人类能战胜灭绝吗?

如果我们做得对,我们就能成为地球长期的稳定力量

安德鲁·迈尔斯;道具造型:安吉拉·坎波斯·斯托克兰·马特尔

于人类世,专家们最大的争论在于,以人类影响为标志的地质年代究竟始于何时。作为一名研究行星演化中重大历史转折的天体生物学家,我对另一个问题更感兴趣:人类世何时以及如何结束?

世是相对较短的地质时间段。更为重要的是地质时间尺度中最长阶段的分界线,即数十亿年历史的时期,称为宙。这些转变使世界发生了永久而深刻的变化。从冥古宙地狱般的条件,地球转变为更凉爽、更安静的太古宙,孕育了生命的出现。在元古宙期间,其中一些微生物成为一种破坏性的、改变行星的力量,将光合作用产生的氧气充斥大气。大气化学的这种变化毒害了生物圈的大部分地区,但也导致了复杂多细胞生命的繁荣,迎来了我们当前的显生宙。

人类世可能是另一个根本性转变的开始。这第五个宙可能被定义为一种全新的全球变化类型,在这种变化中,认知过程——人类的思想、行为和创造——成为地球功能运作的关键组成部分。我建议我们将这个潜在的新宙称为智生宙,意为“智慧生命”。地球历史上第一次,一种有自我意识的地质力量正在塑造地球。


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但是,只有当一个世持续数亿年或更长时间时,它才会成为一个宙。为了实现这一目标,我们必须存活那么久。我们能做到吗?

智人在未来500年内生存下来的几率有多大?

我认为我们生存下来的几率很大。即使是重大的威胁——核战争或生态灾难,也许是气候变化造成的——也不是存在意义上的,即它们会彻底消灭我们。而目前令人担忧的问题,即我们的电子后代超越我们并决定他们可以没有我们而生存,可以通过拔掉它们的插头来避免。”
 

——卡尔顿·凯夫斯新墨西哥大学物理学和天文学杰出荣誉退休教授

避免灭绝

在未来一个世纪中,我们最紧迫的挑战是稳定我们的人口,并构建能够为我们提供能源和农业系统,而不会破坏自然系统。毫无疑问,我们将摆脱化石燃料,但我们这样做的速度可能决定21世纪气候破坏造成的流离失所和苦难,是会与20世纪的战争、革命和饥荒匹敌还是超过它们。

人为造成的全球变暖正在唤醒我们,让我们认识到我们作为行星尺度运营者的不可避免的角色,但这并不是我们即将面临的唯一大规模、长期挑战。例如,在未来几个世纪中,我们将需要设计有效的防御措施来防御危险的小行星和彗星。一个比导致恐龙灭绝的10公里大小的岩石小得多的物体就可能摧毁人类文明。很快我们将对大多数危险的穿越地球轨道的小行星进行编目。但是,一颗黑暗而危险的彗星总是会在几乎没有预警的情况下从太阳系的边缘呼啸而来。我们应该准备好改变这种不速之客的轨道。

在更长的时间尺度上——数万年——我们必须学习如何阻止自然气候变化,这种变化使目前的升温高峰相形见绌。文明是在本质上是10,000年夏季的时期发展起来的,这是一个持续数千年的异常温暖和稳定的气候时期。这种情况不会持续下去——除非我们决定应该持续下去。在数万年到数百万年的时间里,地球经历了冰期和全球变暖的循环。另一次冰河时代将摧毁我们的大部分农业,从而摧毁我们的文明,同时导致无数其他物种灭绝。人为冷却(或加热)地球的地球工程技术可以使智生宙免受这些破坏性气候波动的影响。

大多数关于地球工程的讨论都集中在对我们自作自受的气候灾难的绝望的短期补救措施上,但我们目前对地球气候复杂性的无知使得这种尝试极其冒险。地球工程最好被视为遥远未来的长期项目,届时我们将对地球系统有更多的了解,并且当该系统将因内在的气候波动或——更遥远的未来——因我们的恒星进入衰老期而被推向崩溃边缘时。

像太阳这样的恒星随着年龄的增长会变得更加明亮,这意味着在几十亿年后,我们的海洋将像金星在数十亿年前那样沸腾殆尽。幸运的是,这还很遥远。只要我们克服了近期的生存威胁,我们将有足够的时间来解决这个问题。也许我们可以以某种方式使太阳恢复活力,将地球移动到更宽的轨道,或者部分遮蔽我们的星球。或者,我们可能会决定移民到另一个更年轻的恒星系统。

我们是否更接近于防止核浩劫?

