读书新刊丨王雨童：地球、生命与科技的新故事

编者按

无论人工智能怎么流行，公共话题如何迭代，地球的生态问题都仍是我们今天这个星球上的核心议题。除了从经济学、社会学的角度进入，或从道德关心的立场，仿佛都没有更新颖的问题意识来推动讨论了。年轻学者王雨童这篇文章，是从“知识”的角度，给生态问题的讨论一次全新的认识：“盖亚假说”在上世纪七十年代的流行，对日后太空探索、科技思维方式，乃至科幻文学及电影都有潜移默化的影响。这篇带有“知识考古”趣味的文章，以及盖亚假说所提出的理念，值得重视。

地球、生命与科技的新故事

文 ｜ 王雨童

（《读书》2024年9期新刊）

在今天，即使是最迟钝的人也不得不承认，长期被视为资源、背景板和空荡荒野的地球，正以不容忽视的方式，昭示自己的存在。生态越来越多地与灾难相连，人们以“人类世”“克苏鲁世”等新命名勾勒这场灾难可能的强度与整体性，也透露出我们对此十足的迷茫。在一个资本与技术已然化为呼吸、土壤的时代，名为“自然”的故事将通向何方？

一九九一年九月，美国亚利桑那州的荒漠，八位身穿连体衣的“宇航员”向送行的媒体和亲友们挥手作别，转身穿过一道道气闸舱门。不过，门内并不是发射架和太空舱，而是一座占地三英亩、耗资一亿五千万美元的巨大玻璃温室。矗立在荒漠上的玻璃温室由洁白的巨大球状穹顶、玻璃梯形金字塔和钢制管道构成，宛如火星上的人类基地。这是被称为“生物圈二号”的巨大沙箱，包含着从海洋到沙漠，从湿地到草原的地球主要生态系统和几千种主要动植物，尽可能地模拟了地球本身。“宇航员”们将要在这个完全封闭、不与外界发生物质交换的微型地球里生存两年，维系它的正常运转，从而证明，人类有能力营造并维持一个完整的生态系统，为真正的太空生存做准备。

这项人类史上最大的人造生态系统实验，很快以失败而告终。生态系统的复杂性远远超出了科学家的预测，本应一切处于精密调控下的温室里，脱轨成了常态。在第一次实验中，成员们在第一年遭遇了严重的粮食歉收，严重时不得不以花生壳充饥。有益的传粉昆虫莫名其妙地灭绝，蟑螂和本不属于温室的本地杂草却疯狂蔓延。玻璃温室里的氧气含量不断下降，成员们像在高原上那般费力地呼吸，能源系统也时常出现故障。为了实验人员的安全，人们不得不多次从外部补充氧气、电力和必要的工具，这事实上宣告了“生物圈二号”无法自我维系。第二次实验只持续了六个月，最终一名成员从外部打开了气闸门和紧急出口。

“生物圈2号”建筑鸟瞰图。该建筑占地3.14英亩，由高性能玻璃和钢材构筑，包括了七个生态系统、人类实验室和生活空间，理论上该空间完全密闭，不与外界进行物质和能量交换。

《发现》杂志曾将其称为“登月后最激动人心的科学项目”，“生物圈二号”的失败震撼世人：即使在小规模上，人类现在仍无法通过技术工程取代自然，“生物圈一号”——地球——仍是我们已知的唯一生命家园，脆弱精微，不可替代。然而作为科学探索，它迈出了可能是人类未来生存必须的重要一步：人造物与自然产物相互融合，再没有不被技术调整和改造的纯粹自然，也没有仅凭科技制品便能幸存的废土幻想。在对当代科技文化影响深远的《失控：全人类的最终命运和结局》一书中，“生物圈二号”占据了整一章的篇幅。作者凯文·凯利是这一项目的亲历者，他认为，该项目是“生态与技术的动人联姻”，总有一天，机器技术将融合而非取代“纯粹”生物，各种生命和谐共存将是生命技术的趋势。生命本身，才是最高的技术。

“生物圈二号”与美国七十年代以来的反主流文化社区，尤其是生态公社运动有深厚关联，也直接关联着在当时十分流行、同时争议不断的地球系统科学——盖亚假说（Gaia hypothesis）。它们并非简单的理论与实践的线性对应关系，而是“生态与技术的动人联姻”这同一根系下相互缠绕、彼此呼应的枝条，盖亚假说率先从理论上印证了可以将地球视为复杂技术系统，可以以整体调控手段加以改造，才有后续“生物圈二号”的探索，盖亚假说的许多提倡者也参与到了“生物圈二号”的项目中。随着盖亚假说近些年来在理论界的重新流行，重新检视这些同时伴生着创见与谬误的思想资源，或许能讲出事关未来的新鲜故事。

