本文刊載於《三聯生活週刊》2019年第6期，原文標題《清理太平洋垃圾帶：夢想還是空想？》

博揚·斯萊特

起航

2018年9月8日，一艘海洋垃圾清理船拖著一條600米長、直徑約1.5米粗的塑料管，從美國舊金山金門大橋下通過，駛向太平洋。這個塑料管名叫“威爾遜（Wilson）”，是荷蘭24歲年輕發明家博揚·斯萊特（Boyan Slat）歷時8年的創造。“‘大太平洋垃圾帶’，我們來了！”斯萊特在“臉書”主頁上歡呼。根據他的設計，作為首個可摺疊連接的浮動垃圾容器，“威爾遜”將以每年近70噸的速度搜集海上垃圾。一旦“威爾遜”的使用獲得成功，斯萊特計劃打造60個類似的巨大裝置，它們將在5年裡清理掉“大太平洋垃圾帶”50%的垃圾。甚至，斯萊特還有更長遠的夢想——在2040年，清除全球90%的海洋塑料垃圾。

近些年，海洋塑料垃圾問題受到越來越多的關注。2015年，美國佐治亞大學工程學院的副教授詹娜·詹貝克（Jenna Jambeck）及其團隊在《科學》（Science）雜誌上發表的模擬研究表明，全球192個沿海國家和地區僅2010年向海洋輸入的塑料垃圾就約為480萬至1270萬噸。聯合國環境署在2017年初宣佈“向海洋塑料開戰”，並將“塑戰速決”作為世界環境日的主題。從某種意義上說，“威爾遜”所奔赴的“大太平洋垃圾帶”恰好是近20年人類關注並著手研究處理海洋塑料垃圾問題的起點。

1997年，船長查爾斯·摩爾（Charles J. Moore）駕駛海洋調查船Alguita號參加從洛杉磯到火奴魯魯的跨太平洋帆船挑戰賽。摩爾生於加州長灘市，父親熱衷航海，他從小在船上長大。1994年，他決定投身海洋保護和研究，成立了非營利性機構加利特海洋研究中心（Algalita Marine Research Foundation），同時在多個海洋保護機構任職。1997年的這次參賽是一個意外。當時，Alguita號剛剛更換了一根新桅杆，摩爾希望通過比賽檢測新裝備的可靠性。賽事結束返回長灘時，考慮到船隻裝有雙柴油發動機，而且還有多餘的燃料，摩爾決定做一個小小的探險，穿越赤道無風帶。那裡常年無風的環境不能吸引帆船造訪，區域內海洋生物的貧乏則使漁船絕跡，是最為人跡罕至的海域。讓摩爾沒有料到的是，那兒居然遍佈了人類文明的殘骸。“我的視線所及到處是塑料，”摩爾在一篇回憶文章中寫道，“我們在副熱帶高壓地區行駛了一週時間，不管我在什麼時候四處張望，水面上都漂浮著塑料殘骸：瓶子、瓶蓋、包裝材料、各種碎片。”

幾個月以後，摩爾把自己的經歷告訴了海洋學家柯蒂斯·埃貝斯邁爾（Curtis Ebbesmeyer）。埃貝斯邁爾是通過海洋漂浮物研究洋流的頂尖專家，他最開始用“垃圾帶”來形容摩爾的所見，並且估計這個垃圾帶的面積大約相當於一個得克薩斯州。

1997年，查爾斯·摩爾偶然發現了大太平洋垃圾帶

美國洛杉磯五大環流研究中心（5 Gyres Institute）研究主管馬庫斯·埃裡克森（Marcus Eriksen）是研究海洋塑料垃圾問題的專家。他相信，特殊的地理環境造就了“大太平洋垃圾帶”。就好像順時針轉動一杯茶，茶葉大都會聚集到杯子的中央。這片垃圾帶恰恰被北太平洋環流所環繞。北太平洋環流是一個由北赤道暖流、黑潮、北太平洋暖流、加利福尼亞寒流構成的順時針環形系統。一支在舊金山海岸被廢棄的牙刷，會隨著加利福尼亞寒流一路向南，到了墨西哥一帶再借著北赤道暖流流向亞洲，一直到達日本海域，然後它會遇上黑潮，轉而向東匯入北太平洋暖流，經過夏威夷，最終到達這片北緯35°～42°之間的區域。

