“如何认识科学”(六):大卫·凯里对詹姆斯·罗夫洛克的访谈

2015-03-29 13:11:52詹姆斯罗夫洛克大卫凯里
关键词:盖亚凯里洛克

詹姆斯·罗夫洛克,大卫·凯里

肯尼迪:我是保罗·肯尼迪,这是“思想”栏目的“如何认识科学”节目。

罗夫洛克:我无法预想,到本世纪末,世界上超过20%的人口将如何能够得以生存。这是一件非常可怕的事情。

肯尼迪:40年前,英国科学家罗夫洛克提出了他称为盖亚理论的第一元素。这一理论用古希腊的大地女神命名,认为地球是一个自我调节的系统,具有完整的功能。开始,许多生物学家嘲笑他;如今,他的理论观点被越来越多的人所接受,甚至包括那些当初嘲笑他的人。然而,罗夫洛克对于现代文明越来越悲观,尽管他已经不断获得各种科学荣誉。去年,他发表了《盖亚的复仇》一书,其中就包括刚才所说的可怕预言。今天,在这个栏目中,我们将呈现他理论想法的大致框架,讲述很久以前他在科学界的故事。

罗夫洛克:4岁时,在我收到的圣诞礼物中有一个盒子,是我父亲拼装起来的电齿轮。不过,有意思的是,我记得接下来我走遍了屋子去问每一个人:为什么要用两根电线去传送电流?你可以通过一根管子去输送水流,为什么你要用两个管子输送电流呢?当然,没有人能回答我的问题,包括那位很博学的邮递员。从那时起,我明白了这样一个道理:如果我想要弄懂像这样的难题,必须依靠我自己。我想,是那件事确定了我正确的人生方向。

肯尼迪:今天,我们把发现自我的罗夫洛克,作为我们这一系列节目“如何认识科学”的受仿者,该系列节目由大卫·凯里主持。

凯里:今天,我们很熟悉“科学家”这个术语,但它的出现却并不像我们想象中那么久。电磁理论的发现者迈克尔·法拉第,职业生涯跨越了19世纪的前半期,他仍然将自己称为自然哲学家。直到19世纪末,科学家一词才正式被用来命名一个职业。举例来说,1876年,在法国登记进入科学系的学生不到300人;40年以后,第一次世界大战初期,已有超过7 000人学习科学。科学的职业化经历了专业化、再到次专业化的进程。今天,科学由许多细微的互不沟通的领域构成,这些领域没有上千也有数百个。天体物理学家对于分子生物学的了解知之甚少,不会比报纸上呈现出的内容更多。

在这样一个过分专业化的世界里,罗夫洛克的研究是一种回归。他是一个多面手,一直是个通才,研究常常超越学科界限。他制造自己的科学机器。他在科学氛围中对一项独立的事业探索了将近50年,而现在这些工作完全是由一些研究机构主导。在他第一次提出盖亚假设后,我数次采访过他。2006年的秋天,我很荣幸地在他家中第一次拜访他,那是英格兰西南方的德文郡美丽乡村的一个废弃磨坊。詹姆斯·罗夫洛克出生于1919年,他第一次提到他在布里克斯顿的成长,他的父母在当地有一个艺术商店和画廊。我询问他是如何对科学产生兴趣的。

罗夫洛克:布里克斯顿有一个很棒的图书馆,那个年代你不需要买书,你可以从图书馆获得。我从孩提时代起就去那里,尽管我很小,但他们允许我从图书馆借书。很快,我就开始阅读科幻小说,比如儒勒·凡尔纳(Jules Verne)和H.G.威尔斯(H.G.Wells)的。威尔斯的书对我而言是一个绝对的启示,我猜他是现代科幻小说第一人。但是,之后,我很快厌倦了科幻小说,继而涉入一些更难的东西。在地下室,有一些关于各种科学的教科书,我开始把它们带回家。比如说珍(Jean)的《天文学和宇宙起源》就是其中的一本,然后就是韦德的有机化学,我开始贪婪地阅读他们,带着一种虔诚。

我认为八岁时的我只懂一点皮毛;但是,那个年龄段的孩子处于青春期,孩子吸收那样的知识,就如同一种机器语言一样,可以一辈子保留,终生铭记,永远不会忘却。我想,我建立了一个巨大的科学信息目录,从天文学到动物学,一应俱全。当我十岁进入文法学校时,我发现,科学的讲授很无聊,并且毫无重点可言,所以我就继续自己阅读。

凯里:当他完成学业时,他开始在一家公司担任实验室助理,他的工作是担任摄影厂科学顾问。比如,他会被派去调查为什么一定批量的凝胶要被用来覆盖那些对光缺少应有敏感性的胶卷上。他说,这段学徒时期的经历后来证明对他非常宝贵。

