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中國科學院院士翟明國:地球40億年后面臨“死亡”,移民火星是美國胡扯

2019-10-15 20:30:40 網易 分享

采寫|閆妍

采編|章劍鋒

出品|網易科技《科學大師》欄目

人物簡介

翟明國,1947年生人,前寒武紀與變質地質學家、巖石學家,從事前寒武紀地質、變質巖石學和地球化學研究,以及火成巖巖石學的研究工作。針對早期陸殼的形成與增長、早期大陸殼的結構與成分、前寒武紀與顯生宙變質作用和大陸動力學機制的異同等前沿核心科學問題,集中研究華北陸塊以及相鄰地區,取得了系列國際領先成果。

1999年,中國科學院地質研究所和中國科學院地球物理研究所整合組建成中國科學院地質與地球物理研究所,翟明國擔任副所長;2000年擔任中國礦物資源探查研究中心主任;2001年12月,中國科學院礦產資源研究重點實驗室成立,翟明國擔任實驗室主任。2009年,當選中國科學院院士。現任中國科學院地質與地球物理研究所研究員、中國科學院大學資深講座教授、浙江大學和西北大學講座教授等。

精彩錦集

在翟明國位于中國科學院地質與地球物理研究所的辦公室里,墻根下擺著一溜兒的石塊,他起身翻開其中一個硬板紙盒子,里面還是一塊石頭。

翟明國辦公室內收藏的38億年的石頭

這時的地球開始進入顯生宙(地質時期劃分,最老的冥古宙,接著進入太古宙,接著進入元古宙,再進入顯生宙)

日本一道免费补卡的d“這個石頭, 年齡(距今)38億歲,”在網易科技《科學大師》記者的訝異聲中,翟明國說,“你們可能看著不覺得珍貴”。

在翟明國這樣的地質學家眼里,衡量一塊石頭珍貴與否,標準與普通人有所不同,他們看的是石頭的年齡和“出身“”,而不是其他表面現象,“我們看的就是哪個石頭能更好地折射地球的歷史。”

1966年,文化大革命爆發,18歲的翟明國離開父母,從北京遠赴新疆,在新疆伊吾軍馬場度過了五年的牧馬生活。“苦的時候,我一個人在山上,沒糧食吃,斷頓了,只能吃馬料。”那里自然條件惡劣,冬天氣溫可達零下30-40℃,翟明國曾在外出放馬時遇到暴雪颶風,馬群順風奔跑,迷失了道路,最后被連長帶人尋回,才脫離了險境。

日本一道免费补卡的d早年這段極度吃苦的經歷,在翟明國眼里是自己后來從事地質科研野外考察的學前教育和拓展訓練。經濟發展了,物質條件越來越好,現在搞地質科研,據他說,已不是原來大家想象的那種“地質隊員之歌”的狀況,風餐露宿、爬冰臥雪的日子越來越少,沒有太多的“艱苦奮斗”可宣揚。

翟明國開始研究石頭,是上世紀70年代的事情。他說,他相信,“是社會選擇你,而不是你選擇社會(專業)”。每個人都盯著自己將來的待遇、生活條件和個人發展來選擇專業,應該沒有太多成功的例子。

當年,新疆招收工農兵學員,他憑著在人大附中畢業的底子,抓住了人生中的另一份機會,考上了西北大學地質學專業,最終成為了著名的地質學家。

一般人對于地質專業的理解,更多是停留在電影中的頂狂風深山勘察、冒冰雪鉆探石油的場面,或者是老一代著名地質科學家李四光的傳奇故事,對這個領域所知不多。但這個專業在翟明國的語境中,卻是自有風景。

日本一道免费补卡的d在他的講解中,整個人類的歷史,乃至整個地球生命的原點,都離不開一塊塊看似“寡淡”,卻又包羅萬象的石頭。

“地球有個名字叫硅酸鹽星球,硅酸鹽就是石頭。地球就是一塊石頭,人就是在石頭上生活,地球是萬物之本,實際上石頭也是萬物之本。所以它(地質、巖石專業)怎么能不重要呢?當然重要。”

翟明國是國內前寒武紀地質研究的代表性人物、學科帶頭人之一,主攻前寒武紀地質學、變質地質學和巖石學研究,揭示距今四十多億年前地球的起源、生命的起源、大陸的起源等奧妙。