盖亚假说源自英国科学家詹姆斯·拉夫洛克的工作，他是二十世纪最特立独行的科学家之一，在化学、医学、大气学和工程学等领域均有诸多发现。早在五十年代，他设计了最早的微波加热设备，被认为是微波炉的雏形；也是最早发现氟利昂在全球大气中扩散的科学家，此外他的科学贡献还包括呼吸道感染病防治、人工授精法、解决大气污染等。拉夫洛克在相当年轻时（五十五岁）就成为英国皇家学会院士，但他终生以独立科学家自居，常年隐居在英格兰西南部宁静古老的村庄鲍尔查科（Bowerchalke），在家中设立实验室。他有意识地拒绝学术体制、经费申请、同行评议等一切阻碍他不拘一格的才能的事物，有赖于此，才能产生大胆离奇的盖亚假说。

英国科学家、工程师、未来学家詹姆斯·拉夫洛克（1919-2022）在他家中的实验室。他提出并完善盖亚假说，同时在环保工程和人工智能方面也颇有创见。在他生前最后的著作中，他认为“（人工智能与自然生命的混合体）赛博格将统治和压倒现存的有机盖亚”。

提出这一理论时，拉夫洛克正为 NASA 一九六四年的火星探索计划做科学顾问。他被要求发明一台高度精密的检测仪，用于探测火星上是否存在生命。拉夫洛克用科学推断取消了自己的任务。假使有生命活动存在，就会不断产生氧气、甲烷等活性气体，大气成分整体会呈现出一种动态的、不断在失衡和平衡中摆荡的平衡态，用凯文·凯利的话来说，就是生命现象必然联系着不可预料的“失控”。反之，一个死亡的星球，其大气必定呈现稳定的死寂。从现有的火星大气成分来判断，火星上不可能有生命。二十年后，当 NASA 的探测器终于落在火星上时，一切正如拉夫洛克的推测。

究竟怎样的环境能孕育生命？究竟怎样的环境能维持生命？作为唯一有效的参照系，地球究竟如何维持着它的活力？火星生命问题其实是一道由外及内、由太空及地球的思考题。拉夫洛克开始研究地球，发现在地球几十亿年的历史中，各种自然条件，如大气比例、酸碱度、光照率、温度等不断起伏变化，整体维持着利于生命存在的条件。可以说，整个地球有着一种精微复杂，又无比宏大的调控体系。拉夫洛克认为，这只看不见的大手并非是某种神力，而应当把地球本身视为一个自我反馈、自我调节的控制论系统。尤其是其中大气圈、水圈和土壤这些无机物的部分，会以某种方式跟生物之间相互“沟通”，形成最有利于生命的物理和化学环境。从无生命的岩石到微小的原始生命，再到几千万种真核生物，地球上各个圈层、全体要素共同处于一整个系统中，牵一发而动全身，地球生命在钢丝绳上跳着华丽的舞步。

地球环境提供生命所需的光、水、温度及各种资源，生命活动吸收、排放、蒸发二氧化碳、氧气、甲烷等气体，使这些自然条件的特性和通量发生变化；两者相互作用，使地球成为一个高度复杂的系统（来源：earthsystem.org）

地球并不能被视为生命，但的确“活生生”，它能对各种行为做出回应，甚至，用拉夫洛克的话说，有生态学意义上的大脑和神经。这实际上已经十分接近人们对生命的理解了。一次乡间散步，拉夫洛克偶遇了同住一村的英国小说家威廉·戈尔丁，并向他讲述了自己的地球反馈假说。戈尔丁建议他以古希腊神话里的地母盖亚（Gea）来命名。这一提议有着文学家的直觉，在盖亚假说得以传播和流行的过程中，地球母亲这一形象可谓深入人心，尽管很多种解读彻底背离了拉夫洛克的原意，他坚决反对将盖亚宗教化、神秘化，但盖亚假说同生态运动、环保主义的关系却因这种“失控”而建立。

如果说，拉夫洛克从无机环境的角度论证了地球的活力，那么另一位生物学家林恩·马古利斯，则为“活的星球”补足了生物的这块拼图。一九六八年，当拉夫洛克正式公布盖亚假说的论文时，只有在当时还未获得声誉、同属离经叛道者的年轻生物学家马古利斯表达了支持。马古利斯的微生物研究证明了合作共生是小到细胞、大到复杂生命形成的基本逻辑，这一观点同强调竞争的主流新达尔文主义完全相悖。马古利斯解释了拉夫洛克没能回答的问题：生物同环境的关系。植物、动物和微生物不仅能适者生存，而且还单独或整体地使环境更加宜居，比如地衣通过分泌物来改变自己所栖居的岩石的酸碱度。

