人类和地球陷入困境

    翻开近200年世界人口增长的历史，人口增长之快，不能不令人感到惊讶。

    1800年，世界人口约为10亿，这是人类用两三百万年的时间，进化、繁衍的结果。1940年，世界人口翻了一番，为20亿，时间用了140年。1960年，世界人口为30亿，增加10亿人，用了20年的时间。1974年，世界人口为40亿，增加10亿人用了14年的时间，之后每增加10亿人的时间减少1年，到1999年，世界人口已达到60亿。目前，世界人口已达到66亿。

    根据预测，到2013年，世界人口将达到70亿，2028年将达到80亿，2054年将达到90亿。

    人口的急剧增长将带来一系列问题。

    首先是粮食短缺。从1950年到1984年，由于农业科技的发展和土地开垦，世界粮食的增长曾经远远超过了人口的增长速度，此后，粮食的增长便落后于人口的增长，世界面临着粮食危机。世界粮食产量已多年停留在20亿～2l亿吨左右徘徊，世界粮食库存自1986年以来，由可供世界人口消费130多天下降到只够消费50多天。2008年发生的世界范围的粮食危机，涉及世界66亿人口的一半以上，即30多亿人口，有20多个粮食主产国和30多个缺粮国均受到了不同程度的影响，有21个粮食出口国采取了限制粮食出口的措施，有12个严重缺粮国引发了社会骚乱。肯尼亚被迫宣布粮食危机为国家灾难，全国进入紧急状态。目前，世界约有8亿多人处于贫困和饥饿状态。

    与粮食增减密切相关的，是耕地问题。当上世纪中叶，世界耕地增加了19%时，而世界人口却增长了132%。许多国家面临着粮食不能自给自足的危机。例如，人口增长较快的巴基斯坦、尼日利亚、埃塞俄比亚等国家，在人口增长的同时，人均耕地面积减少了40%～50%。根据预测，到2050年，这些国家的耕地将进一步减少60%～70%，实际情况将是，人均耕地面积仅为300～600平方米。如此少的人均耕地面积，怎能养活一个人的生存。

    土地是人类赖以生存的物质基础，在人类的食物来源中，来自耕地上的农作物占88%，草原和牧区提供了人类食物的10%，海洋提供了2%。目前，全球适于人类耕种的土地约1·37×109公顷，人均约0·26公顷。但由于非农用地的增加、土地荒漠化、水土流失、土壤污染等原因，导致人口增加与土地资源减少的矛盾越来越突出，人口增长对土地的压力越来越大。目前全球大约有5亿人口处于超土地承载力的状态下。

    人口的增加，还带来了能源短缺甚至能源危机。随着社会经济的快速发展，人类对能源的需求量越来越大。据统计，1850～1950年的100年间，世界能源消耗年均增长率为2%。而20世纪60年代以后，发达国家能源消耗年均增长率为4%～10%。现在能源危机已成为一个世界性的问题。据估计，全球石油储藏量的总数约为7010亿桶，而石油的消耗量是巨大的，例如沙特阿拉伯每年出产石油可达300亿桶。可以说，世界有丰富的石油资源，但石油总有一天会穷尽。

    为了满足人口和经济增长对能源的需求，人们除了使用矿物燃料外，还利用木材、秸秆等作为能源。在发展中国家，燃料有90%来自森林，因此，对森林资源的破坏日益严重。

    人口的增长带来的不仅仅是环境压力问题，而是多方面的，例如城市交通拥挤、居住紧张、就业压力增大等等。

    地球不仅伤痕累累，它同时还背着沉重的包袱在运转，66亿人口，已将地球压得喘不过气来。人类已站在进一步向前发展的十字路口。

    当我们回顾200年来世界人口的增长时，让我们再看一看地球生物的灭绝情况。

    1800年，正是工业革命开始的阶段，与此同时，地球也进入了一个大规模物种灭绝的时代。有人把这一次地球生物的灭绝，称之为第六次物种灭绝。

    与之相比较，前五次的物种灭绝属于自然灭绝。

    第一次，发生在距今4·4亿年前，约有85%的物种灭绝。

    第二次，发生在距今约3·65亿年前，主要是大量海洋生物灭绝。

    第三次，发生在距今约2·5亿年前，约有96%的物种灭绝。

    第四次，发生在距今1·85亿年前，约有80%的爬行动物灭绝。

    第五次，发生在6500万年前，统治地球长达1·6亿年的恐龙灭绝。

    对比地质历史时期的五次物种灭绝，近200年来物种的灭绝速度，提高了100至1000倍。

    有人预测，如果按照现在每小时有3个物种灭绝的速度，同样到2050年，地球上将有1/4到的物种将会灭绝或濒临灭绝。这绝非危言耸听。

    许多人都知道，近两千年来，约有110多种兽类和130多种鸟类灭绝了，其中1/3的物种，是在19世纪以前灭绝的，另1/3是19世纪期间灭绝的，还有1/3是在最近50年中灭绝的。十几年前，地球上平均每4天就有一种动物灭绝，而现在，每4小时就有一种动物灭绝。

