大多数美国人不会过多考虑他们的“瓷马桶”。解决生理需求，冲水，然后离开。但对世界数十亿人口而言，厕所是焦虑、疾病和经济困难的主要根源。
“在发展中地区，（卫生）基础设施不存在，因此厕所无法安全排空，人类排泄物会与人接触，”杜克大学工程学教授杰弗里·格拉斯通过电子邮件告诉《PopSci》。美国人很大程度上依赖于由市政卫生部门管理的、功能上几乎看不见的污水系统和异地废水处理厂来安全处理他们的粪便。而在其他地方，排泄物则流淌得更加自由。“因此，病原体便会进入饮用水以及用于清洁等日常家庭杂务的水中。”
这些“泄漏的工业肠道”对人类健康造成了严重后果。粪便中的病原体包括霍乱致病菌；引起胃肠感冒的轮状病毒；引起痢疾的志贺氏菌；甚至还有渴望殖民新宿主的寄生虫。每年，有50万或更多的5岁以下儿童死于此类疾病。成年人也并非安全：美国疾病控制与预防中心估计，全球9%的总疾病负担源于糟糕的卫生条件和受污染的饮用水。
但微软创始人、世界最著名的慈善家比尔·盖茨宣布，一个由比尔及梅琳达·盖茨基金会资助的由技术专家、卫生专家和发展工作者组成的国际网络终于破解了国际厕所危机。这家以其公共卫生举措为荣的私营组织，在2011年决定颠覆传统的卫生间。基金会的工作人员联系了来自遥远地区的工程公司，鼓励他们——通过赠款和潜在的巨额公益回报——开发一种独立的、能杀死病菌的机器。
在本周于北京举行的基金会资助的“再造马桶博览会”上，盖茨带着一个实用的视觉辅助工具——一个装满粪便的梅森罐。“这次博览会首次展示了真正全新的、分散式的卫生技术和已准备好上市的产品，”他说。“问题不再是‘我们能否再造马桶和其他卫生系统’。而是‘这种新型离网解决方案的推广速度有多快’。”根据一份新闻稿，该基金会已投资了20项如今被认为已准备好广泛使用的马桶技术。
华盛顿州塞德罗-伍利的初创工程公司Sedron Technologies（距离基金会在西雅图市中心的总部约一个小时15分钟车程）响应了号召。该公司从20年的航空航天工程领域（与波音和洛克希德等公司合作）转向了卫生领域。“这是一个很大的转变，”Sedron总裁萨拉·范塔塞尔说。仅仅六年后的今天，这家公司的豪赌正在获得回报：其Omni Processor（全能处理器）是盖茨在北京庆典上的焦点。
这台大小相当于四个并排放置的海洋集装箱的机器，在一个闭环系统中结合了三种现有技术。它首先进行固体燃料燃烧，固体废物与液体废物分离，经过机械干燥，然后点燃。产生的热量会煮沸水，产生蒸汽动力来维持整个系统的运行。第三个也是最后一个过程是水处理，与燃烧和蒸汽产生过程并行进行。从早期烘干机中分离出来的液体废物会被过滤和冷凝，产生可饮用的水。
这个自给自足的系统不使用外部能源，但它产生了充足的能源。多余的电力可以输送到社区。“它确实结合了许多我们非常熟悉的标准工艺，只是我们做得更有效率了，”范塔塞尔说。她估计，首批机器能够为约20万至50万人口的社区提供水处理。
自人类文明曙光初现以来，我们就一直在努力控制集体排泄物。数千年来，大多数人蹲在洞或盆上；有时，“夜肥”被用于农业。更常见的是，它被排入附近的河流和海洋，在那里很容易引发疾病。奇迹般的抽水马桶出现在几百年前的都铎王朝时期的英国。自1780年代以来，它一直保持着其形状、结构和对下水道网络的依赖。与维护良好的化粪池或更常见的污水管道相结合，对于富裕国家的居民来说，长期以来排便的问题消失了，他们现在购买洗脸台配件，如加热马桶座圈和具有不同速度和水温的马桶内冲洗器。
发明一个全新的系统需要一些创造性的思考，并且对盖茨基金会的提案多种多样。病原体可以通过三种方式被杀死：化学物质、像排泄物吞噬细菌这样的生物元素，或热量。工程师们沿着所有这三条路径进行了探索。再加上每个系统必须完全自给自足的要求，马桶座圈突然看起来更像一个陶瓷魔方。“例如，一种技术在消毒方面可能非常有效，但只有批量生产才划算，所以它应该在社区及以上层面使用，而不是在单个家庭中使用，”格拉斯说。“另一种可能非常划算，但需要电力，因此无法在没有电网的地方使用。”
在过去的七年中，该基金会已投入2亿美元用于“再造马桶”，盖茨在北京宣布他将再投入2亿美元。但前方仍有挑战。《纽约时报》报道称，例如，在博览会上展出的许多模型价格高达1万美元。如果这些管道要具有商业可行性，这个价格需要大幅下降——比如说，降至500美元。此外，还有一个问题是，这些设备所服务的社区是否真的想要安装Omni Processor或Sedron即将推出的Firelight马桶。
“我认为商业化仍然会有一个巨大的曲线，”她说。尝试新事物存在固有的风险，因此Sedron依赖于渴望创新的早期采用者。“从某种意义上说，卫生一直是一项政府责任，而且是以一种高度集中的方式进行的，”她说。这就是为什么盖茨基金会“不仅仅资助了技术开发，他们还在努力将卫生观念转变为这些分散式的解决方案。”
此故事已更新，以反映Omni Processor早期版本能够服务的人数。