罗夫洛克:我在做顾问时学会了一件事:在大量的分析中,你如何得到正确答案。这其中绝没有借口和凭空的捏造。这个与大学教育恰好相反。在大学教育中,学生们总是被告知:在做科学实验时是否得到正确答案并不重要,只要你明白了方法,那对于考试就足够了。所有的目的都是为了通过考试,而不是获得最正确的答案。这对于科学家来说是完全错误的,会带来各种麻烦。所以,我很幸运,我有一个可以说是缺乏足够教育的开始,而不是直接走向大学。

凯里:詹姆斯·罗夫洛克最终进入了大学,在曼彻斯特大学学习化学。他在那里的事业发生过一个有趣的插曲:他旋即被错误地指控有欺骗行为,因为一个老师认为他的实验结果精确得可疑。后来,他在伦敦获得了国家研究所药物研究的职位,并作为一名研究科学家在那儿工作了20年。

罗夫洛克:1941年二战期间,我进入国家研究所,1961年离开。我之所以离开的原因就是这个机构太好了:在那里,我有终身职位,拥有一个可预期不断增长的收入,几近完美;只要与医学研究相关,我可以对任何课题进行研究。这几乎是一条能够一眼望到底的路,我能看到平安的人生轨迹一直延伸到退休和生命尽头。我无法容忍。因此,我开始试着思考:我应该做什么,该如何向我的老板解释我要离开那个地方的原因。这时,一封来自美国国家航空航天局的信从天而降,当时美国国家航空航天局刚成立3年。信出自太空飞行操作室主任之手,他询问我是否愿意担任月球和行星计划的试验员。

凯里:詹姆斯·罗夫洛克进入了美国国家航空航天局,从此开始作为一名独立科学家而从事研究。美国国家航空航天局之所以需要罗夫洛克,是因为他1957年在医学研究所工作时发明了一种叫做电子俘获检测器(ECD)的东西,它可以测量出每百万、每十亿甚至是每亿万物质中的化学微量物质,今天我们对此已非常熟悉。电子俘获检测器比当时的任何装置都要敏感上千倍,正如罗夫洛克在自传中所说,它成为20世纪60年代环境运动的助产士。雷切尔·卡迅在1962年出版了轰动全世界的著作《寂静的春天》,书中有关电子俘获检测器测量杀虫剂累积的事件引起了公众的关注。十年之后的20世纪70年代早期,同样也是这个装置,检测到了臭氧威胁氯氟烃和氟氯化碳的事实。在这种情况下,詹姆斯自己从南极的一艘英国研究船上带回了测量数据。

但是,追溯到1961年,美国航天局的喷气推进实验室,就是众所周知的JPL,需要詹姆斯帮助他们设计某种可以分析月球和火星表面的设备(对火星生命探测计划中使用的一些相对简单的工具的设计问题提出建议)。他很快对一个更大的问题产生了兴趣:如何在第一时间检测火星上的生命?正是这个问题为后来的盖亚假说埋下了伏笔。

罗夫洛克:对我而言,至少可以这么说:在另一个星球上找寻生命的痕迹是一件相当困难的事情。你到了那里,并且开始在泥土中四处乱抓,你怎么知道生命是什么?它未必和这里(地球)一样,你可能无法认出它。所以,当我在喷气推进实验室的时候,就开始思考这一问题。我曾说过,看,难道这不是整件事的一条错误之路吗?如果在火星上有生命存在,那么,它注定要使用大气作为移动媒介来为自己提供原材料,并且火星是唯一可以丢弃自身废弃物的场所。如果现在这样做的话,将会对大气产生化学变化,并使我们预期的火星的均衡大气产生辨认上的差异。这一观点在JPL产生了巨大的争论。所有的物理学家和化学家都认为,这是一个很好的想法并给予支持;而生物学家却表示反对,他们根本不喜欢这种观点,认为那不是找寻生命体的正确路径。

不过,这让我开始思考地球的大气。是大气的成分证明了地球上生命体的存在吗?因为当你观察我们的大气时,你看到氧气和碳氢化合物,这些都是不稳定的化学成分。我的意思是,它们永远不可能是偶然发生的。事实上,毫无疑问的是,假如你把地球隔绝开来单独存在,那么,排除地球上所有的生命体,大气中的甲烷将会在12年中减至一半。这就意味着,星球表面必定有某种物质,使得甲烷和氧气都能够保持一定的比例,从而维持可观察的浓度;而且这种物质的量很大。因此,很明显,是生命体创造出这种物质。事实上,已经有证据表明,是有机体制造出甲烷。我们知道它们还制造氧气。因此,这是一个很好的生命体检测仪。但是,同时,这对我来说,也意味着存在某种调节其产出量的物质,因为它不可能是在持续了数百万年的时间里偶然产生的。正是这个让我开始思考“盖亚”理论。

凯里:所以说,创新并不只是发现我们现在已知的大气的成分,而是这样一个问题:大气的构成怎么会是那样的?

