蓋茨要革廁所的命 投千萬中國選四方案
全球每天有約10億人是在露天排便，有21億人使用的廁所直接將污水排放出去，每年還有約150萬名兒童，由于吃下了被糞便污染的食物與飲水，而死于腹瀉相關疾病；廁所革命如何解決他們的問題？
【財新網】（記者 徐和謙）一則微軟創始人比爾‧蓋茨痛飲糞便凈化水的視頻近日在互聯網廣為流傳。而他對如廁及相關產品的關注還不僅限于此。他管理的蓋茨基金會砸下重金在全球征集富有創意的廁所改良方案。
從2011年開始，蓋茨基金會便啟動了“全球廁所創新大賽”在全球征集科研創意，為開發無水、節能、成本低廉的“下一代廁所”做準備。而自2013年起，蓋茨基金會則宣布投入500萬美元，舉行中國區的廁所創新大賽。
據主持廁所創新大賽中國區項目的北京科技大學教授李子富介紹，蓋茨基金會在全球范圍內，只有在中國和印度，舉辦了以單一國家為范圍的競賽。
2014年1月，第一輪中國區廁所創新大賽的項目征集工作正式啟動，歷經初選、詳細方案評估、國際專家評選后，蓋茨基金會在2015年1月26日宣布了最終在第一輪競賽中脫穎而出的四個優秀方案。
這四個方案也將獲得總額約1300萬人民幣的資助，以進行生產原型機、現場測試、實際使用評估等后續開發階段。
據蓋茨基金會表示，中國區廁所創新大賽的第二輪比賽自1月26日啟動并開始征集方案后，參賽者需在3月5日完成初步方案提交；5月5日由蓋茨基金會公布初選結果；入圍者則需于6月7日提交詳細方案。最終，蓋茨基金會將在6月25日公布最終評選結果，并于7月5日完成簽約。
廁所為何重要？
在中國農村的2.6億個農戶中，仍有超過25%的人，沒有辦法用上現代化的衛生廁所。據國家衛計委主任李斌在2014年10月的一場會議上說，目前，中國農村的衛生廁所普及率為74.1%；在東部省份農村，普及率則到了90%以上。但在1993年，中國農村的衛生廁所普及率僅有7.5%。
現代化的衛生廁所設施，不但在中國仍未完全普及，在全球更有超過25億的人口由于缺乏水資源，沒有匹配的電力、下水管道和排污系統，而無法使用最基本的安全公共衛生設施。目前，全球還有80%的人類排泄物被直接排入了湖泊、河流等自然水體。
根據比爾及梅琳達‧蓋茨基金會（下稱蓋茨基金會）提供的一組數據顯示，全球每天有約10億人是在露天排便；有21億人使用的廁所直接將污水排放出去，或者未能連接到能夠安全清理排泄物的化糞池。每一年，全球還有約150萬名兒童，由于吃下了被糞便污染的食物與飲水，而死于腹瀉相關疾病；除致死風險外，慢性腹瀉還損傷了兒童的免疫系統、身體發育和智力成長。
國家衛計委疾病預防控制局副局長張勇曾在2014年4月的“世界衛生日”宣傳活動上稱，從2004年以來，中央政府累計投入了82.7億元人民幣，在中國農村地區改造了2103萬個廁所。隨著衛生廁所設施的普及，近年來在農村地區，痢疾、傷寒、甲肝等腸道傳染病的發病率均呈逐年下降趨勢。
國家衛計委主任李斌還曾引用一份2009年至2011年，醫改農村廁所改造項目地區的統計數據說明，由于引入了現代化的衛生廁所，項目實施地區的糞─口傳染病發病率，已從37.5/10萬下降至22.2/10萬。
清華大學環境學院副教授周律說，從公共衛生角度而論，現代化的抽水馬桶對人類文明的貢獻不亞于青霉素等重大醫學發明，甚至還將全球人類平均壽命延長了20歲左右。
然而，從18世紀下半葉便已發明、運作原理迄今并無明顯改變的抽水馬桶系統，是否仍應是未來公共衛生設施發展的標準途徑？顯然，包括比爾‧蓋茨在內的許多人，并不甘于接受這樣的答案。
過去幾屆全球廁所創新競賽中，諸如用尿液發電給手機充電，或以微波加熱將糞便轉為合成氣體等看似“瘋狂”的概念不斷被發掘出來
中國人發明新廁所
李子富告訴財新記者，蓋茨基金會單獨資助中國區競賽項目的理由，和中國人口基數大、在解決世界公共衛生問題時的杠桿作用較強有關。此外，蓋茨基金會對中國科學家的研發能力，以及對中國企業能夠將科研概念商品化，降低成本、批量生產的期望也比較高。
“我們在中國區辦廁所創新比賽，不只希望能夠解決中國的廁所問題，還希望能夠把中國廠商的成熟技術推廣到其它地方去”。李子富說。
中國區有四套排名不分先后的方案脫穎而出，分別由上海理工大學、清華大學、北京化工大學和萬若（北京）環境工程技術公司設計。
其中，上海理工大學發明的，是以生物燃料電池和微生物電解作用為核心、能夠取代傳統化糞池的黑水處理反應器。