    举两个典型例子。地球上最后一只旅鸽于1914年在美国辛辛那提动物园中死去。然而，在一百多年前，北美大陆还生活着大约50亿只旅鸽。有一个俱乐部组织成员进行捕鸟比赛，一周内捕杀5万只旅鸽，有人一天可捕杀5百只。有鸟类学家曾预言，旅鸽是不会被人类灭绝的。给旅鸽带来灭顶之灾的，是人类对美食的欲望。

    2006年，一个由包括我国科学家在内的6国科学家组成的联合调查组，在长江进行了为期38天的寻找白鳍豚行动。他们运用先进的监测仪器和分析方法，在长江的宜昌至上海段，进行了长达3000多千米的来回大规模考察，始终没有发现白鳍豚的踪影。最后，科学家们遗憾的宣布，白鳍豚可能已经灭绝。一种讨人喜欢的鲸类动物，就在我们的眼前消失。

    面对人口的急剧增长和日益严重的环境恶化与物种灭绝，一些世界组织和媒体不断发出警告。

    联合国环境规划署已经发布第四版的《全球环境展望》报告。报告的结论是，自1987年以来的20年间，人类消耗地球资源的速度已经将人类的生存环境置于岌岌可危的境地。报告分别对大气、土地、水和生物多样性进行评估，并在评估的基础上对各地区以及全球环境进行分析和预测。报告指出，环境变化的威胁是目前最迫在眉睫的问题之一，人类社会必须在本世纪中叶之前大幅度减少温室气体的排放。因为温室效应已对整个地球环境造成极大威胁。报告指出，由于全球人口的膨胀，地球的生态承载力已经超支三分之一。例如人类对农田灌溉已经消耗了70%的可用水。预计到2025年前，发展中国家的淡水使用量还将增长50%，发达国家将增长18%。水危机正制约着许多国家和地区经济的正常发展，同时也对一些野生动物的生存构成威胁。

    德国《明镜》周刊的文章标题极为醒目：“大规模死亡”，文章引用二位生物学家的话说：“也许有一天回首往事时，我们会这样认为，所有这些物种的消失是比20世纪发生的两次世界大战都严重的事情。”文章指出，毫无疑问，在新千年的第一个百年，物种大规模死亡对地球生存是个威胁，众多物种在如此短的时间内从地球上消失，这在过去几乎是没有过的。物种灭绝的速度，远远超过了它们原来在自然进化过程中灭亡的速度。

    当大量物种以前所未有的速度加快灭绝时，人类自身就安全了吗？有一系列证据表明，严重的环境污染，不仅对人类健康构成威胁，同时也威胁着人类的繁殖功能。

    依靠受精作用繁衍后代的生物，无一例外的需要足够的精子数量。当受精作用进行时，需要大量的精子参与其中，没有足够的精子数量作基础，受精作用就难以完成。

    研究人类生殖生育问题的专家发现，全球性人类精子数量和质量都在不断下降，而且下降速度非常快。丹麦的科学家分析了1938～1990年全球21个国家近1·5万人的精液，发现精子数目在50年中降低了40%以上。其中，精液量减少了20%，精子密度则从1940年的1·13亿/毫升减少到1990年的6600万/毫升。2003年，在世界卫生组织召开的“环境对生殖影响的国际研讨会”上，科学家们再次郑重发出警告：全球人类精子质量正在不断下降——精液的精子密度由1·13亿/毫升下降到0·5亿/毫升，下降了62%。

    我国的研究和这些情况也十分相似。在对1981～1996年间39个市县共11726人的精子进行分析后发现，我国男子的精液质量正以每年1%的速度下降，降幅达40%以上。中国男性每毫升精液所含精予数量从30年前的1亿个左右，已降至目前的2000万～4000万个。从向上海精子库提供精子的大学生的精液质量看，相当大一部分精液质量根本达不到要求，不但精子数量少，而且精子活力也不够。

    面对精子质量不断下降的情况，对精子质量的要求标准也在改变。上世纪六七十年代对精子质量合格的要求是，计数要大于6000万/毫升才算正常，到80年代已将标准降为4000万/毫升为正常，现在，世界卫生组织又将标准降到了2000万/毫升。

    从全球范围看，人类的精子平均计数已降低40%～50%，但精子数量的减少并不意味着质量的提高。精子质量也同样在下降，精子异常的情况，如形态畸形、运动能力差的精子等进一步增多。在临床上，少精症和无精症患者数量也逐年增加。