罗夫洛克:的确,你是第一个认识到这个问题的记者,很高兴你这么说。

凯里:因此,是看问题的角度变了。你是第一个从火星的影响来反观地球的人。

罗夫洛克:嗯,他们请我寻找火星上的生命。我已经提出了建议——通过大气寻找生命的一种方式。所以,我跃跃欲试,准备用那种方式观察地球的大气层。如果不是因为NASA提出“你如何寻找另外一个星球上的生命”的问题,我永远也不会想到问“地球上为什么会有生命”这样一个问题的。我想,其他人也不会想到。

凯里:罗夫洛克曾经向美国航天局建议,检测火星上生命的方式就是查明其大气中的相关成分。1965年9月,法国的一个天文台得到相关数据:火星大气被证实是一种惰性气体,与地球上活跃的不稳定的表层完全相反。在他的自传《效忠盖亚》(Homage to Gaia)一书中,罗夫洛克这样写道:“在那一刻,我的头脑中充满了对于地球本质的惊叹。”由于那一时期宇航员卡尔·萨根(Carl Sagan)和他在一起,于是,罗夫洛克不假思索地把他的直觉告诉了萨根。他认为,地球表面的生命体有规律地调节星球大气,否则,如此不稳定的混合物怎么能够保持恒定?萨根对此表示怀疑,但他告诉罗夫洛克:现在的太阳热能比地球上刚出现生命的时候多出了30%,然而地球的温度却一直保持相对恒定;虽然地球自身温度变化的幅度足以产生周期性的冰川,却没有产生太阳能输出多出30%所能预示的任何现象。对于罗夫洛克来说,他的观点进一步得到了证实,即,地球既要调节其大气的化学成分也要对自身气候进行自我调节。他说:“突然间,一个地球是一个活的有机体的想法,跃入我的脑海。”一个伟大的想法需要一个响亮的名字,这名字来自诺贝尔文学奖的获得者、《蝇王》的作者威廉·戈尔丁(William Golding)。20世纪60年代,他跟罗夫洛克是萨默赛特一个村庄里的邻居。

罗夫洛克:他是一个可爱的人。我们经常一起散步、聊天。他最初被培养成为一位物理学家,所以他懂科学。他对于我在喷气推进实验室的工作非常感兴趣,并且想持续关注。我把这个想法告诉他时,他对我说,嗯,如果你有那样一个伟大的想法,你最好给它一个合适的名字。我说,那应该叫什么呢?他说,如果是我,就叫它“盖亚”。我原以为他的意思是“回转”,因此,我们走了大约20分钟,讨论彼此的不同意见,直到最后他说,你认为我是什么意思呢?我向他解释了我的想法,他说,不不不不,我的意思是指古希腊的地球之神盖亚——你知道的,地质学和地理学等的源头。哦,当你得到像比尔·戈尔丁(Bill Golding)这样一个文学巨匠起的名字时,你无法拒绝。但是,它已经给我带来了麻烦。

凯里:一个神的名字,既是祝福同时也是诅咒。盖亚理论引起了公众的广泛关注和讨论。它让嬉皮士、女权主义者和环保主义者感到欣喜,他们想让地球母亲重生;但它也让他的许多同僚科学家们容易因其非科学性而忽视这个理论本身。罗夫洛克说,生物学家尤其反感这一理论。

罗夫洛克:他们的确极力贬低盖亚理论。生物学会的一些高级成员,如约翰·梅纳德·史密斯(John Maynard Smith)和比尔·汉密尔顿(Bill Hamilton),他们后来告诉我,他们甚至都没有看过我的论文和专著。他们只是从言谈间了解到这一理论,认为它是同一类别的神创论,是对于达尔文的另一种攻击。并且,他们不惜一切代价地去否定这个观点。

凯里:生物学家在很长一段时间内对该理论持有敌意。例如,在1991年的《科学》杂志中有一篇文章,引述了斯蒂芬·杰伊·古尔德(Stephen Jay Gould)的话,大意是:盖亚只不过是一个漂亮的隐喻而已。不过,尽管处于这种敌意的氛围中,罗夫洛克仍然继续试图证明他的理论并检验他的预言。

罗夫洛克:好的理论可以得出完善的预测并指导优秀的实验。盖亚就是这样一种成果丰富的理论,以前是,现在还是。它可以通过可行的实验得到证明。比如,如果我的理论是正确的,那么,从海洋转移到陆地上的非常重要的元素就必须被调节。什么样的元素对于观察有用呢?尤其是这两个元素:硫和碘。它们都是陆地上稀有的,尤其对于植物来说是稀有的,碘对于动物而言更是非常稀有。但是,因为海洋中富含这两种元素,所以它们从海洋中转移而来。那么,生物学涉及这一过程吗?

