他類型的垃圾中被丟棄掉，其本身就成了一個污染源。研究人員對此表示，他們已經(jīng)努力限制“電子標簽”對環(huán)境的影響，整個裝置都是用無污染可降解的環(huán)保材料制作的。  
    “至少，實驗的正面意義是顯而易見的?！卑莸侣f，“實驗對環(huán)境的益處還是遠遠大于可能產(chǎn)生的危害。”  
    另一方面，為了防止“電子標簽”和要追蹤的垃圾脫離開來，研究人員也是煞費苦心。在追蹤第一個丟棄的星巴克紙杯時，他們把“電子標簽”揉進一團廢紙，然后塞到紙杯里面。在另一些比較堅硬的電子產(chǎn)品中，“電子標簽”則先被塞進塑料泡沫，然后再放入垃圾中，以防止在運輸過程中被壓壞。  
    在新一輪的垃圾追蹤中，研究人員索性用乳膠把“標簽”粘貼在了所追蹤的垃圾上，實現(xiàn)更有效的綁定。  
    其他對“電子標簽”的質(zhì)疑則集中在成本方面。目前，每個“標簽”的成本大約是100美元，這給大面積推廣帶來很大困難。不過，萊提教授強調(diào)，批量生產(chǎn)后的標簽價格一定會大幅下降，甚至降低到幾美元。  
    甚至在標簽的尺寸大小方面，研究人員也在不斷進行技術(shù)改良。萊提透露，最終版本的“電子標簽”將只有現(xiàn)在六分之一的大小，“就像一塊SIM卡一樣”。  
    萊提期待著，越來越小、越來越便宜的“電子標簽”，能得到更為廣泛的應(yīng)用：“如果能夠給每一個垃圾都裝上‘電子標簽’，我們就再也不會浪費了?！?nbsp; 
    “最后的旅行”有多長  
    距離8月中旬項目的大規(guī)模啟動還有一個星期，實驗室的研究人員正在忙于進行“測試賽”。他們選擇了50種垃圾，除了星巴克紙杯，還有電器、雜志等等。“我們希望這些垃圾像一個標準樣本庫，能夠代表我們?nèi)粘Ｊ褂玫南M品?！比R提說。  
    在最新幾次“測試賽”中，研究人員又增加了多種追蹤對象，包括模型汽車、紙盒牛奶、棒球手套，還有一盒罐頭。  
    這些垃圾在城市中的運行軌跡也被實時發(fā)布在實驗室的“垃圾博客”上。7月13日的一張圖片顯示，研究人員在西雅圖西北海岸丟棄的一個星巴克的紙杯，經(jīng)過27小時36分，跨越了整個華盛頓州，最終停在了位于東南部的雪松山填埋場。  
    這似乎比通常想象的垃圾運輸流程復(fù)雜了許多。不過，實驗室里，來自中國的博士后劉靚強調(diào)，這并不能說明西雅圖的垃圾處理流程缺乏效率，因為后期數(shù)據(jù)的處理并不像圖片顯示的那么直觀和簡單。“垃圾運輸?shù)能壽E是否合理，處理行為是否符合可持續(xù)發(fā)展的要求，需要設(shè)定量化指標來進行評價?！眲㈧n說，“這是一個很復(fù)雜的過程?！?nbsp; 
    但至少，前期的“測試賽”收到了良好的反饋，垃圾追蹤正吸引著越來越多的關(guān)注。在實驗室的博客上，不斷有人詢問，如何領(lǐng)取“電子標簽”，追蹤自己丟掉的垃圾。  
    按照計劃，接下來，垃圾追蹤項目將在紐約和西雅圖招募志愿者，通過他們的幫助，追蹤超過3000件垃圾。相比于“測試賽”，這將是一個更大規(guī)模的樣本，對城市總體的垃圾排放情況也有更為有效的代表意義。  
    不過，在此之前，萊提教授和他的同事們又得到一個好消息。英國《新科學(xué)家》雜志決定，幫助實驗室，把“垃圾追蹤令”的范圍擴展到英國。他們將在倫敦招募志愿者，發(fā)放第三批“電子標簽”。  
    盡管對于項目的評價是“理想主義”，但雜志的編輯羅格·海菲爾德并不否認垃圾追蹤的積極意義?！叭绻阒雷约旱男袨闀o環(huán)境造成什么影響，那么處理垃圾就不會像‘丟進垃圾桶，然后洗洗手’那么簡單了?！彼f。  
    而對于劉靚，他還有一點“私心”，他希望，垃圾追蹤的推廣范圍能夠再大一些，比如，推廣到中國。盡管，他的心里也沒底：“中國現(xiàn)在比較注重投資發(fā)展，可能不太看重垃圾”。  
    “過去，中國對垃圾處理的研究，可能由于缺乏數(shù)據(jù)而無法展開，而垃圾追蹤剛好能夠提供大量數(shù)據(jù)，彌補這一不足?！眲㈧n說，“對于強調(diào)可持續(xù)發(fā)展的中國而言，這是一個非常有意義的研究?！?/P>