這片區域正好處於“無風帶”。赤道附近由於陽光直射，地面空氣受熱膨脹，變輕上升。大約上升到8000米以後，向南北兩極方向流動。這種向南北運行的大氣，在地球自轉偏向力的影響下逐漸改變方向：向北的偏向東北，向南的偏向東南。偏向隨著緯度的增加而增加，到南北緯30°～35°上空差不多都變成了西風，不再向前推進。而赤道附近的空氣又源源不斷地補充進來，於是大量的空氣都擁擠在南北緯30°～35°上空，使地面氣壓升高，形成了南北半球的副熱帶高壓帶。這裡缺雲少雨，風也很少，就好像是龍捲風平靜的中心。

英國伯恩茅斯大學（Bournemouth University）教授，海洋生物學家裡克·斯塔福德（Rick Stafford）告訴我，20年前，海洋保護的主題和今天非常不同，那時候，人們關注的是漁業的過度捕撈、海洋生物棲息地的喪失，受重視的汙染物是有害化學物質、洩漏原油等。

“我的發現拉響了警鈴。”查爾斯·摩爾說。這些年摩爾一直在從事塑料垃圾問題的研究，他為中國《海洋學報》撰寫的文章《合成聚合物入侵生物圈：我們當下所知對未來意味著什麼》即將發表。他告訴我，海洋中的塑料垃圾既是“捕食者”也是“被捕食者”，無論是哪種情況，它都能讓動物死亡。在深海，塑料垃圾成為一些物種的新的棲息地，它們原本不應該出現在那裡，這消耗了珍貴的資源，對整個生態系統造成了影響。與此同時，塑料本身會吸附毒物，也會釋放毒物。除此之外，微塑料將危及整個生物圈。

2004年，科學家們提出了“微塑料”這一術語。它被用於指稱“直徑小於5毫米的塑料纖維、顆粒或者薄膜”。微塑料分為兩種，一種是塑料顆粒工業產品，它們包括日常清洗衣物中脫落的非常小的合成纖維，按摩型沐浴露、洗面奶、剃鬚膏等護膚品中的“微型柔珠”顆粒等等；另一種則是二次生成的。大塊塑料垃圾進入海洋環境後，長年累月地在風浪和紫外線等的作用下，環流可能像碎紙機一樣把較大的塑料碎片粉碎成塑料微粒，再把它們散佈到整個洋區。這些微塑料一方面可釋放出有毒有害物質，一方面也比一般塑料更容易吸附有毒有害物質。2017年，科學家首次拍攝到浮游生物攝入微塑料，它們可以沿著食物鏈傳遞，影響海洋生物，直至人類的健康。

早在10年前，人們就已經開始討論如何去清理垃圾帶。但很顯然，就算僅考慮其巨大的規模，用船隻蒐集垃圾的操作就絕無成功的可能。去年3月，博揚·斯萊特的“海洋清理”在自然出版集團（Nature）旗下的期刊《科學報告》（Scientific Reports）發表了一份研究。3年前，在“大太平洋垃圾帶”，“海洋清理”僱用了18艘船在不同的地點用652張可捕抓微塑料或是較大垃圾的網進行打撈，同時在311平方公里的面積內從空中拍攝了7300張照片。然後，他們使用數學模型和洋流投影來估算“大太平洋垃圾帶”的規模。他們認為，垃圾帶的面積達到160萬平方公里，接近於3個法國。它彙集了重達8.7萬噸的塑料垃圾，相當於4.3萬輛汽車的重量，是先前預估的16倍。

“大多數塑料垃圾仍然很大，這意味著如果我們在未來幾十年裡不把它們清理出來，塑料微粒的數量就可能達到現在的10倍到100倍。”斯萊特認為，他的發明能夠解決問題。“威爾遜”可以被視為一個跨度1.6公里的巨大的漂浮簸箕。直徑1.5米的塑料管在海面上形成U形，拖拽著下方懸掛的3米深的裙板。它的運行原理並不複雜。博揚·斯萊特和他的團隊認為，在海上，風、海浪和海浪下的海流具有不同的速度，越往下速度越慢。塑料漂浮物位於海浪表層以及水面以下，“威爾遜”漂浮在海浪上的塑料管能夠藉助風和海浪的力量，以相對塑料漂浮物更快的速度前進，那麼它就會像一隻簸箕一樣將垃圾蒐集匯攏。“威爾遜”上面裝有太陽能充電板、夜間照明設備、GPS衛星定位系統、攝影機以及各式各樣的電子傳感器，隨時能夠透過衛星把所有的信息傳送到總部。當垃圾收集好了，傳感器會自動通知地面，顯示出自己的位置，讓接收垃圾的船隻過來進行高效率的打撈。博揚·斯萊特估計，下水6周後，“威爾遜”蒐集的第一批垃圾就將被送回海岸。

