環(huán)境科學（上下）

用戶評論 (總計10條)

•   　　以下內(nèi)容不算是書評，基本上是個人的一種思考，不能保證觀點正確，甚至不能保證事實正確，因為它是思考的起點，而不是終點。
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  　　900多頁的環(huán)境科學，看了兩周，看完了很失望，因為我發(fā)現(xiàn)我們離滅亡還遠著呢，至少在我有生之年發(fā)生的可能性極低，生活在末世的期望就這么破滅了。
  　　
  　　別看全球變暖現(xiàn)在紅的發(fā)紫，但它真不是種子選手，就這么一直暖下去，可能會有很大的麻煩，但是整個生物圈都熱死了，可能性不大，地球比現(xiàn)在平均溫度高10度的時候有的是，生物圈好好的。
  　　
  　　總的來說，我們的確搞出了不少麻煩，這些麻煩總結總結基本上就是兩條。
  　　
  　　第一， 超速超量使用物質(zhì)和能量。
  　　第二， 向地球循環(huán)中引入了不可循環(huán)物質(zhì)。
  　　
  　　生物圈的能量輸入是太陽能，儲存能量的方式是利用化學鍵，最終釋放能量的方式是熱。長期來看，太陽能流入，熱能流出，基本上收支平衡。在能量流方面，生物圈與無機環(huán)境之間最大的區(qū)別在于，能量的所有形式在無機環(huán)境中都大量存在，他們之間不停的相互轉化，而生物圈基本上只接受光能形式的輸入（極小一部分海底火山口附近的生態(tài)系統(tǒng)除外），只以化學鍵的方式儲存能量。
  　　
  　　生物圈中的物質(zhì)基本上保持穩(wěn)定，所有在其中的物質(zhì)都可以被循環(huán)利用，同時生物圈會與無機環(huán)境不停的交換物質(zhì)，但是長期來看，也是一種總量相對平衡的過程，拿多少，基本上還多少。在物質(zhì)流方面，生物圈與無機環(huán)境的最大區(qū)別在于，生物圈在數(shù)量上利用的物質(zhì)遠遠少于整個地球上的物質(zhì)總量，同時，生物圈的物質(zhì)組成與無機環(huán)境的物質(zhì)組成差別極大，很多元素生物圈完全不使用，很多元素在無機環(huán)境中所占比例極大，但是在生物圈中所占比例很小，反之亦然。
  　　
  　　第一個問題，超速超量。自然界在常溫下通過非常緩慢的化學反應進行物質(zhì)和能量流通，而我們動不動就燒東西，甚至沒什么正經(jīng)事都放點焰火燒著玩，于是生物圈好幾億年積攢下來的化石燃料我們幾百年就給用完了。結果短時間內(nèi)，大量的水和二氧化碳被釋放出來了，水還好說，都歸還到無機環(huán)境中就行了，因為和無機環(huán)境中的總量比，生物圈本來用的水就不多。二氧化碳就比較麻煩，本來無機環(huán)境中的就不多，我們放出來點就能引起顯著的變化。本來二氧化碳對于生態(tài)圈來說是養(yǎng)料，但是這么快的就出來這么多就好像我們經(jīng)濟危機的時候生產(chǎn)過剩一樣，生態(tài)圈消化不了。生物需要通過光和作用完成固碳，光和作用需要光能的參與，地球的表面積就這么大，我們瘋狂的砍樹圈地，光合作用總量在不斷的減少，二氧化碳又沒有其他的手段能夠回到生態(tài)循環(huán)當中，就只能留在大氣中溫室效應了。
  　　