    人类精子退化的现象已引起科学家们的高度关注，尽管在精子数量为几百万/毫升时也能够完成受精作用，但是，人类整体精子数量的急剧减少，毕竟是影响人类生殖的大事。

    是什么原因导致人类精子数量和质量的下降？祸首首推环境污染。其中化学因素，如重金属元素铅，就对人的精子形成有很大影响。铅对男性生殖力的影响是多方面的，如可直接作用于睾丸，影响男性的生殖功能，也可以直接导致精子数量减少、形态和活力下降。环境中的许多有毒物质，都会对男性生殖系统产生毒害作用，如苯和乙醇等工业原料、杀虫剂等药物，都会对精子生成产生影响，从而导致精子质量下降。吸烟和过量饮酒，吸毒，不良的生活习惯等，都能影响精子质量。

    2006年，美国上映了一部科幻片《人类之子》，影片描述了人类在2026年时遇到的困境：在地球上已繁衍生息了百万年的人类，不知什么原因丧失了生育能力，已经整整18年没有一个新生儿出世。同时人类作为高级生物所特有的创造能力也几尽丧失，从而导致了社会停滞不前，整个人类社会由此陷入恐慌和混乱。《人类之子》虽然是一种电影炒作，但它反映了人们对自身生殖能力下降的担心，而这种担心并非杞人忧天。

    努力缩小“生态足迹”

    地球的自然资源，是人类赖以生存和发展的物质基础。一个国家、一个地区，对自然资源的利用和破坏情况如何，仅仅用文字描述是难以提供准确的科学依据的。为了科学的评估人类活动对环境资源承载力的影响，科学家提出了用“生态足迹”的方法，来进行评价。

    “生态足迹”也称“生态占用”，它是指维持某一地区人口的现有生活水平，所需要的一定面积的可生产土地和水域。例如一个人对粮食的消费量，可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积；他所排放的二氧化碳的量，可以转换为吸收这些二氧化碳所需要的森林、草地或农田的面积。因此，这种表示方式可以形象地理解为一只负载着人类的大脚，踏在地球上时留下的脚印。任何自然生态系统中，资源的数量总是有限的，因此，任何生态系统只能承受一定数量的生物，包括人在内，否则将导致整个生态系统的破坏。通过生态足迹的计算，我们可以知道某一地区、某一城市甚至某一国家，为了维持目前的生活水平，所需要的可生产土地和水域的面积。它的值越高，表示人类对生态环境的破坏越重。

    地球上的每个人都会留有生态足迹，也就是说消耗一定量的自然资源并产生废物。根据计算，目前我们的消耗已经超出地球的生物承载力，因此我们需要1·2个地球。如果所有国家都以发达国家消耗模式为样本来消耗资源，我们将需要三个地球！

    例如，通过分析计算知道，我国合肥市生态足迹近年呈上升趋势，并且大大高于当地的生态承载力，人均生态赤字由2000年的1·7041公顷/人增长到2004年的2·10108公顷/人。2004年，山东省人均生态足迹为8·904公顷，人均生态承载力为0·424公顷，人均生态赤字为8·480公顷。

    生态学家曾对世界上52个国家和地区1997年的生态足迹进行了研究计算，全球平均人均生态足迹为2·8公顷，全球人均生态赤字为0·8公顷。在这52个国家和地区中，有35个国家和地区存在生态赤字，只有12个国家和地区的人均生态足迹低于全球人均生态承载力。

    1997年．我国的人均生态足迹为1·2公顷，人均生态承载力仅为0·8公顷，人均生态赤字为0·4公顷。

    为了使各个国家对自然资源的占用情况“有账可查”，2004年，世界自然基金会(WWF)发布了《2004地球生态报告》，在这个报告中用“生态足迹”这一指标，列出了一份“大脚名单”。在这份名单上，阿联酋以其高水平的物质生活和石油开采居于榜首，人均生态足迹达9·9公顷，是全球平均水平（2·2公顷）的4·5倍；美国和科威特人均生态足迹9·5公顷，排在第二位；阿富汗则以人均0·3公顷位居末位。

    在这份“大脚名单”中，中国排名第75位，人均生态足迹为1·5公顷，低于2·2公顷的全球平均水平。

    这份报告显示，美国、日本、德国、英国等发达国家，都是生态赤字很大的国家。巴西、加拿大、俄罗斯、新西兰等国家，由于国土面积辽阔、人口相对稀少，有较好的“生态盈余”，这些生态盈余国家为全球生态环境的维持作出了贡献。

    2005年，亚洲和太平洋地区的生态足迹表明，该地区对自然资源损耗的速度，是其复原速度的两倍，而该地区的人类所需的资源，比该地区可提供的资源高1·7倍。这表明，这个地区的自然资源在严重的衰退和供不应求。中国在1961年到2001年的40年中，人均生态足迹的增长几乎超出了原来的一倍。

    亚洲是目前世界上经济发展最快、人口最多的区域，其生态足迹对全球有重大影响。比较而言，欧洲和北美的人均生态足迹仍比亚洲的人均生态足迹高3～7倍。由此看来，世界不同地区，经济水平不同的国家，对环境承载力的影响是不同的，发达国家对缩小“生态脚印”有更大的责任和义务。