荷蘭公司“海洋清理”推出了旨在收集大太平洋垃圾帶垃圾的清潔系統System 001

“夢想”還是“空想”？

“海洋清理”的總部位於荷蘭代爾夫特市（Delft）一座寫字樓的18層。在這兒，你能聽到混合著各種口音的英語。法國人、丹麥人、德國人、意大利人、巴西人，年輕的博揚·斯萊特領導著一個18歲到55歲年齡層的國際化團隊。

一切的起點是2010年的一次旅行。16歲的斯萊特和家人一起去希臘度假，報名參加了潛水課程。他對美麗的海底世界充滿期待，卻發現海床上躺著許多垃圾。一個念頭在他腦海中產生：“我們為什麼不把它清理乾淨？”斯萊特正好要為高中科學作業選定題目，海洋塑料汙染就成了他的研究對象。

2012年，斯萊特進入了荷蘭代爾夫特理工大學學習航空航天工程，然而他的真正熱情依然留在海洋中。“我無法停止思考。課堂裡在講述航空器的金屬疲勞問題，我想的是如何把這些知識用在清理海洋上。”一次，斯萊特觀看一位海洋學家的視頻演講。這位海洋學家展示了塑料垃圾在大海中漂流的動態圖，指出這是人們難以蒐集清理它們的原因之一。“為什麼不能順勢而為？”這瞬間的靈感為他之後的發明奠定了基礎。

2012年，代爾夫特理工大學舉辦了一場TEDx演講。斯萊特第一次闡述他清理大海的思路。“曾經有石器時代、青銅時代，而現在，我們正處於塑料時代……當你想要餅乾的時候，你只能買這樣的餅乾——它躺在一個塑料盒子裡，被塑料分裝袋包裹，在最外層的大紙盒外面還會有一層塑料紙，然後它還會被裝進一個大塑料口袋裡。這不是危險的核廢料，這只是一塊餅乾而已！”斯萊特很有演講天賦，他把塑料汙染的硬知識包裹進了生動的故事和笑話裡，仔細地說明了他的想法和背後的科學依據。最初，演講視頻在網絡上並沒有產生多大的影響。這沒有阻止斯萊特著手將靈感付諸實施。6個月後，他從代爾夫特理工大學休學，開始籌辦“海洋清理”公司。他荷包裡的300歐元就是啟動資金。斯萊特曾經在一天之內聯繫了300家公司，希望他們能提供資金或合作，只有一個迴應了他。沒有人相信這個一臉稚氣的大學生的離奇夢想。

2013年初，事情發生了轉機。一些美國熱門博客和新聞網站發現了斯萊特。這個年輕男孩符合網絡時代英雄故事的一切元素。他的演講開始在網上病毒式傳播。“突然，我開始一天能收到1500封電子郵件。我找來一些朋友，我們捧著筆記本電腦坐在我的床邊，開始一封封瀏覽它們。”與此同時，斯萊特收到了超過400個媒體採訪邀請。資金也隨之而來，2014年，他在100天之內就眾籌到了超過200萬美元，成為眾籌平臺荷蘭銀行“種子”計劃有史以來最成功的項目。

2016年，在距離荷蘭海岸23公里的北海海域，斯萊特的垃圾清理系統第一次在開放水域進行測試。而在這之前，網絡已經令斯萊特成為蜚聲國際的青年發明家，帶給了他巨大的榮耀。2014年，他獲得了聯合國環境署頒發的“地球衛士獎”，是歷史上最年輕的獲獎者。2015年，挪威國際海事獎把青年企業家獎頒給了他。同年，他那還未成形的發明就被《時代》雜誌評為年度25個最佳發明之一。如今，“海洋清理”的合作捐資夥伴包括馬士基海運集團、德勤、荷蘭皇家工程公司、微軟、沙特基礎工業公司等數十家全球一流企業。

在大眾媒體的許多報道和社交網絡裡，斯萊特是當之無愧的青年楷模、時代英雄，但這個故事還有另外一面。在去年9月“威爾遜”起航之前3個月，美國海洋環保活動人士大衛·史夫曼（David Shiffman）做了一個調查。他聯繫了51位在研究機構、政府部門和非營利性機構工作的海洋塑料汙染問題專家，其中有15人願意以匿名的方式完成一份調查問卷。結果顯示，他們中沒有一人對“海洋清理”項目持毫無保留的支持。超過1/4的人尖銳批評整個計劃是“毫無價值的糟糕想法”。“我所知道的每一位海洋殘骸專家都認為這個設計是有缺陷的，儘管如此，仍然看到如此多的金錢被投入到這個項目中，這真令人沮喪。上百萬美元的資金本可以用在更有效率的其他地方。”一位匿名者說。“大眾媒體很擅長大肆渲染這樣的話題——某個重大的環境問題找到了‘銀彈’式的解決辦法，一切都能變得更好起來，但事實上，他們並沒有提供準確全面的信息，”一位受調查者談到科學家們的處境，“這讓我們作為科學家感到為難，似乎我們總是很消極，總是在抱怨。”