凯里:是海洋中的生物为陆地上的生物制造出大量硫和碘么?1973年,带着这个疑问,罗夫洛克参加了一艘名为“沙克尔顿”(Shackleton)的英国考察船的航行,在此期间,他找到了答案。我在之前就已经提到,他最初的目的是测量大气中含氯氟烃的浓度,人们怀疑是含氯氟烃破坏了大气中的臭氧层。但是,他也观测到海洋中浮游生物和海藻会释放出不稳定的硫和碘的混合物。通过大量的发现,他得到启示:这就是地球供给的来源。

罗夫洛克:预言得以证实,一个英格兰东部的科学家彼得·丽思(Peter Liss)采用了我的结论,并且计算出海洋和空气中这两种气体的转移比例。这当然完全足以完成硫循环和碘循环,因此,它在数值上已被证实。

凯里:二甲基硫醚和碘甲烷在海洋中产生,由于陆生动植物的需要而转移到陆地上。不过,或许对于地球上缺乏硫和碘的生物来说,这只是一次有意思的意外。罗夫洛克认为,像这样的事情,就是“盖亚”自我调节的一部分,它们就像这样发生。地质学家认为,就像石灰岩的变化过程一样,大气中二氧化碳的弃绝完全是一个地质学过程。但是,罗夫洛克有能力证明,生物体使这一过程加速,从而达到保持地球恒温所必需的条件。

罗夫洛克:在盖亚理论产生之前,地质学的思维非常简单。当地球温度变热时,更多的水蒸发,降下更多的雨水。雨水中包含着溶解于其中的二氧化碳。雨水中的碳酸腐蚀了硅酸盐岩石,使它们溶解形成重碳酸钙和水杨酸。它们通过河流流向大海,碳酸钙得以沉积形成了石灰岩。二氧化碳就这样从空气中分离出来,如同一个泵。当地球温度更高的时候,更多的水蒸发,更多的雨水降落,因此泵的速度加快并使得二氧化碳含量下降。这就是一个自我调节体系;不过,这纯粹是地质上的。

这是一个听起来很有道理的理论。但是,当你将数据加进来,你会发现,在某些地区的温度达到了60摄氏度。这显然是错误的。这一数值远远超过了它的应有基数。然而,你只能说,这没那么简单。有机物在岩石上生长,树木在泥土里生长,这些都会在很大程度上增加二氧化碳侵蚀硅酸盐岩石的速度。它们腐蚀岩石。经测量,泥土中的二氧化碳含量比空气中的要高出30倍。所以,生物学也在研究如何降低二氧化碳含量。

凯里:罗夫洛克说,地质学家已经意识到,岩石的风化从空气中吸收二氧化碳;但是,他们忽视了土壤和岩石中的地质活动调节这一过程的程度。如果只考虑到雨水对于岩石的作用,地球会热得无法居住。但是,当有机物的作用被考虑进去时,一个敏感的稳定温度的系统出现了。这是“盖亚”机制首先被发现的部分,后来就相继得出更多的理论了。

罗夫洛克:这绝对是鼓舞人心的——很少有这样的瞬间让科学在生命中如此有意义。我想应该是1985年在西雅图,因为一些特殊的奖学金协会邀请我去大学待一个月。在那里,我做了一场关于“盖亚”理论的演讲。一个叫做罗伯特·查尔森(Robert Charlson)的大气化学家在讲座之后找到我,我们开始交谈。他说,他对我所讲的东西非常感兴趣,因为他们有一个很大的问题。他还说,他们知道云是如何形成的,它们需要空气中的某种原子核形式的水滴凝结。我问他,你们遇到的问题是什么呢?什么是原子核?他回答说,他们曾经想过或许是少量的海盐从海浪的冲击中喷出;但是,当我们远离大陆在太平洋上空飞行时,我们时常会发现同样的事情:水滴中含有硫酸和硫酸铵,而没有或者鲜有海盐。那么,它们(硫酸和硫酸钠)是从哪里来的呢?他说,这不可能从污染当中来,因为污染消散得相当快,他们在远离大陆资源的太平洋中部发现这一现象。所以,这必定是当地产生的;它不可能来自于火山,因为他们飞行时没有看到任何火山的痕迹。那么,它们究竟是哪儿来的呢?我想到了二甲基硫醚。这是一种产生于海洋的气体,一种生物气体。它们氧化并形成了硫酸。这样,就足以证明关键的一点,因为在这些小的水滴中同时还存在一些被称为甲基磺酸的酸性物质,它们只能从二甲基硫醚当中氧化得出。

凯里:那么,是什么使得二甲基硫醚产生呢?

罗夫洛克:是海洋中的有机物。当然,云也调节了气候。没有云,地球的温度将会比现在高8度。

凯里:因为云可以折射光……

罗夫洛克:是的,盖亚机制坚不可摧,以至不到一年的时间,世界气象组织就授予我们诺伯特·戈贝尔奖,以表彰我们这一年在气象研究中的卓越地位。但同时,生物学家仍然试图摒弃之并证明云的构成可能与气候调节没有任何关系……认为这只是一个异常的事件。

凯里:生物学家的诘难表明,他们意识到盖亚理论对达尔文的正统学说构成了威胁。生物体被认为只做有利于自己的事情,对它物有益只是偶发性的。那么,海洋中的浮游植物,通过促成云朵的凝结并且通过反射阳光以保持地球的阴凉,它们会从中得到什么好处呢?物竞天择究竟是如何产生这样安排的?就在我即将找到罗夫洛克的答案之时,他决定先消解生物学家对其理论的敌意。

