正文 第 15 章
大历史，小世界：从大爆炸到你（出书版） 作者:辛西娅·斯托克斯·布朗/译者:徐彬/ 于秀秀/刘晓婷
第 15 章
同时，游离氧也形成了一层3个氧原子构成的氧分子（O3 ），叫作“臭氧”。这层薄薄的臭氧大约距离地球表面30千米（19英里）。臭氧层保护地球免受紫外线辐射的伤害，最终使生命更易于往陆地上繁衍。臭氧层是逐渐形成的，大约在6亿年前发展到今天这个样子。
与此同时，板块构造的整个过程也在进行当中。地质学家能相对有信心地重构过去5亿年地球表面的板块布局。他们猜想，早期地球上存在微板块，随着放射性物质能量的减少和小行星撞击频率的降低，最终微板块形成了更大的板块。据估计，目前的板块构造活动，大约在20亿年前到15亿年前就开始了。
看了这一章讲述生物如何影响地球上的条件，你有何感想？英国大气化学家詹姆斯·拉夫洛克就思考过这个问题，他提出：或许生物是为了自身生存而创造并维持了这样的条件。这个提议就是著名的“盖亚假说”，命名源于古希腊语中表示“地球母亲”的词Gaia［英语中地质学（geology）、几何学（geometry）和泛大陆（Pangaea）等词的词根也是Gaia］。
研究地球系统的科学家正在寻找这一假说的相关证据。或许那些破坏自身生命条件的生物群落没有存活下来，而那些存活下来的，都没有做出破坏这些条件的行为，或者可能改进了这些条件。
微生物学家是如何做研究的
现代微生物学家的成果中，有一项已经推动了药物治疗的进步，把艾滋病从不治之症变成了一种可以治疗的慢性疾病。
艾滋病的英文缩写“AIDS”，是“获得性免疫缺陷综合征”（acquired immune defidrome）的首字母缩写。这种疾病于1982年首次被命名，患者因罕见的肺炎，以及淋巴结和血细胞的癌症被夺去生命。当时没人知道导致这些疾病的原因。
一年之内，法国微生物学家吕克·安托万·蒙塔尼耶（Luontagnier）就找到了疾病的源头——艾滋病人的淋巴结和血细胞中存在的一种病毒。病毒要比一般的细菌小得多。病毒里含有遗传物质，包裹在蛋白质中，没有外膜，界于生命体与无生命体之间。病毒把自己的遗传物质注入宿主细胞中，劫持着细胞，让它按自己的指令行事。科学家把这种病毒命名为“人体免疫缺陷病毒”（human immunodeficy virus），英文缩写为“HIV”。它在免疫系统的细胞中繁殖，降低免疫系统抵御其他疾病的能力。
到20世纪90年代，研究人员设计出了由许多不同抗病毒药物组成的“鸡尾酒”，可以终止这种病毒的繁殖。但是这类药物无法治愈该疾病，因为艾滋病毒能在寿命很长的细胞的DNA链中处于休眠状态。虽然艾滋病可以得到长期的缓解，但至今仍无法治愈。
到2013年，据估计全球已经约有3900万人死于艾滋病，还有3500万人患有艾滋病，其中71%的艾滋病人生活在撒哈拉以南的非洲。据估计，至2012年，全球已经耗费1890亿美元来对抗这一疾病。
艾滋病毒通过某些体液（血液和精液）的交换而传播，此外，未经消毒的皮下注射针头，以及妊娠、分娩和母乳喂养过程等，也能传播艾滋病毒。但眼泪和唾液不传播病毒。现在微生物学家正在努力研究，寻找治愈艾滋病的方法，以及能预防艾滋病的疫苗。幸运的是，蚊子并不传播HIV——蚊子的新陈代谢机制能够将这种病毒分解掉。
知识前沿的疑问
现在大家的问题板上应该有两个大问题：除了地球，宇宙中别的地方还有生命吗？人类是仅有的有意识的高级生命吗，或者，在别的地方是否还存在有意识的生命？
［地球之外的生命统称为“地外生命”。英语中的“地外”（extraterrestrial）一词，是两个拉丁词合在一起构成的，extra表示“外”，而terra表示“地球”。］
