在世界即将迎来新的一千年的时候，美国《国家地理杂志》打算在今后1年中，通过20个故事对世界作一些点滴的描述。这些故事包括6个具有全球重要性的问题：为什么我们要进行探索；我们的物质世界正在发生什么样的变化；人口增长的压力；为什么生物多样性事关重大；我们的文化面貌；科学面临的新挑战。所有这些故事讲的都是同一个主题——我们同自然的关系c有的是针对我们的地球，有的是探测遥远的太空。而最最重要的是，我们必须有更多的知识去开拓新的世界。

探 索

大约在公元1000年的时候：少数受过教育的欧洲人相信世界是平坦的，但是他们却很少有勇气去公海冒险。北欧人在这方面却表现得非同寻常，利夫 • 埃里克森在现在的加拿大东北部登陆。波利西尼亚人已将斐济和库克群岛开拓为殖民地，并且向新西兰移民。中国人已经拥有大得足以环行世界的船只，但他们却并没有这样做。他们已有了指南针，并且在1119年将它用于导航。

今天，我们已亲眼在电视上或在照片上看到了所有一切的东西，因此很容易相信，再也没什么至今尚未被探索过的世界剩下来。但是，一个探索的新时代正在前进中。利用各种手段，从太空探测器到头发般细的光纤进到人体不能进去的地方进行的这种探索，可能有助于回答人类提出的一个永恒的问题：在宇宙中，什么是有生命的地方？

去年冬天，从伽利略空间探测器上拍摄的图像显示，在可能是木卫二——木星的16个月亮之一——上的一个液态海洋上面，覆盖着一大片冰层。这个海洋的面积，可能要比地球上所有海洋的面积总和还要大n在地球上，凡是有水的地方，就有生命存在。那么，在木卫二上的情况是否也是如此呢？

木卫二上可能有冰下火山喷口，它可以提供诱发生命的热量。当我对它了解得愈多，我就愈加激动不已。但是，用空间探测器和其他的复杂机械装置探测木卫二，每次使命可能要花费数亿美元。当地球上还有如此多的人类需要尚未得到满足时，公众会支持这样的探索吗？

科学家们希望在2004年发射一个探测器，用来探测木卫二上的冰层。如果他们能够为连续几次这样的使命筹措到资金的话，一个名叫Cryobot / Hydrobot的太空探测器将在大约10年后到达木卫二表面。

“新千年”火星探测器，计划在1999年穿透火星表面，利用从它那里获得的知识。6英尺长，铅笔形状的Cryobot将头朝下在木卫二表面着陆，并对自身进行加热，接着便下沉穿过冰层，直到它达到次表面海洋为止。然后它会发动Hydrobot，使其能在木卫二上的未命名的海域游弋，以搜寻碳、氮和科学家认为对生命存在至关重要的其他元素。

这种技术的许多方面都类似于科学家们在探测南极冰层下面的情况时那样。一种样机可以进入Vostok湖中进行试探测。该湖长124英里，宽30英里，位于南极2英里厚的冰层下面。

到达木卫二可能需要2~6年的时间，比许多在地球上的探险者持续工作的时间要长得多。例如，克里斯托弗 • 哥伦布离开西班牙70天后就登上了“新大陆”。

要是在地球上没有发现在如像冰冷的、死海中高盐度的，或者海底的沸腾海水那样的极端条件下有被称作“嗜极端菌"（extremophiles）的微生物生存的话，人们还会认为木卫二上有生命的说法就像哥伦布误认为在欧、亚两洲之间还有一个大洲存在那样，是靠不住的，

1967年，当时是印第安纳大学的微生物学家的托马斯 • 布洛克，将几根绳子的一端拴在显微镜的载物玻璃片上，另一端拴在计程仪或石块上，然后将它们投进黄石国家公园的热喷泉中。虽然水温高达199°F，高于已知的细菌能够承受的温度极限，但稠密的菌落很快就将载物玻璃片覆盖。于是，布洛克发现了第一种嗜热菌（hyperthermophile）能承受很高的温度的嗜极端菌的一种。

在探索的新时代，我们将继续对那些已被人们接受的真理提出挑战，这将导致我们甚至难于想象的新发现。也许有一天，我们甚至还会发现一种不需要碳、氮和水就能生活的生命形式——某种现代的科学认为是不可能的东西。

