詹姆斯·洛夫洛克,CH,CBE,FRS(James Ephraim Lovelock,1919年7月26日-2022年7月26日)是一位
英国科学家,环境领域的主要作家,被誉为世界环境科学宗师。盖亚假说的提出者。在他的假说中,
地球被视为一个“超级有机体”(superorganism)。他出版了新书《盖娅的复仇》,发表他对地球环境的最新评估,再次向人类敲响警钟。洛夫洛克认为,如果人类不及早停止对环境的滥用,使得地球过了能够扭转气候改变的临界点,地球和人类文明可能面临大规模
自然灾难。2022年7月26日,詹姆斯·洛夫洛克在亲人的陪伴下在家中去世,享年103岁。
人物经历
早期经历
詹姆斯·洛夫洛克 (James Lovelock) 出生于莱奇沃斯花园城 (Letchworth Garden City),父亲是汤姆·亚瑟·洛夫洛克 (Tom Arthur Lovelock) 和第二任妻子内莉 (Nellie)。他的母亲内尔出生在伯蒙塞,获得了一所文法学校的奖学金,但未能入学,十三岁时开始在一家泡菜工厂工作。洛夫洛克将她描述为社会主义者和妇女参政主义者,同时也是反对疫苗的人,并且不允许洛夫洛克小时候接受天花疫苗接种。他的父亲汤姆出生于伯克郡的福利,十几岁时因偷猎而服了六个月的苦役,在上技术大学之前一直是文盲,后来经营了一家书店。洛夫洛克是一位贵格会教徒,他被灌输了这样一种观念:“上帝是内在的一个安静的、微小的声音,而不是
宇宙中某个神秘的老绅士”,他认为这对发明家来说是一种有用的思维方式,但是他最终会成为一个无宗教信仰的人。全家搬到了
伦敦,根据他自己的说法,他对权威的厌恶使他成为伦敦南部图尔斯山斯特兰德学校的一名不快乐的学生。
洛夫洛克一开始无力上大学,他相信这有助于防止他变得过度专业化,并有助于盖亚理论的发展。
工作经历
离开学校后,洛夫洛克在一家
摄影公司工作,晚上在
伦敦大学伯贝克学院就读,然后被
曼彻斯特大学录取,学习
化学,在那里他是
诺贝尔奖获得者
亚历山大·托德,托德男爵教授的学生。洛夫洛克在贵格会农场工作,后来在他的教授的推荐下,他担任了医学研究委员会的职位,致力于研究保护士兵免遭烧伤的方法。洛夫洛克拒绝使用被用作烧伤受害者的剃毛和麻醉的兔子,而是将他的皮肤暴露在
热辐射下,他将这种经历描述为“极其痛苦”。他的学生身份使得他能够在
第二次世界大战期间暂时推迟服兵役。尽管如此,他还是登记为良心拒服兵役者。后来,鉴于纳粹的暴行,他放弃了良心
拒服兵役,并试图入伍,但被告知他的医学研究太有价值,无法批准入伍。
1948年,洛夫洛克在伦敦卫生与
比利时热带医学学院获得医学博士学位。接下来的二十年里,他在伦敦国家医学研究所工作。在美国,他在
耶鲁大学、
贝勒医学院和
哈佛大学进行研究。
20世纪50年代中期,洛夫洛克对
啮齿动物进行了冷冻保存实验,确定
仓鼠可以被冷冻并成功复活。仓鼠被冷冻,大脑中 60% 的水结晶成冰,没有记录到任何不良影响。其他器官也被证明容易受到损害。
洛夫洛克是一位终生的发明家,他创造并开发了许多科学仪器,其中一些是为
美国航空航天局的行星探索计划设计的。在担任美国宇航局顾问期间,洛夫洛克提出了盖亚假说,他因此而广为人知。
1961 年初,洛夫洛克受美国宇航局委托开发用于分析地外大气和
行星表面的敏感仪器。维京计划于 20 世纪 70 年代末访问了
火星,其部分动机是为了确定火星是否支持生命,最终部署的一些
传感器和实验旨在解决这个问题。在该计划的前身工作期间,洛夫洛克对火星大气的成分产生了兴趣,推断火星上的许多生命形式将不得不利用它(并因此改变它)。然而,人们发现大气处于接近
化学平衡的稳定状态,含有很少的
氧气、
甲烷或
氢气,但含有大量的
二氧化碳。对洛夫洛克来说,火星大气层与地球生物圈
化学动态
混合物之间的鲜明对比强烈表明火星上不存在生命。然而,当它们最终被发射到火星时,维京号探测器仍然在那里搜寻(未成功)现存生命。在火星上寻找生命的进一步实验已经通过更多的太空探测器进行,例如