地球現在的年齡是46億歲,前寒武紀占了地球歷史(年齡)的將近90%時段,以肉眼可見的動物出現為標志,這時的地球開始進入顯生宙,而寒武紀是顯生宙的第一個紀元,以三葉蟲為代表,迎來了地球生命的大爆發。

“我們強調的就是,地球本身是有生命的,有生有死。地球演化是不可逆的,是進化的過程。整個地球進化是通過重大的地質事件實現的,每個重大事件的周期會延續百萬年或更長,雖然在地球漫長的地質尺度的歷史上,仍是突變事件。這些所有大的事件群,都不能重復,每次都不一樣,都有變化。因為有了這樣的洋陸結構、地質構造、地球環境的變化,它導致的巖漿、沉積、構造形態和氧化還原狀態的表現也都不相同。礦產資源是具有經濟價值的石頭,各種石頭包括礦產資源是地質事件的物質表現,礦產資源是千姿百態的,包括了液態(如石油)的和氣態的(如天然氣),成礦作用總體上在地球的演化進程中也不能重復。”

日本一道免费补卡的d翟明國團隊在國際前寒武紀學界率先提出這個理論的同時,還指出,應該對傳統地質學“將今論古”原理,進行發展和修正。

日本一道免费补卡的d“將今論古”是用現在的地質現象當做研究過去地質過程的鑰匙。但據翟明國的研究角度看,地球進化從“古“到“今”是不一樣的,有著質的變化,因此簡單的將今論古是不準確的,應該認真比較今古的差異,用演化的觀點來理解過去的地質過程。

翟明國認為,如果把大陸演化的研究比作地質考古,有相似性,但它研究的對象是地球行星的形成和發展,要比(文物)考古要難得多,很多以前的歷史摸不著、看不見,需要更多的考察、觀測、實驗、模擬的綜合研究。

伴隨著這一理論主張的提出,翟明國長期致力的華北克拉通研究(克拉通,就是穩定的古老陸塊),也在國際學界日益具有學術“顯示度”。他是第一個找到華北早前寒武紀高壓麻粒巖標本的科學家之一。在他的研究中,華北地區擁有世界上保存較好的古陸塊,地質年代超過38億年,“記錄了幾乎所有的地球早期發展的重大構造事件,并在中生代又發生了減薄與活化。”

日本一道免费补卡的d翟明國團隊的研究,取得了兩項領先排名:一項是在世界地球科學領域504個研究前沿中,排名第2位(基于科學指標數據庫的2017年統計),另一項,是在中國自然科學基礎研究領域44個研究前沿中,排名第1。這兩項排名都是連續了數年。

一個不可回避的問題是,這些研究有什么用嗎?

日本一道免费补卡的d“自然科學一般分為基礎科學和應用基礎科學。許多基礎科學的研究至少在一定的時期內不能完全成為應用基礎科學,應用基礎科學理論轉化成應用技術也需要一個過程。此外,基礎科學中還有一類是認知科學,就譬如你要了解人從哪兒來的,到哪去,地球怎么形成和演化的,它的將來和歸宿是什么。這個領域是基礎的基礎,但它是必須有人做的。如果告訴你再過十幾億年,地球就沒水了,再過四十多億年,地球就跟月球一樣,成為一個僵死的星球。這是人要認知,要了解它的。認知科學是科學中必不可少的。簡單的問一門研究的‘直接用途’是什么,不能直接用的就不重要,是對科學的誤解”。

日本一道免费补卡的d翟明國對《科學大師》說,雖然地球將來會變成一顆“死星”是不可逆轉的自然規律,但人類研究這個規律是極其重要的,“地球的未來過程是什么樣的,地球死了以后怎么辦,人怎么生存?這些東西都是將來要研究的,它非常深奧,是地質科學奧妙中的王冠”。

日本一道免费补卡的d看似“用不上”的研究,雖然在爭取科研經費時會吃些虧,但搞了大半輩子地質科學的翟明國卻堅稱,“無用”與“有用”的科研領域應該并行不悖,總有一批人要走在前沿,而從“無用”到“有用”的發展過程中間,需要科學家們一步一步地接力,“越是大國,越有前瞻性的視野,科研布局越合理。反之,越急功近利,科研布局就越不合理,長遠看科學的發展一定是受到阻礙的。”

專訪原文:

40億年后,地球將變成一顆“死星”

《科學大師》:地球有一天也會“死亡”嗎?