石头上的地衣。早在19世纪西蒙·施温德纳（Simon Schwendener）就曾提出，地衣是由两种不同的生物——真菌和藻类——构成的复杂生物，这是最早的共生学说。马古利斯认为地衣是维系地球盖亚最重要的生物之一。

盖亚的整体面貌已然呈现：地球及其上的生物是一个统一的整体，生物与生物以及非生物之间是一种依存而非互斥的关系，生物与环境之间交互影响、协同演化。盖亚假说首次从当代科学的角度成功论证了各种生物、各种环境是利益攸关的整体，“共生”并不仅仅是一种修辞或者一种伦理要求，而是切实发生在几千万种生物同环境的物质交换和能量传输里，同样，“保护地球就是保护人类自己”也不再只是口号，而是必须严肃对待的事实。

在传统西方科学乃至哲学中，整体地球的思想一直若隐若现地存在。在柏拉图的《蒂迈欧》篇中，宇宙自身是有生命有意志的生物；牛顿在炼金术研究中，将地球描述为能够呼吸吐纳的巨兽；早在一七八五年，被称为地质学之父的詹姆斯·哈顿曾将地球视为一个超级有机体，并将生理学的研究方式迁移至对地球的研究上；在十九世纪德国浪漫主义自然哲学中也有线索，如谢林将自然界视为一个进化的整体生命；德日进也将他的进化论扩展至地球乃至整个宇宙。只是对于当代科学，整体地球，或者说活力地球无法被实验证明或证伪，且与宗教和形而上学的距离过于危险。盖亚假说得到的关注，印证了“重要的不是神话讲述的年代，而是讲述神话的年代”，它生逢其时地满足了人们对技术、自然、宇宙这三个时代话题的关注。

二十世纪七十年代和八十年代初，拉夫洛克和马古利斯的论文大量发表在美国反主流文化领袖斯图亚特·布兰德的《共同进化》季刊和环保主义团体的刊物上。作为《全球概览》的后继者，《共同进化》的销量达数百万册，在嬉皮士、高科技从业者和社会运动人士中影响力巨大。虽然同一时期，主流科学界也在逐步承认盖亚假说的部分内容，比如协同演化，但从一开始，盖亚假说就同时作为修辞和科学假说而存在，而且前者影响更广。

在战后历史开始拐弯的七十年代，盖亚假说更新了人们认识地球、认识自身的视角。几乎是与提出盖亚假说同一年，人类首次从太空视角看到了地球。一九六六年，苏联通信卫星拍摄了地球的全景图，一九六八年，美国阿波罗八号飞船在绕月飞行时拍摄了著名的“地升”（earth rise）照片。这张照片并非简单的对地球的客观呈现，而是充满了摄影者的情感：地球蓝色的球体悬浮在毫无生机的月球环形山上，生机勃勃的蓝色与月球的灰色形成鲜明对比，就像在羊水里漂浮的婴孩。有评论称，这张照片必然是由一位人类宇航员，将他柔软的手指放在相机上饱含情感地摁下快门键，而非出自摄影机械的自动捕捉。在回忆录里，拍摄人宇航员威廉·安德斯将在宇宙中看到地球的时刻视为自己人生的转折点：曾经是好战的军人的他，第一次产生了应当消灭所有战争、呵护眼前这个美丽而脆弱的地球的想法。

“地升”的原始版本，由宇航员威廉·安德斯于人类执行首次绕月飞行任务时，从月球轨道拍摄的地球照片。安德斯先用黑白胶卷拍摄了一张地球从月球地平线上冉冉升起的照片，又快速更换了彩色胶卷，拍下这张模糊却十分著名的照片。

盖亚假说最早的推广者之一，也是二十世纪最著名的科学教育家卡尔·萨根，正是拉夫洛克在 NASA 的同事，也是马古利斯的前夫与合作者。萨根将盖亚地球的形象，引入到他的科普名著《宇宙：对地球生命的新看法》中。自宇宙观之，地球是“完全淹没于宇宙汪洋之中”“弱小的浅蓝色星球”，“是我们的母亲和家园”。地球总被人类的战争、攫取和剥削所伤害，却像母亲一样无私奉献，辛苦维系着其上的生灵。有赖于戈尔丁的命名，盖亚假说呼应了人类在宇航时代被唤起的对地球家园的热爱。

在宇航事业拥有无限可能的时代，盖亚假说还代表了一种乐观积极的技术思维，即通过大胆的技术开拓，人类能够靠技术解决现实危机，以星辰大海解决冷战困局。宇航热本身便是美苏争霸的一环，拉夫洛克等人曾经计划，如果能通过盖亚理论改造火星的生态圈，人类有了无限的发展空间，那么地球上的紧张竞争将得到缓解。他在一九八四年与另一位作家迈克尔·阿拉比共同出版了《火星的绿化》。比起科幻文学，拉夫洛克的写作更像是巨细靡遗的科学技术手册，十分详细地列举了改造火星的种种方案。在书中，地球在一位科技强人特拉弗斯·福克斯爵士的带领下，从二十世纪八十年代开始征服火星，故事终结于苏联人也成功登陆火星，冷战两极握手言和，共同开辟无限的宇宙。