  　　這個倒還好說，熱點就熱點吧，還不至于熱死。更大的問題是我們拼命的造人。食物鏈應該是金字塔狀，只要我們的食物還是生態(tài)圈供給的，這個就是不可改變的真理。在光和作用總量下降的前提下，金子塔是總體縮小的。雖然我們是雜食，但是我們還是比較喜歡吃肉，也就是說，我們比較喜歡呆在金子塔上層越來越狹小的空間里，這肯定會擠壓掉其他肉食動物的生存空間，現(xiàn)實中的表現(xiàn)就是動物大量滅絕，越是金子塔頂層的越迅速。最極限的方式是我們完全擠走其他消費者，變成單純的草食動物，由金字塔變?yōu)樘菖_。這個理論上也是不可能的，因為其他消費者在整個生物圈的物質(zhì)循環(huán)中有人類不可替代的作用，我們很難完全人工的完成這些工作（比如授粉）。所以，我們的人口總量的確有一個不可逾越的極限值，雖然它是多少科學界一直爭論不休。
  　　
  　　如果我們繼續(xù)瘋狂的造人，超出極限值，崩潰是有可能的。但是我對于世界人口在超出極限之前穩(wěn)定并逐漸回落很有信心。最根本的原因是我們并不樂于拼命的生孩子，我們只是樂于瘋狂的做愛，避孕和墮胎手段加上一時半會攻克不了的艾滋病完全可以非常有效的降低出生率。我們短時間內(nèi)能極大延長生命長度的可能也不大，死亡率也不會出現(xiàn)突然的大幅下降?？茖W家們預測人口可能會在本世紀中葉穩(wěn)定在90億左右，他們是怎么得出這個結論的我也不知道，所以很難判斷合不合理，但至少很有可能。我們能不能養(yǎng)活90億人，理論上是沒有問題的。
  　　
  　　所以總的來說，第一個問題雖然看著很嚴重，搞得天下大亂，但是長期看，問題不大。隨著人口的下降，生態(tài)圈自然會得到恢復，光和作用總量會回升，生態(tài)圈會逐漸恢復，這種擾動很可能會使生態(tài)圈從以前的穩(wěn)定狀態(tài)演化到另一個穩(wěn)定狀態(tài)，然后逐漸圍繞新的穩(wěn)定狀態(tài)波動和變化。如果溫度真的升高，同時我們又釋放出了大量退出循環(huán)的活性碳元素，新的穩(wěn)定狀態(tài)很可能比以前的還要活躍，畢竟，長期看，水和陽光都是非常充足的。
  　　
  　　真正嚴重的反而是第二個問題。這個問題錯綜復雜，具體的情況不是我能說清楚的，但是從宏觀的角度分析，還是可以看出問題的本質(zhì)的。生態(tài)圈的物質(zhì)組成和無機環(huán)境有極大的差別。而我們正在大規(guī)模的改變生態(tài)圈的物質(zhì)組成。我們造出了很多生物圈以前不生產(chǎn)的東西，但問題是我們只管制造，不管分解，于是就出現(xiàn)了很大的問題。
  　　
  　　有些東西我們造出來以后就不管了，這些東西放在那里好幾萬年不分解，即使這些東西所使用的元素本身不來自生物圈，對生物圈沒有活性（不會進入到生態(tài)循環(huán)當中，沒有毒性），他也會占用地球有限的空間，而空間本身是寶貴的資源。
  　　
  　　這還是最好的情況，稍差一點，我們占用了一部分生物圈的物質(zhì)，他們很難分解，雖然沒有活性，但是導致元素的循環(huán)周期大大加長，無形中是削弱了生態(tài)圈的總量。這就好比在金銀是貨幣的時代，你把很多金子埋到地里了，而且還找不著了，無形中社會損失了流通性。由于生物圈基本上是成比例的使用各種物質(zhì)，我們占用的部分可能不多，但是最終的效果也會成比例放大。
  　　