美国航空航天局的
毅力号火星车,它于 2021 年着陆。
洛夫洛克发明了电子捕获探测器,最终帮助发现了
氯氟碳化合物(CFC) 的持久性及其在平流层
臭氧消耗中的作用。在研究了
地球硫循环的运作之后,Lovelock 和他的同事Robert Jay Charlson、Meinrat Andreae和 Stephen G. Warren 提出了CLAW 假说,作为生物控制
硫的一个可能的例子。地球的气候。
洛夫洛克于1974年当选为英国皇家学会会员。他于1986年至1990年担任海洋生物学协会(MBA)主席,并是
牛津大学格林坦普顿学院(原牛津大学格林学院)的名誉访问学者。)从1994年开始。
作为一名独立科学家、发明家和作家,洛夫洛克在一个由谷仓改建的实验室里工作,他称之为“实验站”,该实验室位于英格兰西南部
德文郡和康沃尔郡边界的一个树木繁茂的
山谷中。
1988 年,他与
希思科特·威廉姆斯 (Heathcote Williams)和佩特拉·凯利 ( Petra Kelly)等人一起长期出现在第四频道的电视节目《天黑之后》中。
2012 年 5 月 8 日,他出现在第四广播电台系列节目《生命科学》中,与吉姆·哈利利谈论盖亚假说。在节目中,他提到了他的想法如何被包括乔纳森·波里特在内的各种人所接受。他还讲述了他如何拥有发明微波炉的权利。他后来在接受《曼彻斯特杂志》采访时解释了这一说法。洛夫洛克说,他在研究活细胞和组织损伤原因期间确实创造了一种仪器,据他说,该仪器“几乎具有普通微波炉中所期望的一切”。他发明了一种加热冷冻
仓鼠的仪器,这种方式可以减少动物的痛苦,而不是传统的方式,即把烧红的勺子放在动物的胸口上加热。他相信,当时没有人走得那么远并制造出真正的微波炉。然而,他并没有声称自己是第一个提出使用微波炉烹想法的人。
氟氯化碳
重建的 CFC-11 大气浓度时间序列
在 20 世纪 60 年代末开发出电子捕获探测器后,洛夫洛克第一个探测到大气中广泛存在的CFC 。他发现
爱尔兰上空的CFC-11浓度为万亿分之60 ,并在 1972 年部分自费的研究考察中,继续测量了从
北半球到
南极洲的 CFC-11 浓度。研究船RRS 沙克尔顿号。他在收集的 50 个空气样本中均发现了这种气体,但没有意识到平流层中
氟氯化碳的分解会释放出氯,对臭氧层构成威胁,因此得出结论认为氯化碳的含量构成“不存在可想象的危险”。他后来表示,他的意思是“没有可想象的毒性危害”。
然而,该实验确实提供了关于大气中普遍存在的
氟氯化碳的第一个有用数据。后来舍伍德·罗兰(Sherwood Rowland)和
马里奥·莫利纳( Mario Molina)发现了氟氯化碳光解对臭氧层造成的破坏。在听完关于洛夫洛克研究结果的演讲后,他们开始进行研究,并于 1974 年发表了第一篇论文,提出平流层 CFC 与
臭氧消耗之间的联系(舍伍德和莫利纳后来因此分享了 1995 年
诺贝尔奖)与
保罗·克鲁岑的
化学)。
盖亚假说
对
行星宜居性的研究部分基于对
地球状况的了解进行推断,因为地球是目前已知唯一拥有生命的行星(蓝色
大理石,1972 年阿波罗 17 号照片)。
借鉴Alfred C. Redfield和G. Evelyn Hutchinson的研究,Lovelock 在 20 世纪 60 年代首次提出了盖亚假说,该假说源于他在
美国航空航天局 从事探测火星生命的工作以及他与
壳牌的工作。该假说提出,地球的生物和非生物部分形成了一个复杂的相互作用系统,可以被视为一个单一的有机体。根据小说家
威廉·戈尔丁的建议,该假说以希腊 女神
盖亚的名字命名,该假说假设
生物圈对
地球环境具有调节作用,可以维持生命。
虽然这一假设很容易被环保界的许多人接受,但它并没有在整个科学界得到广泛接受。其中最著名的批评者是进化生物学家