没人能够解答这两个问题。至今为止，尚未发现任何地外生命。对于这些问题的答案，大家各执一词。一个极端认为，除了地球，别的地方没有生命；另一个极端则认为，许多宜居的星球上都有很多高科技、高智能的生命存在。介于两者之间的答案是：生命的出现是罕见的，但一旦开始就会进化；或者，生命的出现是常事儿，但几乎从未跨越简单的细菌这一阶段。
为了解答别的星球是否有生命存在的问题，科学家目前正在研究从地球的邻居火星上收集的证据。今天的火星，表面又冷又干，但是在早期，火星表面似乎比现在更加温暖，有流动的水。任何曾经可能在此存在过的生命恐怕都已灭绝。目前还没有发现生命的蛛丝马迹，进一步的研究似乎需要人类踏足这个星球。（参见第11章，阅读更多关于登陆火星的信息。）
在太阳系的其他行星中，没有哪个星球比火星更有可能具备生命所需的条件，换句话说，火星位于所谓的“宜居带”，距离太阳的位置适中，水能够保持在液体状态，不会冻住，也不会蒸发。金星上温度太高，而比火星更远的行星又都太冷。木星的几颗卫星，特别是木卫二，还有土星的几颗卫星，特别是土卫二，也具备支持简单生命出现的条件。
天文学家也已经开始寻找太阳系以外的所谓“太阳系外行星”（extrasolar plas或exoplas）。1995年，天文学家首次发现了一颗绕着与太阳类似的恒星旋转的行星，当它转到恒星前面时，造成了恒星亮度的明显降低，天文学家正是借此发现了它。从那之后，天文学家已经发现了1000多颗太阳系外行星，而且随着时间推移，发现得越来越多，包括处于宜居带的行星。寻找太阳系外行星的努力还在继续。（若想了解最新信息，请访问[domain]。）
在银河系内部发现生命，并且是能与人类交流的文明，概率有多大呢？美国康奈尔家弗兰克·德雷克（Frank Drake）在1961年列了一个方程式，现在人们称其为“德雷克方程”。他把涉及可交流生命的所有因素都列了出来。这些因素包括每年银河系中形成的合适的恒星的数量，拥有着绕其运转的宜居行星的恒星数量，拥有着可以用无线电波交流的生命的行星数量，包括能交流的文明发明无线电的历史长短等等。（人类的无线电广播历史还不到100年。）想更多了解德雷克方程，可以看第2章的内容。
普雷斯顿·克劳德
早期大历史学家
克劳德是一位地质学家兼古生物学家，是最早阐述行星系统中生物影响的学者，还撰写了从大爆炸到现在的相关著述。
普雷斯顿·克劳德（Preston Cloud，1912—1991）是美国地质学家兼古生物学家，对早期地球历史兴趣浓厚。他是最早了解到生物与整个行星系统相互作用的学者之一，还撰写了第一本大历史题材的著作。
克劳德昵称普雷斯，1912年出生于马萨诸塞州西部，在宾夕法尼亚州的韦恩斯伯勒（靠近马里兰州边界）长大。父亲是工程师绘图员，母亲是系谱专家。家中共有7个孩子，他排行老三。
普雷斯从小到大都喜欢户外活动，在“童子军”中获得过“雄鹰”勋章。高中毕业后，美国经济正处于大萧条时期，他参加了美国海军，1930—1933年服役，在太平洋侦察部队中获得过最轻量级拳击比赛的冠军，受到人们关注。（普雷斯身高1.68米。）
他决心接受大学教育，攒钱凑够了第一学期的费用，到位于华盛顿特区的华盛顿大学求学。入学后，他在国家自然历史博物馆做全职工作，晚上上课。他于1938年毕业，获得了地质学学士学位，又于1940年获得了耶鲁大学的地质学和古生物学的博士学位。
克劳德在学术研究和美国地质调查局的工作之间不断切换。哪里有吸引他的项目，他就去哪里。他写了200多篇论文和书籍，荣获了许多专业荣誉。他结婚3次，育有3个子女，还有3个继子女。同事曾跟他开玩笑，说他应该只穿懒人鞋，这样他就不会因为系鞋带而浪费时间了。
1968年，克劳德认识到光合作用的细菌所产生的氧气，为有核细胞和之后的大型多细胞生物的诞生打下了基础。他想给子女解释所有地球系统之间的关系，这样他们就能了解自己所处的世界了。他的故事直到子女都长大之后才完成了第一稿。书稿遭到几个出版商的退稿，直到1978年才得以出版，这本书就是《宇宙、地球和人类》（os，Earth and Man ）。