罗夫洛克:在20世纪90年代中期,我对这类与生物学家之间无休止的争论感到厌烦,我开始思考,问题出在哪儿呢?大多数争论持两派观点。那么,你做了什么而引发争论?随后我茅塞顿开。问题在于,我一直是在同生物学界的中层人员而不是高层领导者进行对话。于是,我立刻去见了当地生物学的带头人罗伯特·梅(Robert May),他叫上了约翰·梅纳德·史密斯和比尔·汉密尔顿。他们都是新达尔文主义运动中的关键人物。就像我想像的那样,之前我也提到过,他们开口就说我的理论非常荒诞。我问他们为什么,难道你们看过我的文章么?他们承认说没有。我收到过一封来自比尔·汉密尔顿的信,他向我道歉说,他还没有来得及阅读我的任何一篇文章,他只是从他的学生那里略知一二的。这是传统,也是这些人的工作方式。但是,当我可以向他们解释的时候,他们来了一个大转弯。他们说,现在我们可以理解你在说什么了:是的,我们同意,地球或许可以进行自我调节;但是,就目前的生活来看,我们无法预测这一自我调节如何能够通过自然选择而实现。

凯里:这是问题的症结所在。罗夫洛克已经用有力的证据证明了地球的自我调节。但是,在狭隘的达尔文进化论的基础上,这显然解释不通。罗夫洛克的答复是,把新的现象纳入考虑范畴以拓展理论的解释框架。

罗夫洛克:我想到一个最简便的办法,虽然这听起来有点傲慢:牛顿物理学完美极致,直到人们开始观察头顶的星空或者低头关注微小的粒子为止。达尔文的生物学也同样如此。只有当你把它推向极端、达到整个行星的规模,你才能触碰到它的极限。那么,你需要一个附加的理论,去拓展达尔文理论并把地球自我调节纳入其中,那就是盖亚理论。你必须将地球本身看做一个生命有机体,但它与我们熟知的参与自然选择的有机体并非同一类型。盖亚理论坚持达尔文理论,同样坚持牛顿物理学。它与牛顿物理学并行不悖,只是后者的一种延伸。

凯里:生物学家反对盖亚理论,因为盖亚理论认为,青苔这种地衣类植物加速了岩石的风化,或是浮游生物为云层提供了丰富的原子物质,他们觉得在这些观点的背后仿佛隐藏了更大的目标。而我们在界定现代科学时,就是要把任何所谓的终极目的从其视野中排除。亚里斯多德是典型的目的论者,而现代科学并不一定要遵循这一准则。这也是现代生物学与盖亚理论的分歧所在。现代科学建立在机械论的解释之上。以进化论为例,它就有一个机械的、自然的选择,而不是有目的的、有最后终点的。但是,如今,罗夫洛克在这里宣称,整个生物圈在进行着有明确目的的大规模协作,为生命体维持一个适合的环境。这个观点如何能够与现代科学的基本假定相调和呢?从罗夫洛克那里我们可以看到,关键在于对不同种类事物的机械运动与自我调节机制这二者之间区别的理解。

罗夫洛克:当你回过头去找工程师时,他们会谈论自我调整机制,比如自动驾驶仪或是冰箱之类的,他们会很高兴地谈论到目标,就是这个机制设定了这样或那样的目标。当然,如今,这是对生物学家挑衅的言论。生物学家会说,一个设计好的系统当然不同,因为你已经为冰箱设计好了目标。它们不需要自己寻找目标,有人已经预先设定好了。但是,进一步问:你呢?你是自己调节身体体温的。但有人是运用圣经章节、通过思考来调节的么?答案当然是:这个目标是由基因记忆和进化设定好的。你已经像一个动物那样调节好了一个最适合的体温,就是这样的。这个目标是通过你的历史进化设定好的。因而,当现在谈到“盖亚”理论时,可以理解它的自我调节机制的目标是由宇宙的性能所设定的。你知道,我们的生命都是基于碳生成的。碳水化合物生成的生物细胞,尤其是细胞膜的成分,对于它们可以存在的温度和环境是非常挑剔的。这就可以解释“盖亚”理论自行调节系统的目标。它必须照此进化,因为任何生物体一旦破坏了这个规则就不会得以善终。很显然,物竞天择的结果总是做对了的那一方胜出。你无须进行更加深入的观察,正是宇宙自身设定了这样的目标。不过,总的来说,确有目标存在。

凯里:在罗夫洛克的观念里,自我调节机制是一个很难让人理解的想法。因为自我调节机制事实上有其自己的动因。一旦一个自动恒温器被设定了,燃烧炉与温度的相互调节就是一个无止境的周期。但是,罗夫洛克认为,人类的心智总是青睐某种线性解释,即:凡事皆有因。