理查德·道金斯、福特·杜立特和斯蒂芬·杰伊·古尔德,这三人在其他科学问题上的观点经常存在分歧,他们的观点趋同。这些(和其他)批评者质疑作用于个体生物体的
自然选择如何导致
行星尺度
稳态的进化。
针对这一点,洛夫洛克与安德鲁·沃森于 1983 年发布了
计算机模型Daisyworld,该模型假设有一颗假想的行星绕着一颗
恒星运行,该恒星的辐射能正在缓慢 增加或减少。在非生物情况下,该行星的温度只是跟踪从恒星接收到的能量。然而,在生物学情况下,具有不同
反照率值的“
雏菊”物种之间的生态竞争会对全球温度产生稳态效应。当从恒星接收到的能量较低时,黑色雏菊会繁殖,因为它们吸收了大部分热量,但当能量输入较高时,白色雏菊会占主导地位,因为它们会反射多余的热量。由于白色雏菊和黑色雏菊对
行星的整体反照率和温度具有相反的影响,因此它们的相对
种群数量的变化稳定了行星的气候,并将温度保持在最佳范围内,尽管来自
恒星的能量波动。洛夫洛克认为,《雏菊世界》虽然是一个寓言,但它说明了对个体生物体进行的传统
自然选择仍然可以产生行星规模的
稳态。
在洛夫洛克 2006 年出版的《
盖亚的复仇》一书中,他认为人类对盖亚缺乏尊重,对
雨林造成的破坏和地球
生物多样性的减少,正在考验盖亚最大限度地减少增加
温室气体影响的能力。到气氛。这消除了
地球的负反馈,并增加了与失控的全球变暖相关的稳态正反馈潜力的可能性。同样,海洋变暖正在将
热带海洋的海洋温跃层延伸到北极和
南极洲水域,阻止海洋营养物上升到地表水域,并消除海洋食物链所依赖的浮游植物的藻华。洛夫洛克认为,由于浮游植物和森林是盖亚吸收温室气体(尤其是
二氧化碳)的主要方式,将其从大气中排出,消除这种环境缓冲将导致地球大部分地区变得不适合人类和其他生物居住。到本世纪中叶,生命形式出现,热带沙漠大面积扩张。 2012年,洛夫洛克与这些结论保持了距离,称他在本书中描述下个世纪气候变化的后果“走得太远了” 。
在他 2009 年出版的《盖亚消失的面孔》一书中,他拒绝接受与
海平面正在上升、北极冰融化速度快于模型预测这一发现相矛盾的科学模型。他认为,我们可能已经过了陆地气候恢复能力的临界点,进入了永久炎热的状态。在这种情况下,洛夫洛克预计人类文明将难以生存。他预计,当
北冰洋温度为 23°C 时,这种变化与
古新世始新世最高热期类似。
核电
洛夫洛克开始担心
温室效应导致全球变暖的威胁。 2004年,他与许多环保人士决裂,表示“现在只有核能才能阻止全球变暖”。他认为,核能是化石燃料唯一现实的替代品,既能满足人类大规模的能源需求,又能减少温室气体排放。他是核能环保主义者的公开成员。
2005年,在
女王陛下政府对核电 重新产生兴趣的背景下,洛夫洛克再次公开宣布支持核能,他表示:“我是绿党,我恳求运动中的朋友们放弃对核能的错误反对” 。尽管这些对核电公开辩论的干预是在21世纪,但他对此的看法却由来已久。在他 1988 年出版的《盖亚时代》一书中,他说道:
洛夫洛克 在《盖亚的复仇》 (2006)中提出了可持续撤退的概念,他写道:
2019 年,洛夫洛克表示,他认为重新启动核电的困难是由于宣传造成的,“煤炭和石油行业疯狂地讲述有关核能的坏故事”,并且“绿党也配合了它。肯定会有那里存在一些腐败现象——我确信各种绿色运动都得到了一些额外的资金来帮助宣传”。
气候
2006年,洛夫洛克在
英国《
独立报》上撰文指出,由于全球变暖,“数十亿人将死亡,而幸存下来的少数繁衍后代将生活在气候仍然可以忍受的北极” 21世纪的。同年,他建议“我们必须牢记变革的惊人步伐,并意识到采取行动的时间所剩无几,然后每个社区和国家都必须找到最好的方式利用他们所拥有的资源来维持文明尽可能长时间。” 他在2007年进一步预测,气温升高将导致世界上大部分土地无法居住且不适合耕种,人口将向北迁移,新城市将在北极建立;此外,
欧洲大部分地区将变成沙漠,而
