雛菊的世界

從產品的數字化雙胞胎,我們自然會擴展到城市的數字化雙胞胎,最終到星球的數字化雙胞胎。這時就會想起一個科學家奇人,世界環境科學宗師,百歲科學家,至今仍健在的James Lovelock(詹姆斯·洛夫洛克,本文譯作詹愛鎖),今天就來聊聊他的幾個傳奇故事,哪吒大戰NASA、蓋婭假說和雛菊世界,他所創造的地球的數字化雙胞胎。

哪吒大戰NASA

話說詹愛鎖出身貧寒,經歷過二戰,立志做一名醫生,後來學習成績優秀,畢業於哈佛大學。1961年,NASA為了探索火星上到底有沒有生命,就召集了各個領域的大牛科學家。詹愛鎖也參與了火星生命探測任務,但他的地位極其普通,也就充其量算是NASA招聘的一個臨時工,在NASA位於加州帕薩迪納的噴氣推進實驗室眼裡,他是一個腦洞極大的發明家,搗鼓了一種分光計,正好可以用於檢測火星的大氣。

當時他43歲,現在已經101歲了。詹愛鎖到了NASA不久,在一次關於火星生命的討論上,大牛們都在講怎麼設計登陸器,怎麼找火星微生物,怎麼發射火箭,等等。他實在聽不下去了,突然就拍案而起,對著在場的那些殿堂級的生物學家們說,你們設計的實驗真是可笑,火星又不是加州的沙漠,你們以地球的角度去看待火星的生命,這根本就是錯誤的,應該從更加宏觀的角度來看待火星生命,這種言論即使在今天也會立刻被冠以民科的身份。當時的詹愛鎖無疑是捅了一個巨大的馬蜂窩。

雛菊的世界

第二天領導就請他去喝茶,領導開門見山的說,你捅了馬蜂窩,你傷了那些殿堂級生物學家的面子。你自己惹的事兒你必須自己解決,給你三天時間,你來設計一個比他們更合理的實驗。言外之意,領導的意思就是要麼你給我一個改變世界的新方案,要麼你就給我老老實實的去道歉,如果詹愛鎖真的會來事兒,他或許應該選擇去賠禮道歉,結交幾個大神,順便為自己鍍鍍金。如果你這麼想,還真就看扁了詹愛鎖了。

三個不眠之夜過後,詹愛鎖將一份方案甩到了領導的辦公桌上,說探索生命不要去尋找細胞,要找生命存在的共同跡象。也就是說我們的視角不應該去審視火星上的某個地方,看看這個地方是否按照地球環境的標準能夠為生命的生存提供環境。而應該去審視,如果一顆星球上存在生命,那麼它會與其他存在生命的星球有哪些共同點?說得更明白一點,就是我們探索火星生命,根本不用花上百億美金去一趟火星。只需要用我的儀器檢測火星發射出來的光線,從而破譯火星的大氣成分,這樣我們就可以瞭解火星大氣中是否存在著生命的痕跡。這種實驗在地球上用幾臺簡單的設備就可以完成。

詹愛鎖講完這份方案以後,本以為領導大神們會對他刮目相看,他就能搖身一變成為NASA史上最偉大的臨時工。他也能為NASA大幅節省開支。結果呢,接下來的結局讓詹愛鎖明白自己臨時工就是臨時工。他的這個想法無異於完美的推翻了現行的整個項目,那之前劃出去的預算怎麼說?無數的頂尖頭腦臉面往哪兒擱?這簡直就是詹愛鎖一個人的哪吒鬧海,這使得他遭受了在場科學家的群起而攻之。所以結局可想而知,臨時工也當不成了,美國也待不下去了,只能回老家英國了。此後詹愛鎖成了一個獨立的科學家,在英格蘭鄉間的一間穀倉當中一直工作到今天,而他在NASA設計的光譜分析法最終也成了探索地外生命和外星球的主流方法。

蓋婭假說

2008年,世界評出10大瘋狂科學家,詹愛鎖排在第四位,當仁不讓。從NASA被解僱後,他成立了自己的實驗室。1970 年代提出了轟動科學界的"蓋婭學說",認為地球擁有一個全球規模的自我調節系統,可以使環境適應生命的生存,成為繼達爾文之後首位對地球生態提出全新觀點的科學家。