海洋生物學家裡克·斯塔福德告訴我，其實早在2013年，包括海洋生物學家、工程學家等在內的許多學者就曾指出斯萊特的設想存在許多問題。2014年，“海洋清理”出具了一份長達52頁的可行性報告，但這份報告並沒有很好地對此作出迴應。甚至於直到今天，斯塔福德也並不認為這些問題得到了處理和解決。

科學家們的質疑是全方位的。他們認為“威爾遜”存在基本的設計缺陷。首先，斯萊特計劃用3米深的裙板蒐集海洋垃圾，但許多研究認為，大量塑料垃圾其實存在於3米以下，一些垃圾甚至很容易深入到海面下100米。“海洋清理”曾在東北大西洋海域進行過相關的試驗，但當時，他們的採樣範圍只到達了海面下5米，專家們認為，這並不足以說明任何問題。

另一個問題是，“海洋清理”並沒有能夠回答：他們將具體以何種方式處理“威爾遜”面臨的生物汙損難題。在海洋中，船底、浮標和一切人工設施都會附著上大量的動植物和微生物。“威爾遜”這樣龐大的裝置，在極為偏遠的海域運轉，人工清理的費用將是一筆巨資，而目前並沒有防護技術能夠一勞永逸地解決問題。美國進步中心（Center for American Progress）的海洋政策主任米利亞姆·戈德斯坦（Miriam Goldstein）指出，生物汙損意味著，即使在最理想的情況下，裝置每平方米的外表面都將附著數十到數百公斤的生物，那麼“威爾遜”的塑料管漂浮裝置很可能不再能夠漂浮在海面以上，而這是它正常工作的基本要求。

許多人根本不相信“威爾遜”能在嚴酷的大洋中倖存下來。“五大環流研究所”政策主任史蒂夫·威爾遜（Stiv Wilson）曾經和一位支持清理環流垃圾的人士穿越南大西洋，從巴西到達南非。在這次行程中，他們有22天遭遇了浪高超過9米的風暴。總共花了50多天才完成旅行。“這位人士放棄了自己的想法，他方才意識到，海洋到底有多大，”史蒂夫·威爾遜在一篇文章中寫道，“大海是巨大的毀滅力量。在海上一個月以後，我們的風帆就已經撕破了兩次，一些桅杆被損壞，一部風力發電設備徹底成了廢鐵——這就是自然的力量。”米利亞姆·戈德斯坦認為，“威爾遜”工作的海域看似平靜，令它的設計者們低估它可能遭遇的挑戰。

查爾斯·摩爾告訴我，“威爾遜”的塑料管是聚乙烯製成的。“這些沉重的塑料管會逐漸變硬和折斷。”他算了一筆賬：“海洋清理”預計在最佳狀態下，一個“威爾遜”這樣的系統一年能蒐集120噸～180噸垃圾，而一個這樣的裝置本身就重達280噸。

更重要的是，科學家們不但認為“威爾遜”不能成功完成垃圾清理的任務，還會對本已脆弱的海洋生態造成更大的傷害。裡克·斯塔福德說，“海洋清理”稱，“威爾遜”不會對海洋生物造成危害，它們可以從3米深的裙板下方游過去，大多數海洋生物學家對此非常擔憂。北太平洋環流中有大量的浮游生物無法離開富含氧氣的表層海水，這意味著“威爾遜”的裙板勢必將干擾它們。“海洋清理”的可行性報告引用了一項1986年的研究證明“威爾遜”的安全性，但該研究是在阿拉斯加灣北部進行的，該海域和北太平洋亞熱帶環流有完全不同的生態系統。

查爾斯·摩爾告訴我，“威爾遜”會成為“人工集魚裝置”。在海洋中，魚類會喜歡游到大型漂浮物的下方。由於裝置本身會蒐集垃圾，這些動物誤食塑料的可能性比在公開水域更大。“海洋清理”的可行性報告中提到了清理裝置誤捕魚類的可能，但並沒有給出解決方案。