清華大學構思了以兩極正滲透技術為核心，最后可以產出清潔水的糞尿污水資源化處理系統。
北京化工大學的設計，是以糞尿源頭分離為基礎、模仿自然界石油生成過程，透過反應釜將糞便轉化為生物質油、將尿液轉化為有積液肥的糞便生物質油制備裝置。
萬若（北京）環境工程技術公司所則提出了無水氣沖廁所系統的方案。該公司的負責人張健說，現在對于中國研發者的主要挑戰，是在這一領域中的外國創新方案已經提煉多年，“事情就是這么點事情，要想出完全不一樣的點子并不容易”。
蓋茨基金會的污水處理工程專家Doulaye Kone強調，這場創新競賽要求的并不參賽者設計出一整套全新的體系，哪怕只要有任何一個環節具有創新意義，都可以參加比賽。而蓋茨基金會也會協助全球范圍內的各類創新構想進行配對，使不同地區研發者提出的創意能夠加以組合，發揮更佳的綜效，并使科研成果的商品化及早實現。
這項有趣大賽的設計，必須符合蓋茨基金會的一定要求，其核心精神是適用于管網等基礎設施不完備的地區，符合無污染、使用便捷、成本低廉、可商業化等特征。
具體要求為：糞便需要無害化，能夠無污染排放；無需外接水管、下水道或供電電網；可持續使用5年以上；能夠以用戶為中心滿足其需求；以產出清潔的再生水、肥料或能源等方式，實現物質的再利用；能夠構建出詳細的商業鏈，使排放廢棄物的處理能夠商品化等。
在成本方面，現已經開放征集的中國區廁所創新大賽第二輪比賽，則要求需不超過每人每日0.3元人民幣的標準，并最終能達到每人每日0.06元人民幣的狀態，使最貧困地區的人民或社區都能承擔得起。
市場前景
李子富說，各個入選的優秀方案在經過原型機制作、性能實測等后續考驗后，并非每一個項目都能走向商品化。Doulaye Kone也表示，有些概念在經過實測過后不能運作，是可以預期的，但不需視之為失敗，在推動一項變革性的系統工程時，這都是需要面臨的風險。
蓋茨基金會中國代表處的新聞官張璟則表示，蓋茨基金會除給予優秀的研發團隊資金支持外，也會協助研發團隊媒合具有生產意愿的企業廠商，但也并不限制研發團隊自尋生產開發伙伴，“就像我們把一個姑娘給養大了，她可以自由戀愛，但我們也可以幫忙找老公” 。
Doulaye Kone在回答財新記者提問時還強調，蓋茨基金會不僅要對研發團隊給予支持和投資，還需要讓相關的國家及其政府了解此一領域的創新進展，例如不需要廣接下水道、大形污水處理廠等昂貴投資的下一代廁所系統如何才能運作，并制定出新的公共衛生設施生產標準，才能鼓勵企業投入生產。
蓋茨基金會的水和環境衛生部門主任Brian Arbogast預估，到2030年，在全球貧困地區擁有27億潛在消費者的背景下，下一代廁所的產值能達到每年80億美元，市場之大完全足以驅動商業力量投入推廣。
Brian Arbogast在回答財新記者提問時還透露，在兩個星期以前，蓋茨基金會已經和印度的城市發展部簽署了諒解備忘錄，應邀協助印度政府尋找興建大量現代廁所的最佳方案。
自2013年莫迪當選總理后，將廣建廁所上升為國家重大政策。Brian Arbogast說，任何一項重大創新都需要強大的政治意志，過去的印度政府對于改進廁所設施的政治意志不強，但現在蓋茨基金會則非常興奮能夠積極參與其中。
Brian Arbogast還說，在過去幾屆全球廁所創新比賽中獲獎的科研成果，現在也有部分已經投入到達卡、塞內加爾和中國進行試用。
李子富告訴財新記者，在中國，已有交通部門官員表態對新型廁所的開發很感興趣，并表示若技術成熟，未來可廣泛應用到高速公路休息站、機場或火車站等大型公用廁所中。此外，住健部在推動生態城市建設時，也已注意到新型廁所的研發思路。
張健則稱，萬若公司研發的氣沖馬桶，和利用通氣管路把各家馬桶連通到一處、統一收集高濃度的排泄物后，再與秸桿等有機物質混合干化產生有機肥的系統設施，已在邯鄲的城鄉結合部進行實測應用。“現在新廁所在那邊使用了一年，已經是當地百姓過年、聚會討論的話題了，甚至還會主動邀請別人來自己家在上廁所”。
張健還反思，目前在全世界，只有四五個國家實際達到全國下水道接管率超過九成的水準，但“這個事實上沒有普及、難以復制的模式，人們卻都把它當成天經地義”。
李子富說，目前國際上計算每人每天如廁用水量的標準，大約是一天六次，每次使用九升水；如果使用節水系統的馬桶，每次則為六升水，合計每人每天的如廁用水量便是54升或36升。但如果免用水的新型廁所能夠成功推廣，這些水資源都能節省下來。█