  　　比這更嚴重的，是我們造出來的很多東西是有毒的，他們進入到循環(huán)當中，不停的毒害生態(tài)系統(tǒng)。他們雖然從總體看占的比例不大，但是他們各個是超人，以一敵百，以一敵萬，甚至以一敵數(shù)百億的都有，他們可以使與自身不成比例的大量物質(zhì)失去活性，無法進行正常的能量物質(zhì)轉換。比如毒物里邊武林霸主級別的蓖麻毒素，一片阿司匹林大小可以毒死100萬人（當然，這是天然毒素，這里只為了說明毒素的能力強大）。雖然大自然自身也會制造毒素，但是大自然基本上在可控的范圍內(nèi)制造，因為自然界的毒物制造者以自然的速度和手段制造毒物，所以可以通過控制產(chǎn)毒生物的總量來控制毒素總量（一不留神，沒控制住人類），同時這些生物以生態(tài)圈中已有的物質(zhì)制造毒物，這些毒物通過有機或無機過程分解之后可以重新變?yōu)闊o毒的活性物質(zhì)。
  　　
  　　而我們在不設計完善的退出機制的前提下大量制造這些東西，唯一的處理辦法是稀釋。這是很搞笑的，如果我們的目標是種族永續(xù)，這些東西即使比例再小，無限期的積累也是致命的，而我們對這個問題基本上采取的只有鴕鳥政策。
  　　
  　　這個問題短期看不會爆發(fā)，長期看是一定會出問題的。不過干掉人類有可能，但是干掉生物圈，我覺得不太可能。
  　　
  　　不要小瞧生物圈的能力，他有很強的能力同化毒性物質(zhì)，利用以前無法利用的物質(zhì)。比如氧氣。地球的大氣圈中存在極大比例的氧氣是很怪異的，它活性極強，可以和比例極大的元素發(fā)生反應，非常不穩(wěn)定（所以化學上把一類反應歸為氧化反應，足見其典型性）。對于這種現(xiàn)象，比較合理的一種解釋是生物圈制造和維持了這些氧氣的存在。我們的生命離不開氧氣，通過呼吸作用，我們利用能量維持生命過程。但是氧氣同樣是極其危險的，由于它的極端活躍，它通常會帶來一些我們不想要的反應。比如制造致癌的自由基，使我們的肌體老化（可參照護膚品的宣傳）。它在維持我們生命的同時也在不停的毒害我們，只不過我們進化出了強大的修復機制，可以對抗很大一部分的破壞。有一種科學假說，在氧氣剛剛來到生態(tài)圈的時候，很可能就是一種毒素，一部分生物制造出氧氣來攻擊其他的生物（古老的厭氧呼吸是這一假說的重要證據(jù)）。如果事實真的如此，估計那個時候制氧生物一定像人類一樣獨霸天下，飛揚跋扈。但是，后來生物圈不但沒被毒死，反而更加欣欣向榮了，因為有氧呼吸明顯效率更高。
  　　
  　　所以對于生態(tài)圈來說，危機即意味著危險也意味著機會是很貼切的。如果我們繼續(xù)對這些毒素使用鴕鳥政策，他們很可能有一天把我們自己和很多其他生物一起毒死。但是生物圈卻很有可能最終同化這些毒素，史無前例的繁榮，畢竟，這代表著生物圈對無機環(huán)境的進一步利用。如果真是這樣的話，估計后來的智慧生命在回顧這段歷史的時候會遇到很大的麻煩。因為以前制造氧氣毒素的生物無論他們是什么，一定是首先進化出了有效利用氧氣的能力才大量使用它作為毒素。而人類，進化出了高度繁榮的文明，卻在自身也無法避免被毒害的前提下大量的制造毒素，這個有點太大公無私了。“人類不顧自己的死活大規(guī)模造毒物最終導致了自己的滅亡成就了生態(tài)圈的升級換代”，這種假說估計會受被群起而攻之，很多年得不到承認。不好意思了，給你們添麻煩了。
  　　
  　　應對第二個問題，我想到兩種解決辦法。
  　　1. 在生物圈之外再造一個“人圈”
  　　2. 人為加速生態(tài)演化的速度
  　　