物质世界

大约在公元1000年的时候：中美洲人跟踪太阳、月亮、行星和其他星球的运动。中国人的地震仪测量地震的情况。一位名叫Ibn al-Haytham的穆斯林数学家和天文学家研究了大气层的折射现象。公元1100年，他的一个穆斯林同胞、地理学家Abu Abdallah Muhammad al-Idrisi将世界划分成7个气候区。气候变化在很久以前已将与非洲撒哈拉地区接壤的辽阔的大平原变成了沙漠。

在地球上的发现，正在改变着我们对物质世界的了解。直到最近为止，还没有一个人曾经想到过人类的行为可能会在全球范围内对世界产生影响。现在，一些科学家相信，这样的变化，已经第一次在有记载的历史上发生。

1974年，科学家首次观测到含氯氟烃（CFCs）——大约在70年前发明的并且现今用于制冷和电子工业的合成化合物——正威胁着地球大气层中的臭氧层。当CFCs与来自火山喷射物的浮质相作用时，也会引起臭氧层耗损，而光是火山爆发本身是不会引起臭氧层耗损的。

大约在10亿年以前，臭氧层保护着地球不受太阳紫外线的照射。但后来，CFCs和其他的人造化合物在南极上空穿出了一个比欧洲大1倍的巨大孔洞。随之而来的是紫外线辐射的增多，引起了粮食作物收成减少、人身上生皮肤癌和白内障的危险性增加，而且还可能会抑制我们的免疫系统。

1997年，160多个国家签订了蒙特利尔协定，要求签约国承担到2000年时将CFCs的使用量削减一半的义务。臭氧-耗损化学物质的浓度已开始减少，这部分原因是由于装有空调器的汽车喷出的CFC二氯二氟甲烷的减少所致。对那些喜欢在凉快的环境中生活和工作的人来说，有幸的是，工程师已为他们设计出了一种不依赖会引起臭氧耗损的化合物而工作的空调系统。在美国，规定自1994年以后出售的汽车必须使用这种新的空调系统。

随着二氯二氟甲烷供应的减少，对像我这样拥有较老型号的小汽车的人来说，享受付出的代价便会提高。过去小汽车灌装会对臭氧起耗损作用的氟利昂只要30美元，而今则要花130美元的代价。

迈克 • 坎宁安在马里兰州的百仕达开了一家汽车商店，他向我讲解我的小汽车的空调器的冷凝器是如何同储存器连接在一起的。

“你的小汽车装有2.12磅氟利昂，而在这里头只储存了1.5磅氟利昂，”迈克对我说。

“那么，其他的到哪里去了呢？”我问。

“其他的氟利昂进入了大气层，”他回答说：“让我们将一种染料注入储存器，看看我们能否找出泄漏处。”

“你的意思是说我已在破坏臭氧层吗？”我不无担心地问道。

由CFCs产生的一个氯原子可以破坏100，000多个臭氧分子。也就是说，我的车子的空调器中的泄漏就会破坏几百万个，如果不是几十亿个臭氧分子的话。

“你也不必为此而感到内疚，”迈克说："所有汽车空调器都会发生氟利昂泄漏，其中约有一半还没有找出原因。”他将染料注入，然而并未获得成功。

由于臭氧层的耗损是可逆转的，因此提供了某种亡羊补牢的机会。据有关专家称，通过减少二氯二氟甲烷的使用量，大约到2050年前后，臭氧层将恢复到它原来的状态。

然而，我们的汽车同时还散发出大量的CFCs以外的物质。燃烧汽油也会释放出CO₂，它俘获大气层中的热量。自工业革命以来，包括甲烷、氮氧化物在内的温室气体正在不断地使全球的气温升高，仅在本世纪，气温就升高了半度。

某些专家认为，全球变暖是地球自然节奏的一部分，与人类的活动无关。他们问：在全球变暖的原因尚未搞清楚以前，为什么要削减化石燃料的使用呢？

不管是由什么原因引起的，全球气候变暖可能会对出现极端的气候起作用，如像干旱和洪水。南极冰架正在逐渐缩小，这可能是气候变化的另一征兆。在过去50年中，有几座冰架已经塌陷和崩溃。

全球变暖通过海水的热膨胀和世界各地冰川的融化，也可能会引起海平面上升。海平面若升高3英尺（可能发生在下世纪末），许多沿海居民可能会遭到危险，差不多1/3的孟加拉国将会消失。

全球变暖问题解决起来可能要比臭氧耗损更困难。如果目前全球60亿人口像专家们预测的那样，到2050年增长到90多亿的话，温室气体的产生将会大大增加。

（待续）

 [The National Geography，1998年1月]