另一種危險是，如果“海洋清理”要以非機械的方式清理“威爾遜”的生物汙損就勢必大量使用防無損塗層。這種塗層含有生物殺滅劑成分。塗層本身具有有效期限，因為它所含有的生物殺滅劑會不斷流失，釋放到水中。

對於這些質疑，“海洋清理”有自己的說法。首席運營官羅內克·霍利爾霍克（Lonneke Holierhoek）強調，“威爾遜”的設計經過了嚴格的測試：他們設計了一些措施，比如安排船隻監控海洋生物的情況，使用聽覺傳感器等裝置引導海龜和哺乳動物避開“威爾遜”等等，即使裝置確實對海洋生物產生了某些危害，它所帶來的收益也將遠遠超過它的負面影響。

從大太平洋垃圾帶打撈出來的垃圾樣品

折戟

9月8日，“威爾遜”離開舊金山海岸後，先在太平洋開放水域進行了兩週多的最後試驗，結果顯示系統運行良好。接著它被正式運送到“大太平洋垃圾帶”，接受真正的挑戰。不幸的是，12月29日，它就不得不被重新運回夏威夷的希洛灣。

“海洋清理”的新聞官員揚·範·艾維克告訴我，“威爾遜”遇到了兩個問題：“系統並沒有能夠成功地將蒐集的垃圾控制在自己的範圍內，這可能是因為系統的運動速度太慢。系統的一小部分結構（60英尺大小）損壞了，可能是因為材料疲勞。”“現在，系統在港口接受必要的維修和調試。”他沒有做出更多解釋。首席運營官羅內克·霍利爾霍克沒有接受採訪。

在馬庫斯·埃裡克森和查爾斯·摩爾看來，不成功的首次出航已經證明了科學家們的預見。但斯萊特並不這麼認為。在一次採訪中，他斥責那些稱“海洋清理”已經失敗的言論：“當然，那些都是垃圾，只是通向成功的道路上的垃圾而已。”他聲稱，今年晚些時候，“威爾遜”將重新回到“大太平洋垃圾帶”。

但事實上，即使斯萊特的裝置解決了一切設計問題，並被證明對海洋生態無害，他的計劃依然充滿了爭議。斯萊特和科學家們在一些基本事實和觀念上存在根本分歧。一個典型的例子是，去年3月“海洋清理”在《科學報告》上發表的研究顯示，“大太平洋垃圾帶”的廢棄物中99.9%為塑料，其中至少46%為漁網。超過3/4的塑料都是大於5釐米的廢棄物，包括硬塑料、塑料片材和塑料薄膜，塑料微粒只佔塑料總質量的8%。這項結果對“威爾遜”的可行性和價值至關重要，因為按照設計，它只能蒐集直徑1釐米以上的塑料垃圾，但很多科學家並不認可這樣的結果和邏輯，在他們看來，真正需要“清理”的是那些“威爾遜”無法處理的微塑料。

馬庫斯·埃裡克森告訴我，“大太平洋垃圾帶”並非是靜止不動的。“他們並沒有在海流模型上做足夠的研究，海流模型告訴我們，他們所希望收集的大塊的垃圾碎片會在10年或更短的時間內被重新帶回到海岸邊。一個例子是，美國夏威夷大學國際太平洋研究中心高級研究員尼可萊·馬克西莫科（Nicholai Maximenko）2018年發佈了他的研究。他估計，2011年日本海嘯時失蹤的1000艘漁船中的90%，其殘骸已經在7年後被海流重新送回到了岸邊。因此‘海洋清理’的行動是非常不必要的。”

“在過去5年裡，關於海洋塑料垃圾的研究比過去50年都要多。我們現在已經知道了塑料如何在海洋中運動。問題的關鍵在於預防。全世界有數百個組織在從事相關的工作。塑料工業企業剛剛組建了一個聯盟，決定投入15億美元用於廢物處理，防止塑料進入海洋，”埃裡克森說，“沒有人真的在大洋的中心打撈垃圾，因為海洋實在太大了。根據我們的研究，漂浮在海面上的塑料垃圾只佔人類製造的塑料製品總量的0.00003%。絕大多數的塑料垃圾被堆積在海岸邊。‘海洋清理’行動實際上分散了人們抗擊海洋垃圾汙染的努力。大量的資金不再被用於從源頭上控制塑料，這對於全球抵抗塑料汙染運動是一種傷害。”

斯萊特說，“海洋清理”的贊助者並沒有受到首航失敗的影響。“我們的主要贊助人……他們中的許多是企業家和技術專家，他們知道迭代開發過程是怎麼一回事。”根據“海洋清理”的數據，設計、製造、組裝“威爾遜”，再加上運營，其一年的花費是2100萬美元。