    人类从农业社会开始，就在不断的消耗着自然资源，并留下一个个“生态足迹”，不过那时的脚印显得很浅、很小，甚至很快就会被大自然抹平。当进人工业革命时期，这个脚印在逐渐扩大、加深，在世界的许多地方，这个脚印已经很难去掉。进入二十世纪，人类社会在快速发展，对自然资源的需求与破坏也随之快速增长，生态脚印越来越大，越来越深，这些脚印散布在地球的各个角落，给曾经毫发无损的地球，留下了深深的伤痛。

    是谁创造了这些生态脚印？是谁使这些脚印留在地球的脸上、身上？是谁还在让这脚印继续加深加大？不是别人，不是任何其他生物，是我们人类自己。

    (3)“生物圈2号”的启示

    20世纪80年代末期，美国耗资近2亿美元，在西南部的亚利桑那州南部高原地区的图森市，建造起一座与外界完全隔绝的巨型钢架玻璃建筑物，该建筑物占地1·3万平方米，大约有8层楼高，为圆顶形密封结构，人们将它称为“生物圈2号”。“生物圈2号”的名称来源于它的原始模型“生物圈1号”——地球。建造这样一个巨型建筑物的目的，是用于探测人类能否在一个封闭的生态系统中生活和工作，以及如何在这里生活和工作，并为探索太空移民的可能性提供参考。“生物圈2号”作为一个模拟地球生态环境的全封闭实验室，有热带雨林、热带草原、海洋、沼泽和沙漠5个野生生物群落，和两个人工生物群落即集约农业区和居住区组成。它以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板制作而成。整个生物圈内共有4000多种生物，其中有软体动物、节肢动物、昆虫、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳类等，植物种类有浮游植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物等约3000种，微生物约1000种，这些生物它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。

    这样一个人工生态系统内，既有高大的树木，也有矮小的灌木和草丛。各个生物群落的生境各不相同，例如海洋有海滩、浅咸水湖、珊瑚礁和海水等。不同的生物群落之间，有相对独立的生态区将它们互相隔离开，例如热带草原和沙漠之间，有一簇簇灌木丛起到隔离作用。为了防止不同群落之间的相互影响，在其周围种植了耐性强的植物，如热带雨林周围是浓密的姜科植物，能够保护内部树种免遭侧面强光的照射，而与“海洋”相接的地方则用竹子来抵御盐分渗人。

    “生物圈2号”内部尽量按照地球的自然环境进行配置，对土壤、草皮、海水、淡水等均取自外界的不同地理区域，经过一定的人工处理再加以利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。可以说，“生物圈2号”的生物多样性和群落生境的多样性，共同构成了一个相对协调的大生态系统。

    “生物圈2号”中选择的动植物，主要考虑生态系统的物质循环和能量流动的维持，尤其注意保持动物消费者的生命保障、物种多样性和植物的可利用程度等。同时考虑到自然选择的过程，在植物种类的配置上相对多一些，有利于补偿物种可能发生的灭绝，以促进生态系统的持续稳定。

    “生物圈2号”是一个完备的现代化超级实验室，它的指挥系统是一个完整的计算机数据采集和控制系统，它通过分布于不同区域的传感器与计算机中心相联通，时刻对内部的变化进行记录和分析。居住区内的指挥室通过5000多个传感器，能够有效地监控如温度、湿度、光照强度、水流量、pH值、C02浓度和土壤湿度等各种监测项目。“生物圈2号”虽然与外界隔绝，但通过电力传输、电信和计算机与外部取得联系。工作人员在“生物圈2号”内可以看电视，可以通过无线电通讯与外界保持联系。

    “生物圈2号”原计划实验两年时间，全部计划分两次进行。1991年9月，首批8位科学家进入，按实验设计要求，在这个封闭的生命维持系统中开始了“居民”生活。他们自己动手做到自给自足，例如栽种自己需要的粮食，饲养牲畜、家禽和鱼类。在其他方面，如水和空气依靠自净达到循环利用，生活废物等也要进入食物链这条渠道，加以转化利用。8位科学家除了在生活上自给自足以外，还要从事科学研究，探究他们的家园内生态环境的变化情况。

    在第一次实验进行到21个月时，8名科学家不得不暂时撤出，原因是氧气浓度以每月0·5%的速度不断下降，从21%一直下降到14%，与地球上海拔超过1200米的地方相似。这样的氧气浓度对于长期生活其中的研究人员，会造成身体危害，于是科学家们不得不撤出“生物圈2号”。