英国由于四面环海,气温稳定,将成为欧洲的“救生筏”。2008年, 《
卫报》 援引他的话称,到2100年,80%的人类将灭亡,而这种气候变化将持续10万年。
2010年,他在接受《卫报》采访时表示,为了防止气候变化,民主可能必须“搁置”。他继续说道:
2012年的声明将洛夫洛克描述为继续关注全球变暖,同时批评极端主义并提出石油、煤炭和他不支持的绿色解决方案的替代方案。
在 2012 年
MSNBC 播出的一次采访中,洛夫洛克表示,关于气候变化的时机,他是“危言耸听”,用了“好吧,我犯了一个错误”,并提到了纪录片《
难以忽视的真相》和《天气制造者》一书作为同类危言耸听的例子。洛夫洛克仍然相信气候正在变暖,尽管变化的速度没有他曾经想象的那么快。他承认自己“推断得太过分了”。他认为,气候变化仍在发生,但未来人们会更加感受到。对于全球变暖的“科学结论”,他表示:
他批评环保主义者将全球变暖视为一种宗教。
在这篇 2012 年 MSNBC 文章中,引用洛夫洛克的话说:
同样是在 2012 年的一次后续采访中,洛夫洛克表达了他对天然气的支持;他赞成将水力压裂作为煤炭的低污染替代品。他反对“可持续发展”的概念,即现代经济可能由风力涡轮机提供动力,称其为毫无意义的胡言乱语。他保留了一张风力涡轮机的海报,以提醒自己他有多么厌恶它们。
在《新生世》(Novacene,2019)中,洛夫洛克提出,仁慈的超级智能可能会接管并拯救生态系统,并表示机器需要维持有机生命的存在,以保持地球的温度适合电子生命居住。另一方面,如果生活变得完全电子化,“那就这样吧:我们扮演了我们的角色,更新、更年轻的演员已经出现在舞台上。”
海洋施肥
2007年,洛夫洛克和克里斯·拉普利提议建造海洋泵,将温跃层以下的水抽上来,“为地表水中的
藻类施肥并促进它们繁殖”。基本思想是通过增加初级生产和增加有机碳(如海洋雪)向深海的出口来加速
二氧化碳从大气到海洋的转移。与Lovelock和Rapley提出的方案类似的方案后来由一家商业公司独立开发。
该提案引起了媒体的广泛关注和批评。东安格利亚大学研究员Corinne Le Quéré在评论该提案时表示:“这没有意义。绝对没有证据表明气候工程方案有效,甚至没有任何证据表明它是正确的。” “我很惊讶他们发表了这篇文章。在任何
地球工程投入使用之前,都需要进行大量的研究——这将需要 20 到 30 年的时间”。其他研究人员声称,“该方案会将天然p CO 2水平较高(与营养物相关)的水带回地表,可能导致 CO 2呼出。”洛夫洛克随后表示,他的提议旨在激发兴趣,下一步将进行研究,并且在最初的提议之后发表了几项研究报告。然而,他们估计该方案将需要大量管道,并且管道的主要影响可能在陆地而不是海洋。
可持续撤退
另请参阅:气候变化适应
可持续撤退是洛夫洛克提出的一个概念,旨在定义全球范围内人类住区和住宅的必要变化,以适应全球变暖并防止其对人类产生预期的负面影响。
洛夫洛克认为可持续发展的时代已经过去,我们已经到了发展不再可持续的时代。因此,我们需要撤退。洛夫洛克阐述了以下内容来解释这个概念:
可持续静修的概念强调一种资源利用模式,旨在以较低水平或对环境危害较小的资源类型来满足人类需求。
个人生活
洛夫洛克于 1942 年与海伦·希斯洛普 (Helen Hyslop) 结婚。他们育有四个孩子,直到海伦·希斯洛普于 1989 年因
多发性硬化症去世为止,他们一直保持着婚姻关系。他在 69 岁时第一次见到了他的第二任妻子桑迪。洛夫洛克谈到他们的关系时说:“...... 你会发现我和我的妻子桑迪的生活是在简单美丽但朴实无华的环境中,这是一种异常幸福的感觉。”
主要著作
1.Lovelock, James [1979] (2000). Gaia: A New Look at Life on Earth, 3rd ed., Oxford University Press. ISBN 0-19-286218-9.