  　　第一種辦法簡單的說就是應用生態(tài)圈無法利用的那部分能量，使用無機環(huán)境中存在，但不進入生態(tài)循環(huán)的那部分物質(zhì)，實現(xiàn)像生態(tài)圈一樣的能量輸入與輸出動態(tài)平衡，物質(zhì)總量基本穩(wěn)定，以穩(wěn)定的速率循環(huán)利用。由于我們本身是生物，所以人圈完全獨立于生態(tài)圈存在是不可能的，它一定會與生態(tài)圈有一部分的交集，那么這一部分必須以生態(tài)圈的規(guī)則為前提：以生態(tài)圈能夠承受的速度使用物質(zhì)，歸還物質(zhì)，調(diào)整我們占用的物質(zhì)比例，使用與我們的物質(zhì)比例相稱的能量。如果這種穩(wěn)定狀態(tài)最終實現(xiàn)，那么人圈的建立過程必然會對生態(tài)圈產(chǎn)生影響，在相互作用中形成新的平衡。但是這種方法困難重重。
  　　
  　　生物圈無法利用能的能量不是一般的多，而是多到荒謬的狀態(tài)——單位時間內(nèi)到達地面的太陽能輻射量是目前人類單位時間內(nèi)能耗總量的10000倍！我們現(xiàn)在面臨的問題不是找不到能源，而是不知道怎么儲存。生態(tài)圈所使用的在常溫下通過蛋白質(zhì)酶催化的化學反應將光能儲存在化學鍵中是一種非常精巧的儲能方式，他的效率雖然不高但是有很多優(yōu)點。第一，非常直接。光輻射與化學鍵能量的存在形式高度相關，都與電子的軌道相關，所以這種轉化進行的步驟比較少。第二，安全。儲能物質(zhì)單位體積擁有的能量與組成我們身體的結構物質(zhì)相當，即使這些能量突然釋放出來，也不會有太大的破壞性，因為他們數(shù)量上不占優(yōu)勢。所以除了時不時著點火——這是無機環(huán)境因素起主導作用的，沒辦法杜絕——此外沒什么太大的問題。沒聽說過誰身上的脂肪爆炸了，把他自己給炸死了的情況，而我們制造的電池卻頻頻發(fā)生爆炸。
  　　
  　　我們在儲存能量的過程中面臨著很多結構性矛盾。生物圈用的太陽能比例雖然不大，但是他必須使自己的光和作用器官在地球的表面鋪開，占有很大的陸地和海洋面積，雖然有很多他們用不了，但是這部分我們也用不了。光合作用無法到達的地方通常無機環(huán)境十分惡劣，如果我們不變成機器人，以我們嬌貴的肉身在這些地方中長期工作就是成本極高的，所以我們想要大量的獲取能源必須利用非常有限的空間資源，這就要求我們非常迅速的，占用少量的物質(zhì)大量儲存能量。高效的儲能方式必然要求單位體積的物質(zhì)攜帶的能量很高，遠遠高于破壞同體積的結構性物質(zhì)所需要的能量。這就好比派一個手拿長矛的看守去看管一群身背火箭炮的囚犯，不出事才怪呢。我們目前的解決方式是什么？比較常用的招數(shù)是大量增加守衛(wèi)數(shù)量，一個拿長矛的不行，我就派好幾百萬個一起上，靠人海戰(zhàn)術。于是我們在核電站外邊修好幾米厚的墻，建越來越巨型的大壩，高壓線芝麻開花節(jié)節(jié)高。這招顯然沒什么前途，屬于蠻干型的，不可取。
  　　
  　　另一招是加強結構性物質(zhì)的強度，給他們也配備上火箭炮。這個招數(shù)長期看是有效的，但是有一個致命的弱點——無論他們怎樣儲存，最終我們需要近距離的使用它們，而我們小小的肉身還是那么的無力，別說長矛了，連燒火棍都沒有，所以這些儲能物質(zhì)越高效，對我們來說越危險。有什么辦法？我能想到的最有效地就是《攻殼機動隊》中設想的解決方式——將我們的意識植入到強大的高科技材料制成的身體中（不得不說，士郎正宗太牛了）。先不說這種方法可不可行，即使真的可以做到，我們也會面臨強大的哲學困境——這代表著我們和生態(tài)圈的徹底決裂，我們?nèi)绾味x自己的存在？是什么使我們成為人？我們和機器的差別在哪里？（推薦大家看一看《攻殼機動隊》，尤其是原著漫畫）
  　　
