欣宇
英國科学家詹姆斯·洛夫洛克
7月26日,在103岁生日这天,全球十大疯狂科学家之一詹姆斯·洛夫洛克(James Lovelock)离世。此前他曾预言:“地球生物圈和我都已经走到生命的最后1%了。”
这位认为“人类是新冠病毒食物”的英国人,常被称为发明家、气候预言家、未来学家,但更时髦的称呼可以是:世界环境科学宗师。
1957年,洛夫洛克在英国医学研究委员会工作期间,发明了电子捕获探测器。人们利用它发现了平流层中会破坏臭氧层的气体,还在空气、土壤和水体中,发现了像多氯化联苯这样的污染物。
电子捕获探测器至今也是化学分析方法中十分灵敏的一种手段。有人这样形容:“如果一种溶液在日本溢出,一周以后,可以在英国检测到。”洛夫洛克也由此发现了大气中存在的氯氟烃,也就是我们所说的氟利昂。可惜的是,他认为氟利昂对大气没有害处,研究戛然而止。他与诺贝尔奖也失之交臂。
洛夫洛克利用计算机模拟的“雏菊星球”
如果行星有生命存在,其会改变大气的成分,打破化学平衡状态。
不过,洛夫洛克根据电子捕获探测器开发了一种示踪方法,用于测量大气和海洋中的质量传输,包括跟踪跨大陆的气团运动。他还发明了气相色谱实验的装置,被用到1970年代着陆火星的美国维京1号和维京2号探测器上。
为了探索火星上是否有生命存在,此时已效力于美国太空总署的洛夫洛克,通过分析大气化学成分,替代在着陆点搜索生命迹象—如果行星有生命存在,其会改变大气的成分,打破化学平衡状态。
让洛夫洛克感到遗憾的是,火星的大气接近化学平衡。洛夫洛克认为,火星现在已没有生命。
在洛夫洛克看来,地球是一个自我调节系统,能够保持气候和化学成分令生物体舒适。这就是“盖亚假说”。
“盖亚”本是古希腊神话中的大地女神。“盖亚假说”认为,地球是“活的有机体”,生物影响着环境,环境也反过来影响生物。洛夫洛克在海洋中发现了甲基碘、二甲基硫、二硫化碳和四氯化碳的普遍分布,他认为这是“盖亚”自我平衡天然硫和碘的有力证据。
然而,这一发现提出之初,因与达尔文理论相悖,不被大众接受,直到他用计算机模拟出“雏菊星球”。
在这个与地球大气情况极为相似、但只有黑雏菊和白雏菊种子的星球模型中,黑雏菊破土而出吸收阳光,导致星球的温度开始上升,很快就到了适宜白雏菊生长的环境;白雏菊大面积开花繁殖挤压了黑雏菊,又由于阳光反射作用导致星球表面的阳光不足,白雏菊开始减少,黑雏菊又有了生机。
星球温度起起伏伏,但雏菊却处于“黑与白”平衡的范围内。有人认为,黑、白两种雏菊种类太单一,没有代表性。洛夫洛克又向星球模型中加入兔子、狐狸、狼和许多其他生物,结论不变,试图确证“盖亚假说”的科学性。
2020年,洛夫洛克在受访时表示,新冠病毒的出现,也是地球调节系统在发挥作用。他认为,从达尔文的观点来看,这些都是进化的一部分,新物种要想繁荣生长,充足的食物供应是必要条件,而在新冠病毒面前,人类正是食物。
洛夫洛克表示,自己可以轻而易举地建一个模型,证明随着地球人口的增加,能够明显削减地球人口的病毒,出现的概率也会显著上升—因为,人类并不属于可以在这个星球上数量无限增长的动物。
此外,洛夫洛克一度预测,气候变化将带来灾难性的影响,到2100年,会有80%的人因环境问题而死亡。后来,这种说法被他自己纠正,但他还是对焚烧化石燃料很不乐观。
他是核能的忠实拥护者,认为这是获取能量的明智选择。另外,有人提议在日心轨道(围绕太阳系质量中心的轨道)上布置一把太空遮阳伞,保证射向地球的太阳能量有一小部分耗散到空间中去。洛夫洛克给予了这个想法高度评价:“如果这能成功的话,这个装置将挽救人类的未来。”
在101岁时,他的最新作品正式出版。现在,他走完了人生最后的旅程。而地球生物圈的前路如何,尚待世人继续探索验证。
责任编辑吴阳煜wyy@nfcmag.com