我们的星球是独一无二的。正如我们每个人都与罗马众神的石像不同，地球也不同于火星，金星和其他已知行星。让我们讲一下我们时代最令人惊讶和最具争议的假设之一的故事-盖亚（Gaia）假设，它使我们将地球视为一种活生物体。

地球是我们的“智能家居”

詹姆斯·埃弗莱姆·洛夫洛克（James Ephraim Lovelock）去年夏天庆祝了他的百年诞辰。科学家，发明家，工程师，独立思想家，他的发明并没有那么多人知道地球是自调控超生物的惊人假设，在过去的三十亿年中，地球的大部分历史都保持着有利的生命条件。 ...

这个假说以古希腊神话中的女神盖亚（Gaia）的名字命名，代表了地球的形象。与传统科学不同，这一假说表明，地球的全球生态系统的行为就像生物体，而不像是由地质过程控制的无生命的物体。

与传统的地球科学相反，洛夫洛克建议不要将行星视为一组独立的系统-大气，岩石圈，水圈和生物圈-而是作为一个单独的系统，其各个组成部分的发展和变化都会影响其他组成部分的发展。此外，该系统是自我调节的，并且像生物一样具有逆向关系的机制。与其他已知的行星不同，地球通过利用生命世界和无生命世界之间的逆向关系，维持其气候和环境参数，以便为生物提供良好的家园。

从它出现的那一刻起，这个想法就受到了正确的批评，并没有被科学界接受，但这并不能阻止它激发人们的想象力并吸引全世界的支持者。尽管有一百年的历史，洛夫洛克现在仍像他一生的大部分时一样，在受到批评的同时，继续捍卫该理论，对其进行修改和使其变得复杂，继续工作并从事科学活动。

火星上有生命吗

但是在将注意力转向地球上的生命之前，詹姆斯·洛夫洛克忙于寻找火星上的生命。在1961年，苏联将我们星球上的第一颗人造卫星发射到太空仅仅四年之后，洛夫洛克就被邀请到NASA工作。

作为维京计划的一部分，该机构计划向火星发送两个探测器，以研究地球，尤其是寻找其土壤中微生物生命活动的痕迹。科学家在帕萨迪纳的喷气推进实验室（该研究中心为美国宇航局制造并维护航天器）的研究工作中，开发出了应该用于探测生命的设备，这些设备应该安装在探测器上。顺便说一下，他实际上是在同一个办公室与著名的天体物理学家和科学普及者卡尔·萨根（Karl Sagan）并肩工作。

他的工作不是纯粹的工程。生物学家，物理学家和化学家与他并肩工作。这使他能够全心投入到实验中，以寻找方法来发现生命并从各个方面审视问题。

结果，洛夫洛克问自己：“如果我自己在火星上，我怎么能理解地球上有生命？” 他回答说：“通过她的气氛，这没有任何自然的期望。” 游离氧占地球大气层的20％，而化学定律则表明氧气是一种高度反应性的气体-所有氧气都必须结合在各种矿物和岩石中。

拉夫洛克总结说，生命-微生物，植物和动物，不断地将物质代谢为能量，将阳光转化为养分，释放和吸收气体，才是使地球大气层真正的原因。相反，火星大气层实际上已经死了，处于低能平衡状态，几乎没有化学反应。

Schr?dinger的出发点是，生命有机体在存在的过程中会不断增加其熵-换句话说，就是产生正熵。他介绍了负熵的概念，生物必须从周围世界中获得负熵，以补偿正熵的增长，从而导致热力学平衡，从而导致死亡。简单来说，熵就是混乱，自我毁灭和自我毁灭。负熵是人体吃的东西。根据薛定er所说，这是生命与无生命自然之间的主要区别之一。生命系统必须输出熵以使其自身的熵保持较低。

这本书激发了洛夫洛克问道：“在火星上寻找生命，寻找低熵作为行星属性，难道不是为了寻找火星生物而重新团聚？” 在这种情况下，使用气相色谱仪进行简单的大气分析足以发现低熵。因此，科学家建议NASA省钱并取消维京任务。

到星星

詹姆斯·洛夫洛克（James Lovelock）于1919年7月26日出生于莱奇沃思（Letchworth），这是英格兰东南部赫特福德郡的一个小镇。这个城市建于1903年，距伦敦60公里，是绿化带的一部分，是英国的第一个定居点，根据“花园城市”的城市概念建立。在上世纪初，这个想法就吸引了许多国家对未来的特大城市的关注，这些城市将乡村和城市的最佳属性结合在一起。詹姆斯出生于一个工人阶级家庭，他的父母没有受过教育，但他们为儿子接受了一切教育。

1941年，洛夫洛克毕业于曼彻斯特大学-著名的“红砖大学”中英国领先的大学之一。在那里，他与杰出的英国有机化学家亚历山大·托德教授一起学习，诺贝尔奖获得者因核苷酸和核酸的研究而获得诺贝尔奖。