詹愛鎖假設地球是一個複雜精緻的超級有機體"蓋婭GAIA",它的大氣圈、岩石圈、低溫層、水圈等各個組織都在積極互動,將地球的氣候和生物、地理、化學條件維持在最佳狀態。最初的"蓋婭理論"很容易讓讀者誤以為蓋婭是一個積極的地球整體,它能夠自我調節,維護平衡,為地球上的有機體提供適宜的生命條件。詹愛鎖在後期發表的作品中轉換了情緒:現在的蓋婭女神蒼老、報復心強,似乎隨時都會爆發她的憤怒,讓人類舔嘗自己貪婪的代價。

雛菊的世界

蓋婭假說至少包含5 個層次的含義:

一是認為地球上的各種生物有效地調節著大氣的溫度和化學構成;

二是地球上的各種生物體影響生物環境,而環境又反過來影響達爾文的生物進化過程,兩者共同進化;

三是各種生物與自然界之間主要由負反饋環連接,從而保持地球生態的穩定狀態;

四是認為大氣能保持在穩定狀態不僅取決於生物圈,而且在一定意義上為了生物圈;

五是認為各種生物調節其物質環境,以便創造各類生物優化的生存條件。

之所以叫蓋婭假說,是他的一位科幻作家鄰居,諾貝爾文學獎獲得者,《蠅王》的作者威廉•戈爾丁給出的主意。蓋婭是希臘神話中的眾神之母,有著於混沌和衝突中創造生命的神力。原來的名字是:地球全球生命與物理和化學環境反饋控制平衡系統,很拗口,改成蓋婭假說之後,朗朗上口,蓋婭也成了地球母親。

詹愛鎖對NASA探索火星生命的事情一直耿耿於懷,對火星大氣的成分產生了濃厚的興趣,在詹愛鎖眼中,火星的大氣幾乎處於化學靜止平衡狀態,氧、甲烷和氫都極少,二氧化碳卻非常多。如此靜態的大氣與地球活力十足、靈活多變的大氣成分形成了鮮明的對比,也充分地意味著火星上是不可能有生命的。不過即使這樣,NASA依然發射了一枚枚的探測器去火星上尋找生命。

他在科學界卻始終沒有什麼名分,說好聽點,他被稱為"獨立科學家"。和其他科學家不同,他沒有大學教職,不屬於任何研究機構,沒有學生。當然,不管對錯,沒有人能夠否認他的蓋婭理論對對人們的地球觀產生著越來越大的影響。同時蓋婭假說也成為西方環境保護運動和綠黨行動的一個重要的理論基礎。

雛菊的世界

從生物鏈到生物圈,最終到蓋婭,整個地球是個活的生命。正如達索系統的宗旨一樣,創造一個三維體驗宇宙,使人類能夠可持續發展和創新,使產品、生命和自然達到和諧狀態。人類的未來,隨著物聯網和工業互聯網的發展,與互聯網、移動互聯網融合,全球形成一張網,承載大數據與人工智能算法,最終形成全球腦。生命的意義得到了擴展,從單細胞生命到多細胞生命,如果把地球看成一個生命體,整個宇宙又何嘗不是一個生命體呢?

雛菊世界

不能總是停留在假說吧?至少也得用計算機模擬一下吧?

雛菊的世界

1983年的時候,詹愛鎖用計算機設計了一個複雜的數學模型,這個數學模型模擬了一個地球的孿生兄弟,詹愛鎖給這個模型當中的地球雙胞胎取名雛菊世界,雛菊世界裡有無數的雛菊種子,但這些種子只會萌發出黑白兩色的雛菊。黑雛菊與白雛菊相比能吸收更多的陽光,在溫度較低的早期,黑雛菊生長旺盛,而多數白雛菊死掉了;但在行星的演化中,溫度升高,白雛菊變成了優勢物種;再後來,太陽繼續升溫,超過了閾值溫度,所有雛菊就會死亡。從而使地球的溫度始終保持在一個平衡當中。

雛菊的世界

這個模型完美的論證了一個現實當中的事實,那就是地球的溫度、氧氣的電位、海鹽的平衡等等這些性質,幾億年來一直保持著平衡,這些平衡正是通過整個地球生命群,自發的、無意識的、主動的去操作和反饋來實現的。

雛菊的世界

詹愛鎖的雛菊世界,是非常簡化的數字地球雙胞胎。在今天,達索系統的三位體驗平臺在產品的數字化雙胞胎基礎上,發展了城市的數字化雙胞胎,未來逐步會實現真正的地球的數字化雙胞胎,我們就真正掌握了地球人類發展的鑰匙,創造出更美好的未來!


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