自9/11事件以来,美国将政策重点主要放在通过加强高浓缩铀和钚的安全并将其从尽可能多的地点移除来降低核恐怖主义的危险。一次核恐怖主义事件可能导致10万人死亡。然而,在冷战结束三十年后,涉及数千次核爆炸和成千上万甚至数亿人立即死亡的更大核浩劫危险仍然存在于美俄核对抗中。
 

“记住珍珠港事件,美国调整了其核力量态势,以应对俄罗斯可能发动先发制人的突然袭击,试图摧毁所有可打击的美国力量。我们今天不期望发生这种袭击,但双方仍然保持着洲际弹道导弹和潜射弹道导弹,携带约1000枚弹头,处于预警发射状态。由于弹道导弹的飞行时间只有15到30分钟,因此可能导致数亿人死亡的决定必须在几分钟内做出。这造成了意外核战争甚至黑客导致发射的重大可能性。
 

“美国不需要这种态势来维持威慑,因为它随时在海上拥有约800枚无法打击的潜艇弹头。然而,如果发生核战争,美国战略司令部和俄罗斯战略导弹部队希望能够在它们被摧毁之前使用其脆弱的陆基导弹。因此,冷战可能已经结束,但与苏联对抗中产生的末日机器仍然与我们同在——并且处于一触即发的状态。

 

——弗兰克·冯·希佩尔普林斯顿大学公共与国际事务学院荣誉退休教授,普林斯顿大学科学与全球安全项目联合创始人

世界掌握在我们手中

如果智慧能够在这里作为一种有自我意识的地质力量出现,那么它也可能在其他地方出现。当我们更深入地窥视宇宙时,我们可能会发现宇宙中有三种世界:死亡的世界、有生命的世界和有智慧的世界。当然,我们的世界有可能是在浩瀚而寂静的宇宙中唯一有智慧的世界。如果是这样,那么除了塑造地球上所有未来生命的福祉外,我们的选择还决定了宇宙中所有有情生命的命运。这是一项相当大的责任。

历史为我们提供了处理这一问题的希望。人类最古老的标志之一是我们应对生存威胁的能力。我们似乎在75,000年前左右的基因瓶颈中幸存下来,当时气候变化,可能是由“火山冬天”引起的,导致大多数人类死亡。更早的时候,在200,000到160,000年前之间,解剖学意义上的现代人类在非洲出现,此前一场毁灭性的冰河时代几乎消灭了我们所有的祖先。我们祖先生存下来的秘诀可能在于我们使用语言来发展新的社会合作模式。

现在,我们正在努力在刚刚开始的人类世中找到出路。然而,如果我们能够坚持下去,我们就可以学会几乎无限期地保护地球的生物圈。从长远来看,我们可能被证明是对地球来说有史以来最好的事情。

更多探索

生物圈。弗拉基米尔·伊·维尔纳茨基。由大卫·B·兰缪尔从1926年俄文版翻译。马克·A·S·麦克梅纳明修订和注释。哥白尼图书,1998年。

孤独的行星:外星生命的自然哲学。大卫·格林斯潘。埃科出版社,2003年。

全球灾难性风险。尼克·博斯特罗姆和米兰·M·西尔科维奇编辑。牛津大学出版社,2008年。

人类世在功能上和地层学上与全新世截然不同。科林·N·沃特斯等人,《科学》,第351卷;2016年1月8日。

来自我们的档案

人类最初是如何改变全球气候的?威廉·F·鲁迪曼;2005年3月。

大卫·格林斯潘是亚利桑那州图森市行星科学研究所的高级科学家。2012年和2013年,他担任美国国会图书馆首任天体生物学主席,同时研究他的著作《人类手中的地球:塑造我们星球的未来》(Grand Central,2016年)。

更多作者:大卫·格林斯潘
大众科学杂志 第315卷 第3期本文最初以“深度时间,深度生存”为标题发表于大众科学杂志 第315卷 第3期 (), 第76页
doi:10.1038/scientificamerican0916-76
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