克劳德是一位愿意讨论人类政策和道德的科学家。他是最早警告人们“人口数量不断增加而可利用资源不断减少”这一危险的人。他对人类应该采取的措施提出了具体的建议：每个家庭都自愿控制生育，将孩子数量控制为两个，限制汽车大小和马力，成立名为“未来部”的计划中心等等。他在书的结尾总结道：“这本书进入尾声了，我想提醒读者，每个人要么心怀自然意愿，要么不”。（克劳德1978，362）
1984年，弗兰克·德雷克、卡尔·萨根以及其他一些人建立了“搜寻地外文明计划”（Search for Extra Terrestrial Intelligence），英文缩写是SETI。1992年，他们开始观测来自恒星的无线电波，这些电波都是自然形成的。他们要找的是与自然随机模式不同的具有特殊秩序的模式，不过，至今依然毫无所获。如果你愿意施以援手，可以使用免费的SETI屏幕保护程序，在你不用电脑的时候，允许电脑加入这项研究。（欲知详情，请关注SETIe。）
2015年，俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳（Yuri Milner）捐献了1亿美元，用来赞助搜寻地外生命。米尔纳从加利福尼亚大学伯克利分校挑选了几位天体物理学家，来领导这个为期10年的项目。他们借助全球各地的望远镜寻找激光信号和无线信号。
流行文化揭示了人们对地外生命探索的强烈兴趣。比如科幻电影《星球大战》（Star ain]
中级
& M., and Trefil, James.(1991 &amp; 2009). Sce matters: Ag stifi<B><a /<B>" target="_blank">/<B></a> life].
第 15 章
恋耽美
第 15 章
同时，游离氧也形成了一层3个氧原子构成的氧分子（O3 ），叫作“臭氧”。这层薄薄的臭氧大约距离地球表面30千米（19英里）。臭氧层保护地球免受紫外线辐射的伤害，最终使生命更易于往陆地上繁衍。臭氧层是逐渐形成的，大约在6亿年前发展到今天这个样子。
与此同时，板块构造的整个过程也在进行当中。地质学家能相对有信心地重构过去5亿年地球表面的板块布局。他们猜想，早期地球上存在微板块，随着放射性物质能量的减少和小行星撞击频率的降低，最终微板块形成了更大的板块。据估计，目前的板块构造活动，大约在20亿年前到15亿年前就开始了。
看了这一章讲述生物如何影响地球上的条件，你有何感想？英国大气化学家詹姆斯·拉夫洛克就思考过这个问题，他提出：或许生物是为了自身生存而创造并维持了这样的条件。这个提议就是著名的“盖亚假说”，命名源于古希腊语中表示“地球母亲”的词Gaia［英语中地质学（geology）、几何学（geometry）和泛大陆（Pangaea）等词的词根也是Gaia］。
研究地球系统的科学家正在寻找这一假说的相关证据。或许那些破坏自身生命条件的生物群落没有存活下来，而那些存活下来的，都没有做出破坏这些条件的行为，或者可能改进了这些条件。
微生物学家是如何做研究的
现代微生物学家的成果中，有一项已经推动了药物治疗的进步，把艾滋病从不治之症变成了一种可以治疗的慢性疾病。
艾滋病的英文缩写“AIDS”，是“获得性免疫缺陷综合征”（acquired immune defidrome）的首字母缩写。这种疾病于1982年首次被命名，患者因罕见的肺炎，以及淋巴结和血细胞的癌症被夺去生命。当时没人知道导致这些疾病的原因。
