蓋亞假說：地球是個生命體？
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在很多人看來，詹姆斯-拉夫洛克是一個瘋子，因為他為一個看似荒誕無比的理論奮戰了50餘年。而這個理論便是他自己所創立的「蓋亞假說」，蓋亞是古希臘神話中大地女神的名字，而蓋亞假說則認為，我們的地球可能是一個巨大的有機生物體。
拉夫洛克
那麼拉夫洛克為什麼會有這樣的理論呢？就讓我們回到最初的起點。
1961年，時年42歲的拉夫洛克還是一個默默無聞的生物物理學家，他受過一些醫學培訓，也設計了一些精巧的儀器，利用這些儀器，他可以通過色譜法來探測氣態下的極低濃度的物質。當時正處於冷戰時期，NASA正在全力籌備探索火星的項目，他們聽說了拉夫洛克的儀器，於是為了擁有這些探測器，NASA向拉夫洛克發出了邀請。於是，拉夫洛克便在1961年來到了NASA的研究所之一——位於加州帕薩迪納的噴氣推進實驗室。他的工作任務很明確，那就是設法使自己的儀器符合宇宙飛行器的要求。可見這項工作是一個純技術性的工作，並不需要什麼理論構架。
但是拉夫洛克不安分的個性，很快就把他自己摻和到了不該管的閒事中去了。他告訴NASA的生物學家說：你們設計的實驗很可笑，因為這些實驗其實隱含了一個假設，那就是火星上的生命與加州沙漠裡的生命是一回事。但事實上，這個假設是值得商榷甚至是錯誤的。此言論一出，美國科學界輿論譁然。沒多久，拉夫洛克就被請到了領導的辦公室喝茶。而迫於重金聘請的生物學家們的壓力，領導告訴拉夫洛克，自己惹的事，自己必須解決，給你三天時間來想出一個建設性的意見。說白了，領導的意思很明確，要麼你給我一個石破天驚、改變世界的理論，如果做不到，那就承認自己的錯誤。領導本以為面對挫折的拉夫洛克會做出妥協，但他顯然低估了他的下屬的腦洞了。
三個不眠之夜過後，拉夫洛克再次來到了領導的辦公室，並帶來了一份既模糊又清晰的計劃。拉夫洛克強調，在尋找地外生命的探索中，應當尋找生命存在的共同跡象，而不是一定要去剖析那些過於地域化的樣本。這句話的意思就是，不要以地球人的視角來考慮生命，我們應當去猜想，如果一顆星球上存在生命，那麼它在整體上會與其他存在生命的星球有著怎樣的共同點，而不是劃個一畝三分地出來，看看這個地方的條件適不適合生命存在。由此拉夫洛克認為，應該通過分析來自火星的光線，來破譯火星的大氣成分，這種實驗在地球上就可以完成。這樣我們就可以了解火星大氣中是否存在生命的痕跡，因為生命體會從一些化學物質中吸取養分並排出廢物。如果探測到這些物質，那麼就能推斷火星上存在生命，反之，火星上就根本沒有生命。拉夫洛克認為，如果從這種想法出發，那麼只需要使用一架簡單的空間望遠鏡，再搭載一個分光光度計，就能探測生命。而不必耗費幾千萬、幾億美元來前往火星。
可見，拉夫洛克的初衷是不錯的，是想給NASA省點預算，說不定還能大大提高地外生命探測的效率，但是單純的拉夫洛克所想不到的是，這個想法等於完全推翻了現行的研究項目，這使得他遭受了在場科學家的群起而攻之。不久之後，拉夫洛克被解僱，他重獲自由。