翟明國:人們經常會認為樹木是活的,生物是活的,認為地球是死的,實際上地球是活的,是有生命的。它會有生有死。它為什么有生有死?完全在于內部能量。地球是有能量的,是熱的。

地球的內部能量,按照放射性同位素的衰變計算,再有四十多億年,放射完了,能量就耗盡了,地球就涼了。作為生命體征的各種地質活動就都停止了。地球“死亡”以后就像月球,月亮就沒有地球現在這樣的內能。太陽照著,它有一點熱,照完了就是涼的,熱能儲存不下來。

地球從熱變涼、再變冷,以后這個水、空氣都會變化,也有人計算,說還有十幾億年之后,地球上的水和大氣就減少了、變化了,變得不適合人類生存。杞人憂天有道理,但我想也不必太悲觀,人類一共才幾千年的文明史,已經取得了現在的科學發展,對于十幾億年以后的事情,相信人類的聰明才智,能夠想到生存的辦法。

日本一道免费补卡的d《科學大師》:地球如果有一個從熱變涼(能量衰減)的死亡過程,那它有過最熱的時候么?

日本一道免费补卡的d翟明國:我們看到金星,地表溫度400多度,它是很熱的。地球早的時候,肯定比它還熱,演化到一定程度類似金星。以后,地球繼續涼,變成現在這個溫度,就適合生物生存。冬天可以有冬天的溫度,夏天可以有夏天的溫度。人的體溫30多度,太冷了人就死了,太熱了人也不能生存,地球就適合現在人類生存,它在30多度到零下多少度之間在走。

日本一道免费补卡的d這個慢慢變涼的過程中,也會出現短暫的溫度波動。第四紀以來,地球也出現熱和冷的時期,例如大冰河期和小冰河期。現在有文章宣傳現在地球溫度變高了,如何可怕,其實也沒那么可怕。歷史上,明代有一段時間就比現在還熱。現在的地球并不是有人類以后溫度最高的時候。

日本一道免费补卡的d地球的氣候變化,這里面有人類活動的因素,也有自然規律。自然規律占99%,人類活動的因素1%也占不了。夸大人類的作用是沒有用的,但是不講人類作用對地球(生態環境)的破壞也不行,這就是基本道理。“人定勝天”應該是不科學的,人類要認識自然,然后按照自然規律去保護自然,才能更好地利用自然。你違背自然,過分的開發和破壞,就會受到自然的懲罰。你服從自然、善待自然,就會更好地享受大自然。這就是一門新的重要科學—人地關系學。

科學大師:為什么地球也好,金星也好,都會有過熱的階段?這個高溫是怎么來的?

日本一道免费补卡的d翟明國:這是宇宙演化的結果,有一種科學理論,最早的時候宇宙大爆炸,形成星云團,這是現代地球起源,或者行星起源的一個基本的學說。這些星云團最后變成一些星球,早期,它是熾熱的某種物質,熾熱以后,慢慢演化,其中有一顆就形成了地球。

科學大師:地球由熱慢慢變涼(死亡),是不可逆的過程么?

日本一道免费补卡的d翟明國:讓地球不死,那不可能,這是自然規律。這個規律如同萬物的發展,都是不可逆的。太陽能是外界的能量,它對于地球的能量消耗而言,補充是微乎其微的。月球車“玉兔”的電池出了問題,當時希望太陽照射能夠“喚醒”玉兔,但是沒有做到。雖然太陽解決不了地球能量消耗和變涼,但太陽能的確是非常重要而且沒有被好好利用的資源。能量的儲存是最大的問題,我們現在一直想攻克太陽能電池的儲存難關。太陽能電池如果能解決,那么現在階段的能源就不缺了。太陽每天這么曬,大家都熱得不得了,把太陽能接收了,把它用很小的電池儲存起來,成為一個巨大能量的干電池,就干什么都有能源了。現在還沒解決,但是我想應該有能解決的那天吧。

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編輯:可欣