1948年，洛夫洛克获得了伦敦卫生与热带医学研究所的医学博士学位。在此期间，这位年轻的科学家从事医学研究并发明了这些实验所需的仪器。

拉夫洛克对实验动物的态度非常人性化，以至于他准备好对自己进行实验。在洛夫洛克（Lovelock）和其他科学家的一项研究中，寻找冻伤对活细胞和组织造成损害的原因。实验动物-进行实验的仓鼠-必须冷冻，然后加热并恢复生命。

但是，如果冷冻过程对动物来说相对来说没有痛苦，那么除霜表明，啮齿动物需要将炽热的汤匙放在胸口，以温暖心脏并迫使血液在体内循环。这是一个非常痛苦的过程。但是与洛夫洛克不同，他的生物学家并不为实验室啮齿动物感到难过。

然后，科学家发明了一种设备，该设备几乎具有普通微波炉可以预期的所有功能-实际上就是这样。您可以在这里放一只冰冻的仓鼠，设置一个计时器，然后在设定的时间后他醒来。有一天，出于好奇，洛夫洛克以同样的方式为他的午餐热身。但是，他不认为自己的发明会及时获得专利。

1957年，洛夫洛克发明了电子捕获检测器，这是一种非常灵敏的设备，它彻底改变了大气中超低浓度气体的测量方法，特别是在检测对环境构成威胁的化合物方面。

在1950年代后期，该装置被用来证明地球大气中充满了农药DDT（二氯二苯基三氯乙烷）的残留物。自第二次世界大战以来，这种极为有效且易于获得的农药已广为流传。由于发现其独特性质，瑞士化学家保罗·穆勒（PaulMüller）于1948年被授予诺贝尔医学奖。该奖项不仅是为挽救的农作物而颁发的，还因为挽救了数以百万计的生命而被授予的：在战争期间，DDT用于抗击平民和军事人员中的疟疾和斑疹伤寒。

直到50年代末，在地球上几乎所有地方都发现了危险的农药-从南极的企鹅肝脏到美国的哺乳母亲的乳汁。

该探测器为1962年由美国生态学家雷切尔·卡森（Rachel Carson）撰写的《寂静的春天》（Silent Spring）提供了准确的数据，该书发起了禁止使用滴滴涕的国际运动。该书认为，滴滴涕和其他农药会致癌，它们在农业中的使用对野生生物，特别是鸟类构成了威胁。该出版物是环境运动中的一个里程碑事件，引起了广泛的公众抗议，最终导致了1972年在美国以及世界范围内禁止将DDT用于农业。

后来，洛夫洛克在美国国家航空航天局（NASA）开始工作后，前往南极洲，在他的探测器的帮助下发现了无处不在的氯氟烃-人造气体，目前已知这种物质会消耗平流层臭氧层。这两个发现对于地球的环境运动都极为重要。

因此，当到1960年代初，美国航空航天局计划其登月和行星飞行任务并开始寻找可以制造能够送入太空的敏感设备的人员时，他们便转向了洛夫洛克。从小就对科幻小说着迷，他满怀热情地接受了这个提议，当然不能拒绝。

死活的行星

在喷气推进实验室的工作为洛夫洛克提供了一个绝佳的机会，可以通过太空探测器获得有关火星和金星性质的第一批证据。这些无疑是完全死掉的行星，与我们繁荣昌盛的世界截然不同。

地球的大气是热力学不稳定的。大量产生氧气，甲烷和二氧化碳等气体，但它们在稳定的动态平衡中共存。

我们呼吸的奇怪而不稳定的大气层需要在地球表面存在某种物质，这些物质可以不断合成大量此类气体，并同时将其从大气中清除。同时，地球的气候对甲烷和二氧化碳等多原子气体的含量非常敏感。

拉夫洛克通过类似于动物体内的代谢过程，逐渐发展出对自然界中此类物质循环的调节作用的构想。根据洛夫洛克的理论，地球上的生命参与了这些过程，不仅参与了这些过程，而且还学会了维持自身生存所必需的条件，并与地球进行了某种形式的互利合作。

Margulis成为Gaia假设的合著者。她建议微生物应在生命与地球相互作用的领域中发挥联系作用。正如洛夫洛克（Lovelock）在他的一次采访中指出的那样，“可以说，她把肉充入了我对生命星球的生理概念的骨头中。”

这个怎么运作

根据洛夫洛克的概念，生命的进化（即地球上所有生物的总数）与它们在整个地球范围内的物理环境的进化密切相关，以至于它们共同形成了一个具有自我调节特性的自我发展系统，类似于活生物的生理特性。

生命不仅适应地球，它还为自己的目的而改变它。进化是一种双人舞，其中所有生命和无生命的事物都在旋转。盖亚舞的精髓由此而生。

Lovelock引入了地球生理学的概念，这意味着地球科学的系统方法。地球生理学是一门综合性地球科学，用于研究整体系统的性质和发展，该系统的密切相关组成部分是生物区系，大气层，海洋和地壳。