但是對於拉夫洛克來說，在不在NASA並無所謂，他既然找到了線索，就不會輕言放棄。1965年，拉夫洛克在《自然》雜誌發表了第一篇有關遠距離分析火星生命的論文。兩年後，他又公布了首批研究成果。拉夫洛克分析了火星的紅外光線並與地球進行比較。這些結論建立在熱力學第二定律之上，可謂異常巧妙而又富有創意。根據熱力學第二定律，物質傾向於無規則運動，而生命的行為則具有組織性。拉夫洛克通過分析後認為，地球處於一種化學上極不穩定的狀態中，而火星則接近化學的平衡，因為火星大氣中95%都是二氧化碳，而二氧化碳無疑是一種非常穩定的分子。拉夫洛克進一步解釋到，在地球大氣中，二氧化碳的存在微乎其微，但另一方面，我們可以在地球大氣中找到豐富的氧氣，它與甲烷以及其他很活躍的物質共同相處。但是，這種共生共存是不可能出現在只有化學規律起作用的星球上的。也就是說，根據熱力學第二定律，在只有化學規律起作用的星球上，物質趨向無序發展，氧氣與這些活躍的物質必將發生反應，從而進一步走向無序。但是地球不一樣，地球上氧氣的存在，本身就是有序的象徵。由此，拉夫洛克得出結論，正是生命在不斷更新著所有那些分子，使得地球大大不同於火星或金星上的化學穩定，所以後兩者是死寂的星球，而地球是活的。
如此一來，拉夫洛克是一吐為快，而且是一發不可收拾，年輕時一心想成為醫生的拉夫洛克，終於開始了研究地球特性之路。之後，拉夫洛克指出，地球大氣化學組成儘管不平衡，但卻經年累月保持著顯著的穩定性。這有點兒像生物的血液，或者說是生命體的內部。至於溫度，也是如此。在億萬年的漫長歲月中，地球溫度也保持著驚人的穩定性，但是，太陽輻射自生命出現之後，其實已經增加了三分之一。而周圍環境溫度變化，自身溫度保持不變的特性，顯然是複雜動物所具有的特徵。拉夫洛克認為，溫度類似於生命體中的化學成分，它趨向於對生命體來說幾近最理想的值，就好像地球系統的目標在於一切以生命為先。這是因為，如果地球大氣所含氧氣比現在多一倍的話，恐怕就會引起連綿不絕的大火；而如果氧氣減少，則會使生物產生新陳代謝問題。而溫度之所以會穩定，在拉夫洛克看來，原因顯而易見。於是，在發表了一系列引起轟動的文章後，拉夫洛克在1979年出版了《蓋亞假說：對地球上生命的新認識》一書。在書中他的結論是：地球是一種所有生物與礦物在一起的巨大共生體，共生指的就是有利於所有部分的生物聯合，這一超級有機體的特性，就是通過負反饋機制，儘可能地保持一個有利於生命活動的狀態。也就是說，拉夫洛克認為，應該把地球看做各個部分相互關聯的整體，而這一整體的任務就是保持所有成員的良性發展。
所以拉夫洛克在書中主張，生物學家、海洋學家、地質學家、大氣學家等應該聯合起來工作，這樣才能更好地研究地球的功能。事實上，這些想法現在已經別廣泛接受，而拉夫洛克在其中顯然發揮了重要作用。但是把地球看作是一個生命，在許多人看來，仍然是荒謬的。以理察-道金斯為代表的生物學家們的批評尤其尖銳，他們譴責拉夫洛克是在質疑進化論。在進化論者看來，有利於生物圈整體，而非某個單獨個體或物種，這種利他主義的性格是不可能被進化過程所選擇的。他們指責拉夫洛克想再次引入上帝之手，把現代科學推向深淵。
面對這些激烈的指責，拉夫洛克反倒是顯得雲淡風輕。他評價道，對於現在的科學家來說，一旦有東西超出了他們的思維框架，他們就會把它看作是創世說並加以無情鞭撻。但他們沒有注意到的是，他們的攻擊，使用的正是宗教信徒的武器，因為《物種起源》就是他們的聖經，對科學的過度崇拜，與迷信無異。拉夫洛克還進一步解釋說，事實上，他對進化論沒有絲毫異議，他的學說包含了它，並致力於達到一個新的層次。這有點像相對論，它超越了牛頓物理學，但並不反對牛頓物理學。同時，拉夫洛克也承認，說地球是一個生命，但顯然它與你我以及一粒細菌是不同的，所以從某種意義上說，這算是一個比喻。但拉夫洛克也認為，生物學家對於生命的定義過於狹隘，總的來說，地球唯一缺少的就是生殖功能罷了。
