《寂静的春天》

透过一扇窄窗

“一扇窄窗,从远处向窗外看,人们只能看到一丝光亮。离得越来越近时,视野就会越来越开阔,直到最后,透过这同一扇窄窗,人们可以看到整个世界。”

20世纪是急剧变化的世纪。随着技术发展,人类开始沾沾自喜于自己创造出来的巨大破坏力,并相信自己比自然更强大,相信自己已然成为地球的主宰。在这种狂热的激发下,仅半个世纪的时间,就出现了两次世界大战。在这期间,化学家们开始创造合成化学药剂,并将这些自然界从未有过的化合物作为武器,为生物战争补充弹药。

二战结束后,其中一些“毒药”借助其对于昆虫的杀伤力,摇身一变,成为了拯救世界的“灵丹妙药”,承载着人们的期待,开始在工业、农业等领域大展拳脚。特别是为了增加粮食生产和木材出口,20世纪50年代期间,美国农业部放任化学工业界开发DDT等剧毒杀虫剂并不顾后果地执行大规模空中喷洒计划。整个美国暴露在剧毒的笼罩下,但民众对比却毫无所知,一方面,政府告知民众适量小心的控制化学药剂对于人体无害;一方面,全国各地的动植物开始奇怪的死亡。

在那个时代,人类在面对自然界时,大多时候都能信心满满,但有一个例外——癌症。长达上千年的对于癌症恐惧仍然笼罩在人们头顶,更糟糕的是,出于不明的原因,患癌的人变得越来越多。

在那个时代,人类对于《控制论》的研究也才刚刚起步,对于单变量控制系统影响的认识都还在发展中;而像生物圈这样关联复杂又影响深远的系统,人类的认知就更加局限和薄弱了。

正是基于这些背景,作者蕾切尔.卡森经过近四年的详实调研和持续写作,在1962年完成了本书,书籍刊印后在美国乃至全世界都引发了巨大的轰动。一方面化学工业的利益集团对书稿内容迅速开展猛扑,一时间针对卡森的讽刺、谣言和诋毁四起;另一方面,化学合成剂的危害开始进入民众视野,关于环境危害的声音逐渐汇聚壮大,一个系统思考的、考虑环境安全的世界开始觉醒。而本书就是促使这个世界被发现被看到的一扇窄窗。

除了对环境关切的触动和深远影响外,书中大量详实的关于整个生态系统相互影响的例证,对于人们认识到复杂系统相互影响和自适应的系统认知也有一定启发。更深层次的,本书引发了人类对于自身傲慢的反思,对于从“控制大自然”向“人与自然和谐共存”的认知转化也影响巨大。另外,作者女性科学家的身份和书籍最终引发的深远影响力,对当时“科技和世界都是由男性来统治”的意识认知也产生了一定的抨击。

作者卡森在完成本书2年后,因癌症逝世。28年后,本书被推选为世界上最具影响力的图书之一,并被誉为“世界环境保护运动的里程碑”。

湖上的芦苇已经枯萎,也没有鸟儿歌唱

书籍中呼吁的“应该生物预防而不是全部消杀”、“应该尊重自然而不是控制自然”等内容以现在的视角来看,都已经是理所应当的思想了。书中关于“生态系统”会相互影响、化学合成剂会诱发细胞癌变等观点,现代人也都耳熟能详。然而在当时,整个美国、整个世界对于这些事情都还懵懂未知。

最开始,人们想要的就是农作物增产,然而讨厌的杂草和害虫却一直侵蚀着人类的利益。于是,将这些烦人的杂草和害虫消灭掉就成了最受欢迎的目标。这时,化学家创造的以DDT为代表的“氯化烃类”杀虫剂、以马拉松和对硫磷为代表的有机磷杀虫剂也就变成了人们的好朋友,在农田、山林、路旁喷洒后,害虫死掉了、杂草枯萎了,人们欢欣鼓舞,迎接着又一次控制自然的胜利,并开始收获增产和丰收。

初始的想法

但事情好像有一点小瑕疵,人们要求的是害虫和杂草灭绝,可药剂过后,总是还有一些漏网之鱼。加大剂量和喷药范围,一劳永逸,毕竟看起来离成功只差一小步了。然而,随着一次次喷药继续,害虫并没有灭绝,其他一些端倪却逐渐显露出来。

这时候化学家站出来不好意思地说:“嗯……,其实,关于这些新化合物这里还有一些……有趣的……小知识。”

比如,它们含有剧毒、难以自然降解(毕竟它们不是大自然创造出来的嘛)、可以沿着食物链传播,并且还能够诱发基因变异。

喷药后,多余的毒药会留存在土壤里,被雨水冲刷进河流,残存在植物表面,积累进入果实。另外,由于它们对于碳基生物的普遍杀伤性,不光害虫被毒死了,益虫以及生物圈中其他很多人类未知的昆虫和动物也被毒死了。于是,害虫的天敌被消灭了,但是害虫却发生了基因突变,产生了抗药性。

经历种种这些环节之后,事情变成了害虫不但没有被消灭,反而开始出现大爆发,庄稼减产的同时,食物链中不断积累的毒药也开始对处于上端的生物产生毒害。最开始想要一劳永逸、获得利益,最后却致使整个地球都暴露在毒药之中。

实际作用


为什么昆虫会产生抗药性?这和这些化学药剂为什么会致命答案一致。对于碳基生物来说,大多数制造能量的反应都在线粒体中发生。在这个过程中,能量货币ATP(三磷酸腺苷)经过线粒体中一系列酶的作用,开始氧化反应,失去一个磷酸基变为ADP(二磷酸腺苷)并释放能量。由于很多化学药剂都会对这个过程产生阻断作用,这使生物的呼吸作用仍在继续,却无法产生能量,细胞变成一个空转的马达,散发热量却无法产生动力,最终导致体温升高并开始致命。同时,由于氧气的隔断,缺氧环境致使基因诱变,抗药性在这种激发的变异环境中,就更有可能产生。

ATP氧化为ADP


既然昆虫可以对化学药物产生抗药性,那么人类也可以吗?理论上是可以的,但由于抗药性是在一个群体中经过几代或者许多代的时间才能产生的特性。相较于昆虫几天或者几周的繁衍周期,人类要产生抗药性可能要花费上百年甚至上千年的时间。所以,这对我们来说毫无慰藉。

乌龟背上的平板

《时间简史》的开端讲述过这样一个故事:一位著名的科学家曾经作过一次天文学讲演。他描述了地球如何围绕着太阳公转,而太阳又是如何围绕着称之为我们星系的巨大的恒星集团的中心公转。演讲结束之际,坐在房间后排的一位小个老妇人起立说道:“你讲的是一派胡言。实际上,世界是驮在一只巨大乌龟背上的平板。”这位科学家露出高傲的微笑,然后答道:“那么这只乌龟站在什么上面的呢?”“你很聪明,年轻人,的确很聪明”,老妇人说,“不过,这是一只驮着一只,一直驮下去的乌龟塔啊!”

作者说,我们会觉得无限乌龟塔是荒谬的,但又有谁能证明我们现有的认知不会是乌龟塔呢?

随着时代的进步,我们已然认识到环境和自然的重要性,但当代世界,战争、核废水、生物病毒研究等等一系列事情仍然在发生。也许除去那些科学的、系统性的认知外,持久的质疑和不断探索,以及发自内心的谦卑才是人类能够不断前进的未来。

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