    经过进一步的研究和总结，1994年3月有7位科学家再次进驻“生物圈2号”。工作10个月后，最终因为物质循环和能量流动的障碍，大部分脊椎动物死亡，25种脊椎动物死去了19种，蜜蜂等传粉昆虫也相继死亡，并造成依靠它们传播花粉的植物也随之死亡。而另一些植物如牵牛花则发生疯长，黑蚂蚁也因环境适宜而大量繁殖。降雨失控，人造沙漠变成了丛林和草地。空气再次恶化。一系列的变化，迫使科学家们被迫再次撤出，并宣告“生物圈2号”实验失败。不过，它在不经意间给人们留下了一些佳话。“生物圈2号”称得上是一个“小联合国”，居民分别来自美国、英国、墨西哥、尼泊尔等7个国家。在这个“小联合国”里，培育出了爱情之花。实验结束几个月后，两批居民中分别有一对结成伉俪。这或许应了一句古话：患难见真情。

    另外，由于粮食歉收，“生物圈2号”的居民不得不控制饮食。结果第一批居民中的4名男性体重平均下降18%，4名女性体重平均下降10%，胆固醇的平均值由195下降到正常值125，使得这些平常为减肥而痛苦不已的人平添一份惊喜，真可谓无心插柳柳成荫。当时的一位居民、加利福尼亚大学洛杉矶分校的罗伊·沃尔福德教授甚至继续维持当时的食量，“因为那样有助于健康”。

    “生物圈2号”实验尽管以失败而告终，但它作为世界上最大的密闭式人工生态系统实验，为人类再造生物圈取得了前所未有的经验。它作为一种永久性人工生态系统的地面模拟装置，为人类未来的地外星球定居，提供了重要的基础性研究。如今，它在哥伦比亚大学的管理下继续为科学研究服务。“生物圈2号”已成为哥伦比亚大学手中的一张王牌。“我们的目标是，将‘生物圈2号’发展成对地球系统的科学、政策和管理事务进行教育、研究和交流的首选。”该校副校长迈克尔·克罗表示。洛克菲勒大学乔尔·科恩和明尼苏达大学戴维·蒂尔曼这两位科学家认为，“生物圈2号”与哈勃望远镜有某些相似之处。耗资巨大的哈勃望远镜刚刚上天之时，由于所拍照片模糊不清而备受批评，但时至今日它已成为天文学研究不可或缺的重要工具。同样地，“生物圈2号”也有望在今后成为人类进一步认识地球的重要基地。

    “生物圈2号”的经验与教训同时告诫我们，在茫茫宇宙中，人类要想脱离地球这个家园到别处去谋生，并非易事。我们只有善待地球，保护地球，才是最好的选择。地球是我们唯一的家。

    (3)离不开的家园

    到太空去，自古以来就是人类的理想。希腊神话中的阿波罗是太阳神，阿耳忒弥斯是月亮女神，他们都是司掌光明的。太阳神和月亮女神的想象，在于解释太阳和月亮。我国嫦娥奔月的神话，体现了古人对探求月亮秘密的向往，月亮是一座广寒宫的大胆猜想，与今天知道的月亮状况有些接近，月亮确实是一个了无生机的星球。

    向往离开地球，是古人对地外星体的一种探求欲望。今天的登月工程和各种太空实验，既有古人一样的想法，也同时有将来进行太空移民的雄心。无论是当年美国的阿波罗登月计划，还是前苏联的“和平号”空间站，和正在运行的国际空间站，都标志着人类具备了离开地球到太空去的能力。

    “和平号”空间站是前苏联第三代载人空间站，也是人类历史上的第9座空间站。1969年，前苏联将“联盟4号”飞船同“联盟5号”飞船实行了对接，建成了“世界上第一个宇宙空间站”，但这些空间站的寿命都是短暂的。“和平号”空间站的建立，标志着人类实现了在太空的“永久性”居住。

    “和平号”空间站的核心舱于1986年发射升空，后来又陆续对接了一系列实验舱，到1996年，组成了总空间近400立方米的一座空间站。经过10年时间的不断添砖加瓦，建成的“和平号”空间站是一个呈“T”型结构的巨大航天器，由一个核心舱和5个对接舱组成，全长32·9米，重约137吨。它在距离地球350～450千米的轨道上运转，约90分钟环绕地球一周。2001年3月20日，“和平号”空间站由于设备老化和缺少经费支持等原因，在度过它的15岁生日后，返回地球坠毁于太平洋。15年来，“和平号”空间站总共绕地球飞行了8万多圈，行程35亿千米，共有93次与货运飞船的成功对接，美国航天飞机也曾9次访问过它。先后46个科学小组在站上从事科学研究，共有俄罗斯、美国、英国、法国、德国、日本等12个国家的135名宇航员在空间站工作过。他们先后完成了23项大型国际科学研究计划，共进行了1·65万次科学试验，获得了大量重要的科学成果。这些研究和探测，大大丰富了人类对地球和宇宙的认识。