  　　總的來說，在利用能源方面，我們做的很爛。
  　　
  　　在利用物質(zhì)方面呢？我們最常用的手段是這樣的，利用大量的能源加熱物質(zhì)，然后當這些物質(zhì)都瘋狂的運動時在一片混亂之中或者撞在一起，或者四分五裂。這種方式下產(chǎn)出物質(zhì)很少在我們的全權掌控之中，所以會產(chǎn)生很多我們不想要的東西，處理這些東西非常麻煩，于是我們基本上采取不處理的方式，任由他們就彌散在環(huán)境中成為了毒物。我們怎么知道什么樣的過程能夠得到我們想要的物質(zhì)呢？答案很簡單，我們猜。我們像撞大運一樣的試，改變改變溫度、壓力什么的，加點不同的催化劑看看能造出來什么，公平的說，確實比以前的煉金術士強，因為我們成功的概率比瞎猜高一些。比起大自然使用有針對性的蛋白酶，在常溫下像精巧的手工藝人一樣制造化合物，我們的方式只能用野蠻來形容。而且很明顯，我們這種轉化物質(zhì)的方式嚴重的受制于我們對能量的利用，能量的問題解決不了，這個問題就更解決不了。
  　　
  　　這方面科學的最新進展是什么我也不太了解，只能以后多學習多了解，這里就不多評價了。
  　　
  　　造一個人圈，困難重重，那么加速生態(tài)演化呢？分子遺傳學現(xiàn)在正在快速發(fā)展，我們已經(jīng)成功的制造了很多轉基因生物，我們能不能最終使生物界同化我們制造出來的這些物質(zhì)，改為用生態(tài)的方式得到我們想要的物質(zhì)，分解和循環(huán)使用它們，使生物圈固定太陽能的效率更高，一舉解決我們所有的危機。（不錯的科幻題材）如果這種方式真的可能，那么意味著作為生態(tài)圈中不可分離的一員，我們不可能在這一輪的進化中獨善其身，總有一天，我們必須制造轉基因的人。而“轉基因的人”這種陳述本身就是矛盾的——基因是我們區(qū)別物種的最根本手段，基因都變了，怎么確定我們造出來的東西是不是人？如果是，那么能不能銷毀不成功的試驗品？如果不是，那么人與非人的界限在哪里。而且，更為根本的，這將改變我們?nèi)祟愇锓N的再生產(chǎn)模式，我們將每個家庭生育下一代的方式變?yōu)榱酥醒爰瘷嗍降脑烊四Ｊ?，這將從根本上動搖我們的文化傳承方式，這就不但從生物基礎上顛覆了人的定義，更從自我意識發(fā)展出來的文明的高度上顛覆了人類的定義。
  　　
  　　我們敢于踏上這條不歸路嗎？
  　　
  　　超越這一切之上的，讓我更加迷惑的是，為什么我們?nèi)绱藞?zhí)迷于人類的存在。作為獨立的個體，我們基本上都能夠面對生命必將結束的現(xiàn)實，但是作為一個整體，我們卻一定要子子孫孫無窮潰。我們連死亡到底是怎么回事都不知道，就堅信生命是正確的選擇，高唱viva la vida（而且我不得不承認，這首歌實在是太好聽了），這讓我十分困惑。如果我可以選擇，在所有的存在方式中人會是我最不想要的一種，人生在我看來更像是一種極端嚴厲的懲罰而不是獎賞。
  　　
  　　1654年，31歲的帕斯卡陷入了宗教狂熱之中。這一年的10月，他撰寫了《罪人的皈依》，11月，撰寫了禱文密藏于貼身的衣襯之中。他對于科學主義的流行深感不安，認為如果不加以遏制的話，這種潮流會摧毀精神價值。
  　　
  　　對于這件事情，一直有一些東西，我想不通，一個邏輯思維能力如此強大的人是如何接受邏輯混亂的《圣經(jīng)》的。因此我也很難理解他怎么會突然產(chǎn)生了宗教狂熱。
  　　