一年之内，法国微生物学家吕克·安托万·蒙塔尼耶（Luontagnier）就找到了疾病的源头——艾滋病人的淋巴结和血细胞中存在的一种病毒。病毒要比一般的细菌小得多。病毒里含有遗传物质，包裹在蛋白质中，没有外膜，界于生命体与无生命体之间。病毒把自己的遗传物质注入宿主细胞中，劫持着细胞，让它按自己的指令行事。科学家把这种病毒命名为“人体免疫缺陷病毒”（human immunodeficy virus），英文缩写为“HIV”。它在免疫系统的细胞中繁殖，降低免疫系统抵御其他疾病的能力。
到20世纪90年代，研究人员设计出了由许多不同抗病毒药物组成的“鸡尾酒”，可以终止这种病毒的繁殖。但是这类药物无法治愈该疾病，因为艾滋病毒能在寿命很长的细胞的DNA链中处于休眠状态。虽然艾滋病可以得到长期的缓解，但至今仍无法治愈。
到2013年，据估计全球已经约有3900万人死于艾滋病，还有3500万人患有艾滋病，其中71%的艾滋病人生活在撒哈拉以南的非洲。据估计，至2012年，全球已经耗费1890亿美元来对抗这一疾病。
艾滋病毒通过某些体液（血液和精液）的交换而传播，此外，未经消毒的皮下注射针头，以及妊娠、分娩和母乳喂养过程等，也能传播艾滋病毒。但眼泪和唾液不传播病毒。现在微生物学家正在努力研究，寻找治愈艾滋病的方法，以及能预防艾滋病的疫苗。幸运的是，蚊子并不传播HIV——蚊子的新陈代谢机制能够将这种病毒分解掉。
知识前沿的疑问
现在大家的问题板上应该有两个大问题：除了地球，宇宙中别的地方还有生命吗？人类是仅有的有意识的高级生命吗，或者，在别的地方是否还存在有意识的生命？
［地球之外的生命统称为“地外生命”。英语中的“地外”（extraterrestrial）一词，是两个拉丁词合在一起构成的，extra表示“外”，而terra表示“地球”。］
没人能够解答这两个问题。至今为止，尚未发现任何地外生命。对于这些问题的答案，大家各执一词。一个极端认为，除了地球，别的地方没有生命；另一个极端则认为，许多宜居的星球上都有很多高科技、高智能的生命存在。介于两者之间的答案是：生命的出现是罕见的，但一旦开始就会进化；或者，生命的出现是常事儿，但几乎从未跨越简单的细菌这一阶段。
为了解答别的星球是否有生命存在的问题，科学家目前正在研究从地球的邻居火星上收集的证据。今天的火星，表面又冷又干，但是在早期，火星表面似乎比现在更加温暖，有流动的水。任何曾经可能在此存在过的生命恐怕都已灭绝。目前还没有发现生命的蛛丝马迹，进一步的研究似乎需要人类踏足这个星球。（参见第11章，阅读更多关于登陆火星的信息。）
在太阳系的其他行星中，没有哪个星球比火星更有可能具备生命所需的条件，换句话说，火星位于所谓的“宜居带”，距离太阳的位置适中，水能够保持在液体状态，不会冻住，也不会蒸发。金星上温度太高，而比火星更远的行星又都太冷。木星的几颗卫星，特别是木卫二，还有土星的几颗卫星，特别是土卫二，也具备支持简单生命出现的条件。
天文学家也已经开始寻找太阳系以外的所谓“太阳系外行星”（extrasolar plas或exoplas）。1995年，天文学家首次发现了一颗绕着与太阳类似的恒星旋转的行星，当它转到恒星前面时，造成了恒星亮度的明显降低，天文学家正是借此发现了它。从那之后，天文学家已经发现了1000多颗太阳系外行星，而且随着时间推移，发现得越来越多，包括处于宜居带的行星。寻找太阳系外行星的努力还在继续。（若想了解最新信息，请访问[domain]。）
在银河系内部发现生命，并且是能与人类交流的文明，概率有多大呢？美国康奈尔家弗兰克·德雷克（Frank Drake）在1961年列了一个方程式，现在人们称其为“德雷克方程”。他把涉及可交流生命的所有因素都列了出来。这些因素包括每年银河系中形成的合适的恒星的数量，拥有着绕其运转的宜居行星的恒星数量，拥有着可以用无线电波交流的生命的行星数量，包括能交流的文明发明无线电的历史长短等等。（人类的无线电广播历史还不到100年。）想更多了解德雷克方程，可以看第2章的内容。