    “和平号”空间站创造了宇航员在太空连续生活438天的新纪录，这一时间记录的意义非常重要，它意味着以第一宇宙速度足够宇航员从地球飞抵火星。另一位宇航员则创造了3次进入空间站，共生活748天的累计时间纪录。宇航员们共在“和平号”上进行了78次太空行走，在舱外空间逗留的时间达359小时。“和平号”空间站是人类历史上一次伟大的创举，它的体积最大，应用技术最先进，在太空的飞行时间最长，完成的科学研究活动最多。它为研究人类在太空的永久定居所作出的贡献是不可估量的。

    继“和平号”空间站之后，美国提出了建造国际空间站的设想，这是一个以美国和俄罗斯为主导的国际合作项目。1998，国际空间站的第一个组件——“曙光号”功能货舱首先到达太空，之后其他太空舱相继达到，并实现了对接。2000年首批3名宇航员进驻国际空间站，开始了长期载人和科学研究。按照计划，国际空间站将在2010年建成。国际空间站建造过程中，除了直接从地面发射升空运送设备以外，美国的航天飞机在设备和人员运送中发挥了重要作用。

    国际空间站的设计历时10年，共有16个国家参与研制。它的设计寿命为10～15年，完全建成后，总质量约438吨，长108米、宽88米，大致相当于两个足球场大小。舱内可载6名宇航员，以供进行长期的科学研究。空间站的运行轨道高度为397千米。

    由于“和平号”空间站已完成其历史使命，国际空间站将成为人类进行太空资源开发和研究的重要基地，它将继续进行地球观测和天文观测，为人类了解地球提供科学依据，为进一步的太空探测积累资料。国际空间站作为人类在太空居住的一个巨型标志，将发挥重要的作用。

    一方面人类在做着永久性载人空间站研究，另一方面，人类在探测着更遥远的外太空的秘密。

    1977年发射升空的“旅行者1号”探测器，已在太空飞行了30多年，如今，它正以第三宇宙速度向太阳飞去，距离太阳约为162亿千米，是离地球最远的飞行器。

    “旅行者1号”是一艘无人外太阳系太空探测器，重815千克。原来设计的主要目标，是探测土星、木星及其卫星与环。现在，它早已完成对这两颗行星的探测，并发回一系列照片和数据，已经进入太阳系最外层边界，并即将飞出太阳系，它的任务是探测太阳风。

    “旅行者1号”携带了丰富的地球信息，用于向外太空宣达。它携带了一张铜质磁盘唱片，内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐，以向可能遇到的“外星人”表达人类的问候。55种人类语言中有古代美索不达米亚语，还有4种中国方言。问候语为：“行星地球的孩子向你们问好！”还有当时的美国总统卡特的问候：“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”

    “我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”无论是否会有外星人接受到这样的信息，但这话表明地球人类正进入一个全新的时代。这个时代既需要理想又要有理性，既要大胆探索，又要面对现实。到太空去，是美好的向往，是可实现的规划。我们居住的地球，也需要人类很好的呵护，它是我们离不开的家园。

    科学的魅力就在于无限的遐想和努力去做。无论“旅行者1号”还是国际太空站，都只是人类的一个大胆的探索。我们可以到太空去，但我们的根仍然在地球。大规模的太空移民，还是十分遥远的事情，“生物圈2号”实验的失败，甚至预示着难以实现。但这并不能阻止人类对于太空的向往。美国太空总署的“太空移民设计大赛”仍一如既往地进行着。

    2009年，加拿大的华裔青年温家辉，以最出色的设计，获得了“太空移民设计大赛”的冠军。温家辉参加太空设计大赛的作。品，是一座能够居住大约一万居民、接待300多名外来游客的太空城市。这座太空城市有政府、学校、旅馆、研究机构和能源仓库，可以为居民提供氧气、供水、通讯等服务，还可以种植农作物和进行食品加工等，与地球社会的功能很相似，可以满足人类生活的一切需要。

    温家辉在获奖演说中有这样一句话，“不要丢掉自己的梦想！”是的，人类一直在为实现梦想而努力。

    让我们从太空回到地球，再来看看人类对于地球除了掠夺性开发以外，还做了什么，还需要做什么。

    人类已有的知识告诉我们，地球是目前已知唯一适合人类生存的星球。这个星球在46亿年的历史中，用8亿年的时间，孕育出了最早的生命，而高等生物的出现，是很晚很晚的事情。大约在7千万年前，才从哺乳动物中分化出了灵长类动物，在一、二千万年前，从古猿中分化出了一支向人的方向发展，一直到大约三百万年前，终于进化出了能够使用工具的人类。此后，原始人类一边经历着大陆沧海桑田的变迁，一边向地球各地迁移，他们艰难的适应着不同的自然环境，最终形成了不同肤色的各种现代人。

    人类从早期的农耕文明发展到繁荣的农业社会，又用了几千年的时间。在这漫长的过程中，对自然资源的依赖逐步减少，对地球自然面貌的影响越来越大，开垦农田使森林和草原逐步退缩。但从总体上，人类还是与大自然和谐相处的，野生动物仍过着自己安宁的生活，江河依旧泛着清波，地球还是像一个青春少女一样迷人。