罗夫洛克:有两种我们已知的现象让我们心存困惑,自我调节系统就是其中之一。或许是我们国家最伟大的物理学家之一的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦也这样认为。大约是在1850年,他在英国皇家学会参加了一个展览,在那里,他看到了瓦特的蒸汽机调速器。我不晓得你们知不知道这个东西,蒸汽机在当时风靡一时,在19世纪50年代,它就是高科技,而这个调速器就是使蒸汽机得以恒速运转的装置。它由几个铁球固定在发动机上,发动机转得越快,球就被甩得越远。这样,就会抬起给发动机蒸汽施加负反馈的杠杆,从而使其自动设置恒速。这是一个很简单的装置。记得当我还是个孩子的时候在科学博物馆中见过,我当时就明白了其工作原理。但是,当詹姆斯·克拉克·麦克斯韦见过它的三天后,他在英国皇家学会(我想它是一个理事会会议)做了一个报告说,他用了三个不眠之夜试图发现调速器的数学原理。他失败了。后来,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦发表文章称,可以用数学的形式来表达它,但它实际上是一个数学上的敷衍。你无法通过线性代数的方式来分析它的活动,因为其中并没有因果关系。你知道,我们现在正在讨论逻辑循环。在过去的两个世纪中,所有的科学思考都趋向于在简化论(即笛卡尔因果论)中运行。但是,你无法用这种方法来分析自我调节的东西,它们击败了这种思维方式。

当然,量子效应也是这样,仿佛是纠缠不清的;同样,既是粒子又是波的光也是如此。你不可能让你的思维避开这样的事实。只有像理查德·费曼这样明智的人,才能或多或少地免受干扰。我认为他是上个世纪最伟大的物理学家。必须承认,有许许多多的事情你永远无法理解;但这没有关系。你可以在发明中非常轻松地运用它们,在不知不觉中运用它们。你可以为它们写数学等式;但你无法有意识地去理解它们,这真的并不是非常重要的。这对于盖亚理论和许多事情来说,也是如此。

凯里:你曾说过,你做了一个决定,离开米尔希尔(Mill Hill)的国家医学研究所,去追寻一个更加独立的生活。你为自己的做法而高兴么?

罗夫洛克:当然,对我而言,这是最好的决定。但我不建议每个人都这样做,因为并不是每个人都和我一样有对于人生的预期。我很高兴能够为自己工作。这很适合我。

凯里:你怎样为自己从事的科学定性呢?

罗夫洛克:哦,这非常容易。在医学研究所工作的经历对我很有帮助,我花了很长一段时间才认识到,在专家为大的世界里,我是一名全科医生。这就是我。而作为科学家,我是一个通才。

凯里:在你自己组建的一般的实验室内,你所做的试验规模并不算大。然而,你却得到了了不起的发现。

罗夫洛克:那种认为要有几十亿的资金才能在科学当中有所发现的想法,是一个很大的错误。一些接受社会救济的年轻人,甚至需要救济,才能买得起纸和笔;他们坐下来开始思考,就能得出了不起的理论。我很确信这些事情的存在,你不需要比他们有更多的钱。爱因斯坦就是一个很好的例子。

凯里:你认为,在你的时代——科学作为一种社会机构——中,科学发生了什么?

罗夫洛克:太多的金钱被投入科学,但缺少足够的监管。各国政府就如同原始部落,每一个国家都想成为领导者;我们的政府愚蠢地认为,在很久以前的20世纪60年代,只要往科学里投入金钱,我们就能产生出奇思妙想,我们就能制造出数以百计的天才。可想而知,这个想法是多么愚蠢。如果有人在艺术中说同样的事情:如果我们将钱投入艺术学校,我们将会产生大把的伦勃朗。这简直就是胡说八道。天才是天生的,不是被制造出的。科学也是这样。

凯里:20世纪四五十年代,罗夫洛克在米尔希尔医学研究所工作时,在《自然》——英国有案可查的科学杂志——上发表了文章。1961年,在他成为独立科学家后,向《自然》杂志提交的第一篇文章被退回,上面简短地注明:“我们不接收来自私人地址的文章。”这个例子就是他刚刚谈到的体制化问题。但是,罗夫洛克通过不懈的努力,将“私人地址”纳入了科学。他独立思考,不拘泥于学科之间的界限,并且对许多人们认为理所当然的事情提出质疑。

2006年,罗夫洛克发表了他的第六本关于“盖亚”理论的书,这也是迄今为止最有影响力的一本书,书名叫做《盖亚的复仇》。在第一章,他将当今的人类比作是在尼加拉瀑布上欢快漂流着的小船上的游客,这些游客并不知道发动机即将出现故障。如今,许多科学预言,在回答人们关心的问题时,总是谨小慎微。他们做出保守的假设,小心翼翼地希望政府作出及时的行动来拯救未来。詹姆斯·罗夫洛克的言论没有这么乐观。他说,他之所以持这种悲观观点,原因在于他是那些能够纵观全局的少数人之一。

罗夫洛克:我的任务就是通过盖亚之眼来纵观这个系统。现在的科学,在这以前的两个世纪,变得越来越细化,分成越来越小的碎片。从我上次的计算来看,生物学大约已经有30个不同的分支,物理学和化学可能也是如此。科学被划分得越来越细,很多让我们不安的经历直接促成了这本书的写作。

