與黃四海的單打獨(dú)斗不同，沈青面對(duì)的是一座城市的頑疾。
他是帶著使命感的，因?yàn)樗哉J(rèn)是沈括的后人，體內(nèi)流淌著祖先探索自然、經(jīng)世致用的血液。
京城排水，積弊已久。
沈青沒(méi)有急于動(dòng)手，而是花了整整三個(gè)月時(shí)間，帶著自制的測(cè)量工具，走遍了京城的大街小巷，鉆遍了每一個(gè)能進(jìn)入的暗溝角落。
他繪制了詳盡的京城地勢(shì)圖和現(xiàn)有排水管網(wǎng)圖，圖上密密麻麻標(biāo)注著高程、管徑、流向、淤塞點(diǎn)。
驚世駭俗的“雨污分流”論
分析完所有數(shù)據(jù)，沈青得出了一個(gè)讓當(dāng)時(shí)所有工部官員都瞠目結(jié)舌的結(jié)論。
京城排水的根本問(wèn)題在于“雨污合流”。雨水和生活污水、糞便混在一起，不僅總量巨大，而且污水中的穢物極易在管道中沉淀淤積，堵塞通道。同時(shí)，大量的雨水被污染，也直接排入了河道，污染水源。
他提出了一個(gè)石破天驚的方案：雨污分流。
雨水系統(tǒng)： 利用相對(duì)干凈的自然降水。他主張修建更寬闊、更順暢的明渠或大型陶管，根據(jù)京城西北高、東南低的地勢(shì)，重新規(guī)劃主干渠，讓雨水能以最快速度直接排入護(hù)城河及外部的天然河道。
污水系統(tǒng)： 專門(mén)收集生活污水和糞便，這正與黃四海的沖凈器理念不謀而合。
鋪設(shè)另一套獨(dú)立的、管徑稍小的陶管網(wǎng)絡(luò)，將所有污水集中引導(dǎo)至城墻外預(yù)設(shè)的“化糞池”。
他設(shè)計(jì)的化糞池分為三格，利用沉淀和發(fā)酵原理，使固體穢物沉淀分解，上層相對(duì)澄清的液體可排放或用于灌溉，沉淀下來(lái)的污泥定期清理，可作為肥田的“金汁”。
這個(gè)理念在當(dāng)時(shí)太過(guò)超前，遭到了幾乎所有人的反對(duì)。
認(rèn)為這是勞民傷財(cái)，多此一舉。但沈青力排眾議，在格物院的辯論會(huì)上，他指著自己繪制的圖紙和模型，詳細(xì)解釋了合流的危害和分流的好處，言辭懇切，數(shù)據(jù)詳實(shí)，最終打動(dòng)了格物院的主事，并由此上達(dá)天聽(tīng)。
第二步：陶管矩陣與“龍骨架”設(shè)計(jì)
方案獲批試點(diǎn)，真正的挑戰(zhàn)在于施工。
首先是管道。原有的磚砌暗溝極易坍塌淤塞，石砌成本高昂。
沈青決定大規(guī)模使用改良的陶管。他設(shè)計(jì)了多種規(guī)格的圓形陶管，以及配套的T型、Y型、彎頭等連接件。
為了增強(qiáng)強(qiáng)度和平滑度，他要求在陶管內(nèi)壁施一層厚釉，并嚴(yán)格控制燒制過(guò)程中的變形。
其次是管網(wǎng)的鋪設(shè)。這絕非簡(jiǎn)單的挖溝埋管。
沈青創(chuàng)造性地提出了“主干龍骨架”概念。他根據(jù)京城地勢(shì)和街區(qū)布局，規(guī)劃了數(shù)條貫穿南北東西的大型主干管，如同城市的“龍骨”。
主干管管徑最大，埋深和坡度經(jīng)過(guò)精確計(jì)算，確保在任何情況下都能保持自流速度，避免沉積。
然后像肋骨一樣，從主干管上分出各級(jí)支管，深入每一條街巷，最終接入每一戶。
在鋪設(shè)過(guò)程中，他引入了“檢查井”的概念。
在管道交匯處、轉(zhuǎn)彎處和每隔一定距離，就用磚砌筑一個(gè)豎井，井口用帶孔的石板覆蓋。這不僅便于日常檢查和疏通，更重要的是，為未來(lái)的管網(wǎng)維護(hù)和擴(kuò)展留下了接口。
第三步：化糞池的奧秘與施工挑戰(zhàn)
