《生命与地球》携手演绎的演化史诗

地球与栖息其上的生命历经四十亿年的相互作用，塑造了如今的世界，也为人类的未来带来诸多启示。

智利阿塔卡马沙漠，特本基切潟湖之上，层叠叠层石拔地而起，一座火山矗立在背景之中。叠层石是微生物席形成的化石，保存着地球早期生命的重要记录。

《地球与生命：四十亿年的对话》，安德鲁·H·诺尔著，普林斯顿大学出版社，2026年

1990年2月14日，美国国家航空航天局旅行者1号探测器在飞向太阳系边缘之前，短暂调转镜头拍下了地球的照片。这张名为暗淡蓝点的照片一经问世便成为经典。

提出拍摄这张照片的天文学家卡尔·萨根，在其1994年著作《暗淡蓝点》中写道，从遥远的太空回望，“我们的星球只是浩瀚宇宙黑暗包裹下一粒孤独的微尘”。我们所知的一切，都存在于这颗被气体包裹的岩石星球之上：“我们的装腔作势、自以为是的重要感，幻想人类在宇宙中占据特殊地位，都被这一缕黯淡微光予以驳斥。”在这之后，他撰写的诸多关于地球生命的文字，既饱含敬畏与赞叹，也带着冷静的存在主义思考。

数个世纪以来，无数科学家都在思索：生命究竟如何在地球上诞生？生命如何扎根繁衍？宇宙其他地方是否存在生命？外星生命是否普遍存在？我们能否得到确切答案？

安德鲁·诺尔的《地球与生命》一书正是围绕这些问题展开。本书出自地球生物学界最受敬重的学者之手，是一部倾注心血的作品，延续了他2003年《年轻行星上的生命》一书的研究脉络。这本面向普通大众的新作着重阐述：物理、化学与生物过程长期相互作用、协同演化——简言之，它们彼此展开了一场跨越亿年的对话。

诺尔结合个人求学与科研经历，向读者介绍地球生物学这门多学科交融的领域。他回忆本科时期的顿悟：地球与生命互相塑造彼此的演化进程，这是一次深刻的思想觉醒。随后他梳理地球生物学的发展历史，致敬启蒙时代至今三百年来该领域的关键研究者。

诺尔系统梳理了地球重大生物地球化学循环、生命所需元素如何逐步形成、生命起源，以及生物之间的演化亲缘关系。他重点阐述微生物在不同地质阶段如何改造地球环境。例如，大氧化事件中，微生物推动大气氧气开始累积。但他解释道，这一系列环境改变得以发生，离不开板块构造等物理过程与风化作用等化学过程和生命活动的协同配合。

书中将大气氧气的演化分为三个阶段，讲述物理‑化学‑生物之间的相互作用如何在地球不同历史时期留下印记，每一个时期大气氧气都达到不同的稳定状态。本书结尾展开富有深度的探讨：我们对远古历史的认知，如何影响我们看待当代气候变化，又如何指导人类搜寻地外生命。

我们如何解读远古过去

破译远古历史拥有极强的思想吸引力，却也困难重重。厘清几十年、数百年前发生的事件已属不易，更遑论数百万、数十亿年前的往事。想要还原地球生命史，科学家必须解读古老岩石中留存的记录。但这些记录支离破碎：部分地质时期留存大量证据；而另一些时期的信息早已湮灭，原始岩石在板块构造作用下被改造，历史痕迹被彻底抹去。

即便科研人员幸运找到含有疑似生命痕迹的古老岩石，也很难判断这些痕迹的真实来历。所谓“生物标志物”，究竟来自远古生命体，还是纯粹非生物化学过程的产物？我们无法穿越时空亲眼见证过往。地球只上演过这一次生命演化实验，人类只能拼凑残存的证据碎片。

> 侏罗纪海蛇尾（蛇尾纲）化石，属于后口动物门类下的海洋棘皮动物，化石埋藏于泥土中，外形如同纤细的五角海星。

> 海蛇尾化石，距今2亿至1.45亿年的侏罗纪。图片来源：G.奇戈利尼 / De Agostini，盖蒂图片社

因此，想要构建一套完整连贯的叙事，还原地球与生命四十亿年的互动故事，需要想象力、专业能力、坚韧的意志，同时要接受很多问题无法得到确定答案。优秀的历史研究者明白自己也是叙事者，不断接纳新证据，随之修正原有解读，诺尔正是其中一员。

他向读者展现这门学科充满张力的一面：地球生物学家无畏的探索精神、观点分歧、激烈的学术辩论。诺尔通过讲解重大科学共识如何逐步形成，让地球生物学变得鲜活易懂。例如，我们已经确定大氧化事件发生于24‑22亿年前，但关于事件为何恰好在此时发生，学界至今仍争论不休。

全书最精彩的部分，是诺尔讲解地质学推理的思维艺术。地质学家本质就是身着野外装备的侦探，这一点令人豁然开朗。诺尔告诉读者，研究远古历史是一项极其严谨、以证据为根基的工作，环境线索能够帮助我们在多种解释中做出取舍。

书中穿插大量个人轶事：读者得以认识那些影响、启迪过诺尔的前辈学者；跟随他走遍全球，探访他采集具有地球生物学研究价值样本的偏远野外地点。他把跨度极大的各类主题——从生命起源到生物演化亲缘关系，讲得条理清晰、论证严谨，完成度十分出色。

支持单位：