凯里:在这里,请允许我打断一下,詹姆斯·罗夫洛克在这里提及的“我们”中的另一位是指他的夫人桑迪(Sandy)。

罗夫洛克:我们去了一个非常著名的气候中心,离这里不远。那儿的人们很友好,向我们展示他们正在做的所有工作。一些观察北极浮冰融化的工作人员,向我们展示:那里的浮冰融化速度之快,以至于或许在二三十年之内,你就可以乘坐轮船去那里,而不是越过冰山。另一些人向我们展示了在格林兰和其他地方正在消融的冰川;还有一些人给我们看了各地热带雨林退化为矮树和沙漠的方式。我们向他们表述了他们所关心的对于海洋和最表层温度上升导致海藻死亡的方式。这并不是因为变暖而直接带来了伤害,而是因为最表层的环境所造成的:当最表层温度上升时,形成了一个稳定层,这会使得下面富有营养的水分无法进入,海藻因饥饿而死亡。这就是为什么热带海洋清澈蔚蓝的原因。它们是鲜有生命的荒漠。极地的海洋看起来像汤一样,因为其中含有丰富的生物体。

不管怎样,所有这些有关地球的不同观点都得到了独立的讨论。最终给我们敲响警钟的是,我们谈论的每一组话题,所关注的仅仅是与其自身领域相关的问题。他们对于别的问题有所了解,因为他们都在同一个研究所进行工作;但是他们没有将别人问题中的因素融入到自己想法中。冰川学家谈论他们的融化点,认为如果温度上升2.7摄氏度就会到达;于是,格林兰的冰川将会变得不可逆转,没有任何方法可以阻止它的融化。森林学家说,如果气温升高4摄氏度,那么,即使你不进行任何森林作业,亚马逊雨林也将无法维持自身。他们将每一个问题都分别对待。但是,因为“盖亚理论”,我必须从整个星球的全局进行考虑。对我而言,就像我们从市中心驱车回家的途中我对桑迪所说的,这是我几年以来听过的最让人忧伤的故事。它很可怕,正是这个促使我写这本书。我发现,当你从全局的角度来观察时,与其说是地球、不如说是文明正处在一个可怕的危险当中,因为地球之前经历过这类事情。因为现在地球正在从一个相对舒适凉爽的状态趋向一个温度较高的状态,之前也多次如此。

看起来有两个稳定的状态:一种是凉爽的,从冰川期到渐冰期;一种是热的,如同五千五百万年以前被称作始新世极热事件时期的那种热。如果你喜欢的话,你可以说,那是一种狂热状态。但这是一种稳定的状态,也是我们正在趋向的状态。

凯里:盖亚理论的视角,是罗夫洛克思考地球从一个寒冷状态趋向于炎热状态的原因之一。另一个原因是,他认为一种正反馈将会、并且已经在加速这一变化。

罗夫洛克:最简单的例子就是极地冰雪和浮冰的融化。现在,那边的冰是白的,覆盖着白雪。极地有6个月的夏季时间,在这段时间里,阳光直接反射到太空中。因此,阳光对于它的温度的影响非常之小。当冰雪全部消融时,深黑色的海水将会吸收进所有的阳光。所以,当一部分冰雪消融时,一部分的黑海将会暴露出来,这将会产生更多的热量,进而将会有更多的冰雪融化。这是正反馈。

凯里:在《盖亚的复仇》(The Revenge of Gaia Jim)一书中,罗夫洛克列举了其他很多类似的正反馈,由此产生的结果是:变化一旦产生,很可能会不断加速。罗夫洛克总结道,纵观全局的话,地球将会对其大部分的子民毫不客气。

罗夫洛克:我所知道的优秀的气候学家——在这里我不想提及他们的名字以免他们尴尬,因为在这个领域他们都是翘楚,他们告诉我,从2040年至2060年间,欧洲的每一个夏季都会像2003年一样炎热。在2003年,两万人死于中暑。当然,人们或许会想,那个时候我们会有空调,情况不会太糟糕。但这不是重点,重点是植被将无法忍受这一温度。农学家告诉我,如果每个夏天都这样炎热的话,那么,欧洲的农业产量将会为零。那么,将靠什么来养活这四亿五千万人呢?

我所说的欧洲不包括不列颠群岛和丹麦以及斯堪的纳维亚半岛,那里将会是安全的;但是,相反,这意味着,其他的欧洲人将会搬到这儿或搬到那儿,这将会超出负荷。

凯里:岛屿,比如说不列颠群岛,因为周边环海的缓冲作用,将会维持可居住性和可耕种性。但是,四处移居的人口将会使那里超负荷运转,而盖亚的自我调节的承载能力将无法拯救我们,因为盖亚的自我调节能力与人类文明的发展程度已经远不是一个数量级的了。不过,他说,地球会恢复过来。

罗夫洛克:地球总是处于恢复的状态,且将会在这场浩劫后继续恢复。但是,这需要20万年的时间。我们将无处生存,除了极地盆地、一些高地上的绿洲,以及例如英国、日本这样的岛国之外。