化糞池是污水系統(tǒng)的終點(diǎn)，也是技術(shù)難點(diǎn)。
沈青設(shè)計(jì)的三格化糞池，要求第一格容量最大，用于沉淀固體和厭氧發(fā)酵。
第二格進(jìn)一步沉淀和降解，第三格儲(chǔ)存澄清液。
格與格之間通過(guò)安裝在特定高度的過(guò)水管連接，只讓上層液體通過(guò)。
在施工中，如何確保池體不滲漏、過(guò)水管高度精確、以及防止惡臭氣體溢出，都是難題。
沈青指揮工匠，先用夯土夯實(shí)池底，再用糯米漿混合石灰、沙土砌筑磚墻，內(nèi)壁同樣用三合土抹面，確保密封。
他還設(shè)計(jì)了活動(dòng)的、帶過(guò)濾網(wǎng)的陶制通風(fēng)管，引導(dǎo)廢氣高空稀釋。
試點(diǎn)區(qū)域選在了地勢(shì)低洼、常年內(nèi)澇的城東一片街區(qū)。
施工期間，沈青幾乎住在了工地上，與工匠同吃同住，解決了一個(gè)又一個(gè)突發(fā)問(wèn)題。
當(dāng)工程完工，一場(chǎng)暴雨降臨，試點(diǎn)街區(qū)的雨水迅速沿著新建的寬大雨水渠流走，街道干爽；而各家各戶的污水，也悄然通過(guò)地下那套看不見(jiàn)的管網(wǎng)，匯流至城外的化糞池。
望著與周邊“水漫金山”截然不同的景象，沈青長(zhǎng)長(zhǎng)地舒了一口氣，他知道，自己為這座千年古城，植入了一套全新的、健康的“地下血脈”。
與前兩者相比，展氏加的發(fā)明之路，充滿了更多的未知、風(fēng)險(xiǎn)與倫理的掙扎。他面對(duì)的敵人，是無(wú)形無(wú)影、殺人無(wú)數(shù)的天花病毒。
展氏加的家鄉(xiāng)靠近牧場(chǎng)，天花時(shí)有發(fā)生。
他行醫(yī)過(guò)程中，反復(fù)驗(yàn)證了一個(gè)現(xiàn)象：那些負(fù)責(zé)擠奶的婦女，尤其是手上偶爾會(huì)因?yàn)榻佑|病牛乳房而長(zhǎng)出類似痘瘡的人，似乎確實(shí)很少感染天花。這個(gè)現(xiàn)象并非他首次發(fā)現(xiàn)，但前人大多歸因于“體質(zhì)”或“運(yùn)氣”。
展氏加沒(méi)有停留于此。他系統(tǒng)地走訪了數(shù)十個(gè)牧場(chǎng)，記錄了上百例擠奶工的健康狀況，并與普通農(nóng)戶進(jìn)行對(duì)比。
數(shù)據(jù)清晰地顯示，接觸過(guò)牛痘的人群，天花發(fā)病率極低。
一個(gè)石破天驚的假設(shè)在他腦中成型：牛痘，或許是一種天然弱化的“假天花”，感染后，人體會(huì)在不經(jīng)歷重病的情況下，獲得對(duì)真正天花的抵抗力。
這個(gè)想法在當(dāng)時(shí)看來(lái)，簡(jiǎn)直是離經(jīng)叛道，褻瀆神明。人畜殊途，怎可混為一談？
假設(shè)需要驗(yàn)證。展氏加深知，這驗(yàn)證之路，九死一生。
他首先選擇了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，將牛痘漿接種到猴子身上，觀察反應(yīng)。猴子出現(xiàn)了輕微癥狀并康復(fù)。
但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，最終必須證明其對(duì)人類有效且安全。
古有趙氏孤兒，用自己的孩子去換別人的孩子。
作為一個(gè)郎中，實(shí)驗(yàn)只能從自己的家人身上。
你不會(huì)是一個(gè)好父親好丈夫好兒子，但你對(duì)人類的貢獻(xiàn)是巨大的。
這境界，不是一般人能做到的。