    200多年前，工业革命的钟声敲响，人类开始告别单一的农耕生活，隆隆的机器声曾经让人引以为骄傲，从地下到地表，从陆地到江河，人类开始对地球大动手脚，沉默的地球开始了暗暗；的哭泣。因为，大气污染开始了，河流污染开始了，森林到处都遭到砍伐，草原植被也走向退化，城市在急剧发展，乡村也竖起了高高的烟囱，道路一直在拓宽、在延伸，向着深山，向着遥远的地方……文明发展的哪里，对地球的伤害就带到哪里。

    有一句话说，不在沉默中爆发，就在沉默中灭亡。于是，地球开始了反抗，开始了对人类的报复。恩格斯首先发现了这种报复，他指出：“不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都对我们进行报复。”“美索不达米亚、希腊、小亚细亚以及其他各地的居民，为了得到耕地，毁灭了森林，但是他们做梦也想不到，这些地方今天竟因此而成为不毛之地，因为他们使这些地方失去了森林，也就失去了水分的积聚中心和贮藏库。阿尔卑斯山的意大利人，当他们在山南坡把在山北坡得到精心保护的那同一种枞树林砍光用尽时，没有预料到，这样一来，他们就把本地区的高山畜牧业的根基毁掉了；他们更没有预料到，他们这样做，竞使山泉在一年中大部分时间内枯竭了，同时在雨季又使更加凶猛的洪水倾泻到平原上。”这只是森林的报复。20世纪以来，还有着名的伦敦烟雾事件、日本的水俣病等等。除了“天灾”，还有人祸，俄罗斯的切尔诺贝利核电站泄露，我国的松花江化学污染等，都是对人类不负责任的行为，给予的无情的回报。

    被毁坏的森林需要恢复，破坏的草原需要滋养。被污染的大气需要净化，淡水危机需要化解。被掏空的地壳该如何处置，海水倒灌用什么办法解决？已经绝灭的物种不能死而复生，谁能拯救那些濒危的动物和植物？化石燃料用什么替代，短缺的粮食怎样弥补？等等，这一切，都需要人类自己来回答。

    人类的生存离不开陆地和森林。地球的陆地面积约占29%，2005年世界森林面积约为39·5亿公顷，占陆地面积的30·3%。2005年世界森林面积与1990年相比较，约减少1·3亿公顷。2000～2005年间，全世界有731·7万公顷的森林从地球上消失。1990～2000年世界森林面积总计每年约减少889万公顷，2000～2005年每年约减少732万公顷。

    制止对森林的乱砍滥伐和帮助森林恢复，是维持森林面积稳定的唯一办法。澳大利亚科学家运用无线感应网络，进行森林环境监测，能够帮助当地已经濒危的热带雨林的恢复。他们在国家森林公园内，利用先进的无线太阳能充电感应器，测量各种环境因素的变化，如温度、湿度、光照、土壤湿度和风速等，然后将这些信息传送给位于昆士兰的布里斯班市的一台计算机中央数据库，由计算机进行分析，然后再根据计算机的分析，对森林进行有效的保护。澳大利亚科学家所研究保护的这块热带雨林，被联合国教科文组织列入世界自然遗产名录，雨林的植被类型极其丰富，几乎保存着世界上最完整的地球植物进化记录。因此，用这种最先进的森林环境监测方法，能够从气候改变到土壤湿度等各个方面，了解它们对植物及其种类的影响，从而为森林保护提供科学依据。

    森林火灾不仅造成森林面积的减少，它还是一种世界性、跨国性的重大自然灾害。20世纪90年代后期，火灾毁灭了数百万公顷的热带森林，并对全球的生态平衡产生了严重的影响。2002年，俄罗斯损失了1170万公顷的森林，2003年更高达2370万公顷，这一面积几乎相当于一个英国。1997～1998年，发生在印度尼西亚的一场森林大火，不仅烧毁了500多万公顷的森林，更为严重的是给周边地区造成了严重的大气污染，甚至距离该国较远的澳大利亚、菲律宾和斯里兰卡等国，都因为这场大火产生的灰色烟雾损害了空气质量。

    森林火灾后的恢复，是保护森林的一项重大问题。森林学家经过7年的不懈努力，对印度尼西亚热带雨林火灾后的自我更新及恢复过程的研究，取得的成果喜人。他们发现，森林结构在火灾后恢复的速度相对较快，而树种组成在灾后的7年里几乎没有恢复；地上生物量火灾后急剧下降，7年来一直保持很低的水平。由此，他们提出一整套灾后森林重建机制，有效地帮助了当地森林工作人员和居民的森林恢复工作。