凯里:詹姆斯·罗夫洛克着眼于地球发展的长远历史,他知道气候以前发生过变化。最极端的变化之一发生在五千五百万年之前。气候历史学家称其为古新世/始新世热极限。当大气中二氧化碳的浓度不是那么太高于我们现在已经达到的百万分之三百八十的时候,这样的变化就发生了。

罗夫洛克:根据这个领域的主要研究者、剑桥大学哈里(Harry)的描述,在古新世/始新世极热事件时期——发生在五千五百万年之前,当二氧化碳的含量提高到百万分之四百五十时,北极的温度就会上升8摄氏度。北冰洋的温度是23摄氏度,并且有鳄鱼生活于其中。我承认,这是鳄鱼生长于北冰洋的一个很好的古生物证明,因此,它是一个温暖的地方。但是,地球的另外部分就是荒原和沙漠。

这发展起来非常快。这就是为什么我对于可持续发展、再生能源等所有这类事情持消极态度的原因。这些都是可爱的想法。如果在200年前得以应用,它们一定做了许多贡献,但现在已经太晚了。京都的做法与慕尼黑很像,是个大动作,但时机不对。

凯里:那可以做些什么呢?

罗夫洛克:改进和适应,这是我们需要投入精力去做的两件事情。

凯里:詹姆斯·罗夫洛克意识到,我们需要去思考如何应对地球变暖,而不是造风车,这使得他成为环保人士中的一个异教徒。而在他们眼中,最严重的异端是他对核能的长期支持。

罗夫洛克:从宇观的视角看,核能的使用将提供一种安全的、无污染的能源,这种能源更多的是电能。现代文明失去了电力将无法运转。只要你切断电源,任何一个大城市都会在一周内崩溃,并陷入到类似于达尔富尔难民营那样的状态。这将是非常可怕的。如果所有的东西都停止运行,你只能靠自己——电梯、瓦斯泵、水源供给、污水处理、医院,所有的都暂停——这是电力停止后将会发生的事情。所以,这就是为什么核能重要的原因。核能给我们提供一种安全的、稳定的、可靠的电力,不会因为外部世界的动荡而影响到它的输入,它也不会污染到大气,这是与盖亚理论并行不悖的。我认为,人们没有必要担心核废料,我已经提议将一个大型发电厂的所有输出物都收集起来。个人而言,我已经用它们做免费的家庭供暖。如果不这么做,那反而是一种浪费;但我能够理解人们对于核能有一种没有理由的害怕,犹如地狱之火让人恐惧。

凯里:你认为我们有许多莫名的恐惧,不过,我们对于一些小的危险却有非常清醒的认识。

罗夫洛克:……所以【人们】对于大的危险很容易忽视,这就是我为什么着手写本书的原因。人们明察秋毫而不见辇薪。

凯里:用他近期的书来总结我和詹姆斯·罗夫洛克的谈话,看起来是非常自然的。但是,我很担心,这样做的话,就会以一种相当郁闷的方式结束我的节目。所以,我最后想请罗夫洛克再说几句话,看看能否给我们一些安慰。

罗夫洛克:有三件乐观的事情。第一,盖亚将复活我们所做的任何事情。第二,人类将得以幸存,我们是地球上最顽强的动物;但是我们将会被筛选。我希望,那些最终存留的幸存者是可以为下一个文明创造美好开始的人。这并不是说我们没有机会,而是说我们将会经历一段艰难的时间。

第三件事情是,我已经很老了,在二战初期,我还是一名学生,我依稀记得战争开始时给人的感觉,那时的感觉和现在很相似,这也是我为什么将京都与慕尼黑进行比较的原因。到处充斥着关于要做什么的自由而美好的意图。左派说,让我们放下武器,这样希特勒就不会认为我们具有威胁性了;右派说,不,给他所需要的所有武器,这样他会去摧毁共产主义,或者是纳粹和共产主义将会进行大量的互相攻击而同归于尽。这是负面的、没有用处的谈话。但是,当战争真正发生的时候,所有人都团结在一起,做出所有必要的牺牲。上帝呀,他们甚至牺牲自己的生命。我希望这样的事情再一次发生:种族力量的团结。我记得年轻时候的经历,那并不糟糕。尽管人们历经磨难,但最终得以幸存,他们感到非常欢欣鼓舞。我希望同样的事情会再一次发生。我们人类经历了不少于7次这样的事情。人类作为一种物种在地球上已经生活了一百万年,在这期间,有7次变迁,比如从冰川期到间冰期(interglacias),这一变迁与现在正在发生的反向变迁——即向上而非向下的变迁——在程度上是相似的。我们从那些可以称其为灾难的变迁中得以幸存。试想一下,14 000年以前,你居住在亚洲南部的文明小城,如果有一个像我一样的人说,你能意识到在不久的将来海平面将上升120米吗?听到这样的话,你究竟会作何感想?

(淮阴师范学院政治与公共管理学院研究生费名扬翻译,张旺教授校。摘要和关键词为译者所加。)

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