  　　最近我突然理解了這件事情。這是因為他和的絕大多數(shù)人類一樣，都有信仰，只不過在那個特定的時期，這種信仰的具體形式表現(xiàn)為宗教。信仰是一種我們無法證明它正確但是始終堅信的東西。所以在信仰面前，我們不思考。信仰可以是任何東西，比如說，如果你相信生命與死亡不只是兩種不同的狀態(tài)，而是生命一種好于死亡的狀態(tài)，那么這就是你的信仰。
  　　
  　　信仰的一個很有趣的特點是，一旦現(xiàn)實與這個信仰的預期目標出現(xiàn)了嚴重的偏離，最虔誠的信徒就開始預言世界末日的到來——因為信仰的破滅比生命的終結更難以接受。如果末日不會到來，而未來又顯得完全不在預定的軌道之中，那么用余下的一生去面對毫無意義的生活太痛苦了，沒法離開，卻也無處可去。這是人生中難以承受之輕。滅亡是一種極端的意義，它要靠毀滅自己來證明自己存在的必然性，但這總好過沒有意義。
  　　
  　　很不幸，所有膽敢預言日期的的末日預言都破產(chǎn)了，即將到來的2012看起來也沒什么潛力。一個一個的信仰在無限延展的時間中，在冷漠的宇宙中被碾得粉碎。帕斯卡很不幸運的出生在信仰開始動搖的年代，卻也很幸運的沒有出生在這個信仰被碾得粉碎的年代。科學主義一路高歌猛進，科學不問對不對，只問能不能，只要是可能的，總會有人去嘗試。
  　　
  　　科學會毀滅我們嗎？科學回答，有這個可能。
  　　科學能拯救我們嗎？科學回答，有這個可能。
  　　放棄科學有可能嗎？科學回答，有這個可能。
  　　
•   問題的關鍵其實不是生物圈會不會崩潰，而是人會不會消失，以及怎樣消失！
  地球歷史上經(jīng)歷過多次的災害事件導致物種大滅絕，但生命依然存在。
  如果人是因為不可抗拒的災害而滅亡，那叫命運，無可挽回！
  如果人是被自己制造的災害而滅亡，那是悲劇！
•   同濟的環(huán)科是考這書做專業(yè)課地。。。意味著沒有可能不可能。。。考的就必須是可能的哈。。。
•   離滅亡早，也就是說，滅亡終究還是會來的，這個就是可持續(xù)發(fā)展的意義。
•   人都是這樣吧 某件事情仿佛努力是可以做到的，被身邊人一鼓勵，大環(huán)境一褒揚，就腦袋一熱要把做到了
  科學這個詞，過去老覺得，說什么是科學的，是很好的，現(xiàn)在看來，未必如此
  其實科學也是只是無數(shù)思考問題的一種方式，甚至思考只是無數(shù)應對問題的一種過程，在過去幾百年來，它給我們帶來的好處太多，所以不自己覺就會依賴它，迷信它了
  未來我覺得不好說，人類應該能走出這個怪圈吧
•   對存在的意義和價值的期盼和追求是人的本性嗎，這是源于基因還是內(nèi)分泌？悲慘的是這不再是個哲學問題，而變成了科學問題，我們不能再指望抽象的純粹理性能帶給我們什么新鮮和神奇，只能選擇或者去體驗，或者去驗證，最終我只是知道安樂死可以讓人笑著去死，而不知道那笑容是源于快樂的體驗還是化學元素的反應。信仰的需要或許是來自生命的“史前記憶”，只是或者通過宗教，或者通過哲學的媒介得到表現(xiàn)，科學把這些媒介物統(tǒng)統(tǒng)化為了浮云，我們對世界有的只是看的懂的科學疑問和看不懂的科學解釋。。。LZ你把我變成神經(jīng)病了
•   你好，請問下這本書的英文名是什么，想買一本英文的，謝謝啦
•   科學主義一路高歌猛進，科學不問對不對，只問能不能，只要是可能的，總會有人去嘗試。
  這個精辟，確實是令人擔憂的
•   請問有此原書出售嗎？望回復。
•   好像已經(jīng)賣沒了，圖書館應該能借到

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