    江河湖泊的污染，既破坏了淡水资源，导致物种绝灭，又严重影响了自然景观。英国泰晤士的污染治理，为治理河水污染提供了优秀的范例。泰晤士河全长约400千米，横贯英国首都伦敦等10多个城市。有人曾说，泰晤士河是世界上最优美的河流，“因为它是一部流动的历史。”19世纪前，泰晤士河河水清澈，水中鱼虾成群，河面飞鸟翱翔。但随着工业革命的兴起，大量工厂沿河而建，两岸人口激增，大量工业废水和生活污水未经处理流人泰晤士河，导致水质严重恶化。到上世纪50年代末，泰晤士河水中的含氧量几乎等于零，鱼类几乎绝迹，泰晤士河变成了一条“死河”。英国政府从60年代开始通过立法治理排污，对直接排放工业废水和生活污水作出了严格的规定，并建设了450多座污水处理厂，形成了完整的城市污水处理系统，每天处理污水近43万立方米。经过20多年的治理，终于使泰晤士河由一条“死河”，变成了世界上最洁净的城市河流。泰晤士河重新焕发生机，河水清澈见底，河中鱼类已恢复到100多种，鱼儿多了，水鸟又飞了回来。世界各地的游客，在美丽的泰晤士河上，重新阅读着这部“流动的历史”。

    世界上的许多河流是跨国界的，例如多瑙河是欧洲第二大河，它发源于德国西南部，流经奥地利、保加利亚等10个国家。我国的澜沧江流出中国国境以后称为湄公河，它流经老挝、柬埔寨、泰国和越南。对于这些跨国界的河流，在资源共享的同时，也需要携手管理和治理。欧美的一些国家已开始转变管理模式，从过去的部门分割管理转向综合的水资源管理。实行对供水、污染控制、农业、水电、防洪和航运等统筹规划，从而有效地改善了对日益紧缺的水资源的配置。例如，欧洲制定了《水资源管理框架指导方针》，美国有《清洁水法》，这种依法管理水资源的办法，为整个流域的水资源分配和污染治理奠定了基础。新的管理模式鼓励公众和利益相关者参与，水资源是共享的，每一个人参与者也同时有一份责任和义务。

    对于温室效应导致的全球气候变暖问题，需要全球合作，共同控制二氧化碳等温室气体的排放。分别于1992年和1997年诞生的《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》，是指导全球合作的纲领性文件，特别是《京都议定书》，它是限制发达国家温室气体排放以抑制全球气候变暖的重要文件。《京都议定书》规定，到2010年，所有发达国家二氧化碳等6种温室气体的排放量，要比1990年减少5·2%。各发达国家从2008年到2012年必须完成的削减目标是：与1990年相比，欧盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%～8%。

    《京都议定书》需要在占全球温室气体排放量55%以上的至少55个国家批准，才能成为具有法律约束力的国际公约。当中国、欧盟及其成员国、俄罗斯等大多数国家相继批准《京都议定书》时，美国上一届政府却以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”等为借口，拒绝批准这份文件。美国人口仅占全球人口的3%～4%，而排放的二氧化碳却占全球排放量的25%以上，是全球温室气体排放量最大的国家，对控制温室气体排放、遏制气候变暖有重要的责任。

    美国总统奥巴马上任后的新一届政府，尽管还没有批准《京都议定书》，但已经在控制二氧化碳的排放上作出了实际行动。已经公布了一项汽车节能减排计划，到2016年，美国境内新生产的客车和轻型卡车每100千米耗油不超过6·62升，二氧化碳排放量将比现在平均减少三分之一。这项计划将使美国在2012年至2016年减少使用原油18亿桶，温室气体排放量将减少9亿吨。已经通过的《美国清洁能源安全法案》首次对美国企业二氧化碳等温室气体排放做出限制，要求到2020年之前实现排放量比2005年水平减少17%，到2050年之前减少83%。

    只要世界各国共同携手，控制二氧化碳等温室气体的排放，气候的变暖就会得到改变。

    酸雨的控制同样也需要国际合作。由于二氧化硫等酸性物质在大气中能够长距离传输和扩散，所以，酸雨的跨国界危害非常严重。例如在亚洲，越南的硫沉降35%来自本国排放，19%和39%分别来自泰国和中国；尼泊尔60%以上的硫沉降来自印度；中国和韩国对日本西南部的硫沉降起着重要作用。我国在全国范围内划定了酸雨控制区和二氧化硫污染控制区，对各省二氧化硫的排放总量有明确的限制指标，限制燃煤含硫量、列出了重点污染治理单位，并同时实行收费和处罚等措施。

    人类与地球，生存与毁灭，越来越严重的问题摆在我们面前。怎么办？到太空去？目前以至未来只是少数人的事。何时能够进行大规模的太空移民？谁也不知道，“生物圈2号”昭示着希望渺茫吗？也许是。

    爱护地球吧！请不要忘记，她就是大地女神，她就是我们共同的母亲。

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