普雷斯顿·克劳德
早期大历史学家
克劳德是一位地质学家兼古生物学家，是最早阐述行星系统中生物影响的学者，还撰写了从大爆炸到现在的相关著述。
普雷斯顿·克劳德（Preston Cloud，1912—1991）是美国地质学家兼古生物学家，对早期地球历史兴趣浓厚。他是最早了解到生物与整个行星系统相互作用的学者之一，还撰写了第一本大历史题材的著作。
克劳德昵称普雷斯，1912年出生于马萨诸塞州西部，在宾夕法尼亚州的韦恩斯伯勒（靠近马里兰州边界）长大。父亲是工程师绘图员，母亲是系谱专家。家中共有7个孩子，他排行老三。
普雷斯从小到大都喜欢户外活动，在“童子军”中获得过“雄鹰”勋章。高中毕业后，美国经济正处于大萧条时期，他参加了美国海军，1930—1933年服役，在太平洋侦察部队中获得过最轻量级拳击比赛的冠军，受到人们关注。（普雷斯身高1.68米。）
他决心接受大学教育，攒钱凑够了第一学期的费用，到位于华盛顿特区的华盛顿大学求学。入学后，他在国家自然历史博物馆做全职工作，晚上上课。他于1938年毕业，获得了地质学学士学位，又于1940年获得了耶鲁大学的地质学和古生物学的博士学位。
克劳德在学术研究和美国地质调查局的工作之间不断切换。哪里有吸引他的项目，他就去哪里。他写了200多篇论文和书籍，荣获了许多专业荣誉。他结婚3次，育有3个子女，还有3个继子女。同事曾跟他开玩笑，说他应该只穿懒人鞋，这样他就不会因为系鞋带而浪费时间了。
1968年，克劳德认识到光合作用的细菌所产生的氧气，为有核细胞和之后的大型多细胞生物的诞生打下了基础。他想给子女解释所有地球系统之间的关系，这样他们就能了解自己所处的世界了。他的故事直到子女都长大之后才完成了第一稿。书稿遭到几个出版商的退稿，直到1978年才得以出版，这本书就是《宇宙、地球和人类》（os，Earth and Man ）。
克劳德是一位愿意讨论人类政策和道德的科学家。他是最早警告人们“人口数量不断增加而可利用资源不断减少”这一危险的人。他对人类应该采取的措施提出了具体的建议：每个家庭都自愿控制生育，将孩子数量控制为两个，限制汽车大小和马力，成立名为“未来部”的计划中心等等。他在书的结尾总结道：“这本书进入尾声了，我想提醒读者，每个人要么心怀自然意愿，要么不”。（克劳德1978，362）
1984年，弗兰克·德雷克、卡尔·萨根以及其他一些人建立了“搜寻地外文明计划”（Search for Extra Terrestrial Intelligence），英文缩写是SETI。1992年，他们开始观测来自恒星的无线电波，这些电波都是自然形成的。他们要找的是与自然随机模式不同的具有特殊秩序的模式，不过，至今依然毫无所获。如果你愿意施以援手，可以使用免费的SETI屏幕保护程序，在你不用电脑的时候，允许电脑加入这项研究。（欲知详情，请关注SETIe。）
2015年，俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳（Yuri Milner）捐献了1亿美元，用来赞助搜寻地外生命。米尔纳从加利福尼亚大学伯克利分校挑选了几位天体物理学家，来领导这个为期10年的项目。他们借助全球各地的望远镜寻找激光信号和无线信号。
流行文化揭示了人们对地外生命探索的强烈兴趣。比如科幻电影《星球大战》（Star ain]
中级
& M., and Trefil, James.(1991 &amp; 2009). Sce matters: Ag stifi<B><a /<B>" target="_blank">/<B></a> life].
第 15 章
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