可見，拉夫洛克的理論其實並沒有那麼玄乎。如果他不使用「蓋亞」的說法，而是取名為「生物地球化學」理論的話，他也許會避免如此多的批判與挫折，甚至會享有一個科學權威所應得的所有榮耀。但是固執的拉夫洛克就是拒絕緩和，他連一個逗號都不願意去掉，堅持不懈地與數不清的反對者們進行著鬥爭。
由此，拉夫洛克成為了一名獨立科學家，他一邊與大學的學術機構保持距離，一邊捍衛並充實自己的理論。好在這一特殊身份並沒有成為他的障礙，相反，他筆耕不輟，在職業生涯中發表了200多篇論文，其中30多篇都在《自然》雜誌上獲得了發表。而且他還作出了不少重大發現，比如海藻排出的二甲基硫，其特性是降低海洋大氣上空的溫度，這是構成「蓋亞」負反饋系統的有力證據。而如果溫度上升，海藻便會增生，並產生更多的二甲基硫，它又會反過來使海洋冷卻。
通過以上的故事，也許你會認為，與正規的學術保持一定距離的，並把地球視作生命的拉夫洛克會投入到極端的綠色環保運動中去。但是喜歡唱反調的拉夫洛克並沒有這樣做，雖然他是毫無疑問的環保主義者，但同時也是一名堅定的技術支持者。比如早在人們議論氣候變暖之前，拉夫洛克就是核電的堅定支持者。他認為，大部分所謂的綠色人士，其實都來自城市富裕階層，他們一方面享受著現代科技帶來的種種好處，但另一方面卻充滿幻想，對科學一竅不通，也根本不理解現實。
另外，長期以來，拉夫洛克也與批判人類對環境的危害的學說保持距離，在他看來，人類的任性和不理智，只是在表面上危害了蓋亞，蓋亞要比人類強大得多。不過蓋亞強大並不代表人類以及其他生物的強大，拉夫洛克認為人類活動確實在導致環境的惡化，甚至有可能發生正反饋作用，比如兩極浮冰的消失將加速海洋變暖，海洋無力無力吸收碳，氣候變暖又會使森林排放更多的二氧化碳，如此造成惡性循環，並造成致命的危險。
那麼蓋亞會不會就由此深陷危機呢？拉夫洛克認為不會。因為如果升溫達到某一臨界值，那麼人類文明很可能受到威脅，同時，我們也將面臨大量物種大規模的滅絕。其悲慘程度可能超出了任何模型的預言，而在此之後，蓋亞將重獲新生。因為共生系統會懲罰那些對整體體系造成破壞的分子，並達成新的平衡，這就好比是生物體的免疫系統在發揮作用。
所以拉夫洛克認為，現在的科學模型其實大大低估了反饋機制，也低估了蓋亞為維持整體系統健康的決心。所以為了人類得以存續，與其倡導可持續發展，倒不如提倡「可持續倒退」。時間日益緊迫，忠於科學技術的拉夫洛克毫不遲疑地設計「地球治療」方案，比如釋放二甲基硫，在太空安裝反光鏡等等。但他同時也提醒說，人工去執行蓋亞應該自然完成的功能，是萬不得已時的選擇。它極力主張全球電力大規模使用核能，並建議人為地在工廠中增加食品產量，以便減少人類在自然空間中的消耗。
可以說，儘管50多年來，時時語出驚人，但拉夫洛克仍舊執著。他深信，他的想法有朝一日會被全世界的偉大頭腦們所接受。
那麼在拉夫洛克眼中，人類與地蓋亞究竟有著怎樣的關係呢？我們是不是要把人類看作是地球上的癌細胞，正在一點點地使它的調節功能癱瘓呢？對此，拉夫洛克持有異議，他認為，人類的出現曾是蓋亞的機遇，我們有點兒像它的神經系統。不管怎麼說，不管人類現在作到什麼程度，也多虧有了我們，蓋亞才以某種方式自我覺醒，甚至從太空端詳自己。她也一定不想失去我們，因為失去我們的同時，她也會失去很多，但她也許終會有心力交瘁的那一天吧。