2.Lovelock, James; Michael Allaby (1983). Great Extinction. Doubleday. ISBN 0-385-18011-X.
3.Lovelock, James; Michael Allaby (1984). The Greening of Mars. Warner Books. ISBN 0-446-32967-3.
4.Lovelock, James [1988] (1995). Ages of Gaia. Oxford University Press. ISBN 0-393-31239-9.
5.Lovelock, James [Gaia Books 1991] (2001). Gaia: The Practical Science of Planetary Medicine. Oxford University Press US. ISBN 0-19-521674-1.
6.Lovelock, James (1991). Scientists on Gaia. Cambridge,
质量, USA: MIT Press. ISBN 0-262-19310-8.
7.Lovelock, James (2005). Gaia: Medicine for an Ailing Planet. Gaia Books. ISBN 1-85675-231-3.
8.Lovelock, James (2000). Homage to Gaia: The Life of an Independent Scientist. Oxford University Press. ISBN 0-19-860429-7. (Lovelock's autobiography)
9.Lovelock, James (2006). The Revenge of Gaia: Why the
地球 Is Fighting Back - and How We Can Still Save Humanity. Santa Barbara (
加利福尼亚州): Allen Lane. ISBN 0-7139-9914-4.
荣誉奖项
1997年,洛夫洛克获得了号称环保界“
诺贝尔奖”的“蓝行星”奖。
2008年,世界10大疯狂科学家排第四。
1974年,洛夫洛克当选为皇家学会会士。他曾担任海洋生物学协会(MBA)的主席(1986年至1990年),并于1994年成为牛津大学格林庙顿学院(前格林学院)的名誉访问学者。
人物评价
洛夫洛克永远是媒体的座上客,备受关注。虽然曾经是
美国航空航天局(NASA)的重要研究者,但他在科学界却始终没有什么名分,说好听点,他被称为“独立科学家”。和其他科学家不同,他没有大学教职,不属于任何研究机构,没有学生。当然,不管对错,没有人能够否认他的盖亚理论对科学思维的重大影响。
现在,越来越多的人将这名90岁老人称为“绿色英雄”。他的书一次次地引起人们的注意。洛夫洛克的言论越来越悲观,但一直未受到主流科学界的重视。也许真会有一天,大家会发现他是对的。
新书获得了极高的评价。除了权威期刊《自然》称这书带来了“
英国广播公司警告世界末日”之外,其他媒体也分别用“震撼”“强大”等词汇来评价这本书。
在很长一段时间内,“盖亚”假设在科学界内部并没有被完全接受,洛夫洛克甚至成为被奚落的对象。洛夫洛克认为,
地球自身有着反制回馈的机能,能够将有害因素去掉。他著名的言论就是:“地球是活着的!”这一假设挑战了古典科学观,不少他的科学同僚批评他的论点不科学,认为他的论断过于主观,没有足够的证据证明地球也是一个生命。因此,在很长一段时间内,“伪科学”“不科学”“疯狂科学家”等头衔套在了他的头上。
逝世
洛夫洛克于 2019 年 7 月迎来 100 岁生日。2022 年,他在
多塞特郡阿伯茨伯里的家中去世,是他的 103 岁生日, 死于与跌倒相关的并发症。
参考资料
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