此外，盖亚假说同戴森球、外星文明、火星殖民一道，徘徊在天才科学家的伟大计划和过于荒诞的科幻想象之间。它影响了阿西莫夫的《基地》系列，也构成了乌苏拉·勒奎恩和斯坦尼斯拉夫·莱姆对于具有生命的星球的灵感来源。在电影《阿凡达》中，那个通过遍布星球表面的树木形成网络的潘多拉星，正是盖亚假说在流行文化中的一瞥。正如《索拉里斯》中所言，在宇宙中“我们四处寻找，想要的其实仅仅是所谓的‘人’。我们不需要其他的世界。我们要的只是一面镜子”。盖亚的技术万能论乐观想象在现实世界里永无实现机会，但在科幻想象里，盖亚依旧提供了一种充满生机、蕴藏可能的神秘宇宙。

在由安德烈·塔可夫斯基导演、改编自科幻小说《索拉里斯星》的电影《飞向太空》（Solaris）中，覆盖索拉里斯星的海洋像一面镜子，能够依据人类的意识生成相应的物质实体（来源：the-cinematograph.com）

回到盖亚的源头，在赫西俄德的《神谱》里，盖亚是个相当奇异的神祇，她是世界开辟鸿蒙的起点，是“宽胸的大地，所有一切（以冰雪覆盖的奥林波斯山峰为家的神灵）的永远牢靠的根基”，还是所有生命的先祖母亲。然而同时，她也是冲突与毁灭的起源，这位万物之母绝难以温柔、庇护等词来形容。盖亚一开始就携带着复杂的内涵，它是一个敞开的入口，而非有着明确限定的工具。

在近十年内，盖亚的名字又得到召唤。盖亚的情感吸引力远比它的思想贡献更重要，它成为环境正义运动中的一种符号。人们将地球母亲、生态理论、精神灵修、大同理想等一股脑地赋予了盖亚。布鲁诺·拉图尔在晚年沉迷于盖亚，恰恰是看中了它的模糊复杂，不必再在两两分离的伦理、政治、科学领域将自然无限细分至原子，而是“不得不脚踏实地”，处理一整个地球，处理一整个世界。整体主义是盖亚留给我们的宝贵思维。

另一个财富则是共生思维。自由主义的意识形态在科学界有其对应物：生物学的新达尔文主义。“自私的基因”说服人们，竞争、剥削、自私、操纵和利益战争的游戏是生存的必备技艺，为了将基因繁衍下去，不择手段是必要的。而盖亚则指出这并非故事的全部。马古利斯曾幽默地告诉读者：“任何一个作为个体的植物或动物——读者您也算上——是一个真正的细胞混合物，这些细胞的血统要比任何一个半人半马的怪物或狮头、羊身、蛇尾的吐火女怪所暗含的血统更具有多样性。”离开肠道菌群人类无法存活，基因甚至不可能是自私的。

艺术家肖莎娜·杜宾纳（Shoshanah Dubiner）2012年的画作《内共生：向林恩·马古利斯致敬》，形象化地展示了马古利斯的共生学说——内共生理论。马古利斯认为，真核细胞的三种基本细胞器——线粒体、叶绿体和鞭毛基体原本曾是独立的原核细胞，在漫长的合作共生关系中融为一体。

如果地球真是盖亚系统，那么人在其中占据何等位置？一种极端的生态主义观点认为，人对地球的破坏远远大于他在生态系统中所占的位置，人最该做的就是停止活动。晚年的拉夫洛克则提出“行星医学”，一方面应对正在进行中的灾难，一方面应对这种过于消极的技术和自然观念。我们再也不能“治愈”这个星球，使其恢复如初，但我们可以重新思考进步的定义，可以用盖亚假说的整体、共生、网络、动态平衡、多样性等原则来重新组织社会系统，也可以用“生物圈二号”这样的实验来培育可持续的技术。重要的是，我们用什么样的故事去讲述其他的故事：在盖亚展开的可能性里，人类、科技、自然与宇宙将努力维持艰难的平衡，我们不必通过战胜他人来维系自我。

*文中图片未注明来源者均由作者提供

---

·  E  N  D  ·

本文转载自《读书》，感谢作者和杂志授权转载。未经许可，请勿转载。

本期编辑 | 吴敏峰

recommendation

推荐阅读