它的任务包括在行星一级搜索和研究自我调节机制。地球生理学的目的是在细胞分子水平的循环过程与其他相关水平的相似过程（例如生物体，生态系统和整个星球）之间建立联系。

1971年，有人提出活生物体能够产生对气候具有调节意义的物质。1973年发现垂死的浮游生物排放二甲基硫时，这一点得到了证实。

进入大气的二甲基硫醚液滴充当水蒸气凝结的核，导致形成云。云层的密度和面积显着影响我们星球的反照率-它反射太阳辐射的能力。

同时，这些硫化合物随着雨水掉落到地面，促进了植物的生长，进而加速了岩石的浸出。淋洗产生的生物原被冲入河流，并最终进入海洋，从而促进浮游藻类的生长。

二甲基硫醚的移动循环是封闭的。为此，在1990年发现海洋上的混浊与浮游生物的分布有关。

据洛夫洛克说，今天，当由于人类活动导致大气过热时，调节云层的生物机制就变得极为重要。

盖亚的另一个调控元素是二氧化碳，地球生理学认为二氧化碳是一种关键的代谢气体。气候，植物生长和大气中游离氧的产生取决于其浓度。存储的碳越多，更多的氧气释放到大气中。

通过控制大气中二氧化碳的浓度，生物群从而调节了行星的平均温度。1981年，有人提出这种自我调节是通过岩石风化过程的生物成因强化而发生的。

Lovelock将了解地球上发生的过程的难度与了解经济的难度进行了比较。18世纪的经济学家亚当·斯密（Adam Smith）以“看不见的手”的概念引入学术界而闻名，这使不受限制的商业自利在某种程度上为共同利益而努力。

拉夫洛克说，这颗行星也是一样：“成熟”后，它开始维持适合生命存在的条件，而“看不见的手”能够将有机体的不同利益引导到维持这些条件的共同原因。

达尔 与洛夫洛克

《 Gaia：地球生命的新观点》于1979年出版，成为畅销书。它受到了环保主义者的欢迎，但没有受到科学家的欢迎，他们中的大多数人都反对它所包含的想法。

当盖亚的理论第一次被讨论时，达尔 的生物学家就是她最强烈的反对者之一。他们认为，地球自我调节所必需的合作永远不能与自然选择所必需的竞争相结合。

除了本质之外，取自神话的名称也引起了不满。所有这些看起来像是一种新的宗教，地球本身成了神化的主题。才华横溢的论辩家理查德·道金斯（Richard Dawkins）向洛夫洛克的理论提出了挑战，他后来对洛夫洛克的理论提出了同样的质疑。

拉夫洛克继续通过他的研究和数学模型中收集到的自我调节证据来驳斥他们的批评，这些证据说明了行星气候自我调节的工作原理。盖亚的理论是地球系统自上而下的生理学观点。她将地球视为动态反应的行星，并解释了为什么它与火星或金星如此不同。

批评主要基于对新假设是反达尔 主义的误解。

“自然选择有利于增强剂，”洛夫洛克说。他的理论仅详述了达尔 的理论，这意味着自然界偏爱那些能够使环境处于更好状态以供后代生存的生物。

洛夫洛克认为，那些对环境造成负面影响，使其不适合后代的生物物种最终将被从地球上驱逐出去，以及较弱的，在进化上不适应的物种。

哥白尼在等他的牛顿

综上所述，必须说，自18世纪以来，自然主义的科学家和思想家就已经将地球作为一个完整的生命系统的科学概念-一种活的超生物体进行了开发。现代地质学和年代学之父詹姆斯·赫顿（James Hutton）讨论了这个话题，他给世界赋予了“生物学”一词。

在20世纪，这个想法是在科学基础上提出的，由俄罗斯和苏联杰出的科学家和思想家弗拉基米尔·伊万诺维奇·韦尔纳德斯基（Vladimir Ivanovich Vernadsky）构筑而成。在科学和理论方面，盖亚的概念类似于“生物圈”。但是，在上个世纪70年代，洛夫洛克对维纳斯基的作品还不熟悉。那时，还没有将他的工作成功翻译成英语：就像洛夫洛克（Lovelock）所说的那样，讲英语的科学家传统上是“聋”的，无法用其他语言工作。

Lovelock和他的长期同事Lynn Margulis一样，不再坚持Gaia是一种超生物。今天，他认识到，从许多方面来说，他的“生物”一词只是一个有用的隐喻。

然而，出于同样的原因，查尔斯·达尔 （Charles Darwin）的“为生存而奋斗”的概念可以被视为一个隐喻。同时，这并没有阻止达尔 主义理论征服世界。这样的隐喻可以激发科学思维，使我们沿着知识的道路前进。

如今，盖亚假说已成为现代系统的地球有机生物科学-地球物理学的发展动力。也许，随着时间的流逝，合成生物圈科学将成为Vernadsky曾经梦dream以求的发明。现在，它正在成为和转化为传统的公认的传统知识领域。

并非偶然的是，著名的英国进化生物学家威廉·汉密尔顿（William Hamilton）是该理论最绝望的批评家之一的理查德·道金斯（Richard Dawkins）的导师，后者的书名中使用了“自私的基因”一词，称其为詹姆斯·洛夫洛克（James Lovelock）“等待他的牛顿的哥白尼”。