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“地球科学研究已到了新的临界点,随着空间探测、天文学、微生物学的发展,几十年后地球科学研究会迎来飞跃期。期待各位青年能够拓宽视野,站得更高些,看得更远些,气魄更大些,让青春的火焰更亮些!”9月18日晚,同济大学逸夫楼一楼报告厅内座无虚席。和数百名学生面对面的,正是年已九旬的著名海洋地质学家、中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先。

“地球春秋”是汪品先主动请缨为学生开设的全新系列讲座。学校发布报名通知后,350个现场名额瞬间被秒空。当日,近50万人在线观看直播。汪品先的精彩报告和语重心长的话语,赢得了全场经久不息的热烈掌声。

虽已迈入鲐背之年,讲台上的汪品先依旧全程思维敏捷,幽默风趣的授课风格当场“圈粉”大批青年学子。他告诉文汇报记者,眼下自己正在撰写四篇关于地球系统升级版新方向的文章,目前已经发表两篇,后续会作为系列讲座的内容延伸,同步分享给同济学子和线上听众。之所以开设“地球春秋”课程,就是希望试图用地球而不是人类的尺度,展现地球的来龙去脉,拓展青年学子的自然世界观。

虽已迈入鲐背之年,讲台上的汪品先依旧目光如炬。(周游/摄)
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虽已迈入鲐背之年,讲台上的汪品先依旧目光如炬。(周游/摄)

“人定胜天”的人类中心论,错误且傲慢

“人类最早形成的世界观是宗教,随着科学的发展,逐渐为科学自然观所替代。人类对地球的看法是世界观的核心。”讲座伊始,汪品先从世界观的历史变迁谈起。

他谈到,古人受限于视野,形成“天圆地方”或“地心说”等以自我为中心的世界观念,《山海经》和《荷马史诗》中对世界的描述,都完全局限于当时人类的活动认知边界。但随着科学的进步,汪品先却发现,国内外部分学者的世界观逐渐“走偏了”。他直言不讳,目前国际上有两大主流观点错误且傲慢:一是认为人类对地球系统的作用已经等于或者超过了自然,甚至有欧洲学者主张人类是驱动地球系统规律的主导力量;二是认为人类已经掌握了地球气候的演变规律。

“现在流行的‘人类中心论’认为人类是地球乃至宇宙的中心,甚至主张‘人定胜天’,这种观点在科学上是危险且错误的。”汪品先直言,‌这就好比一只蚂蚁爬上了苹果,然后自以为征服了苹果,这其实是一种误会‌。

就拿全球变暖还是变冷这个话题来说,全球学者的观点经历了“三十年河东、三十年河西”的不断摇摆。他举出一例,距今2万年前地球进入大冰期,世界大陆有约1/3被压在冰面底下,然而冰盖消融、逐渐变暖,1万年后地球进入新石器时代。但是距今12000年时全球气候又突然出现上千年的变冷,科学家至今都没能给出完美的科学解释。这恰恰印证了人类对地球的了解还太过肤浅。

汪品先认为,人类对地球的了解还太过肤浅。(周游/摄)
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汪品先认为,人类对地球的了解还太过肤浅。(周游/摄)

此外,对宇宙的发展过程来说,人类之渺小如沧海一粟。以核幔边界为例,这是地球上比重、温度和地形起伏差异最大的界面,其地形起伏高度可达珠穆朗玛峰的100倍。核幔边界的深度达2900千米,而人类最深的钻井深度仅有12262米,两者相差超过百倍。边界存在巨大的热异常区(俗称“反大陆”),驱动着长达2亿年尺度的地幔环流,深刻影响地表板块运动。

再如,人类常常误会,以为我们看得见的大动物才是生物圈的主体,实则不然。动物仅占地球生物量的1/200,植物占比达82%,其次是微生物。 其中,70%的微生物生活在深海沉积物或岩石缝隙中,处于低代谢的“休眠”状态。这些人类肉眼不可见的微生物寿命极长,它的一个瞌睡就可能是几万年。

在汪品先看来,人类不是地球村的房客,而是地球的产物。地球不只是球面的表层,而是一个完整的系统,可谓牵一发而动全身。

在汪品先看来,人类不是地球村的房客,而是地球的产物。(周游/摄)
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在汪品先看来,人类不是地球村的房客,而是地球的产物。(周游/摄)

青年必须拓宽视野,见证学科升级的重要时刻

正因此,对“地球春秋”的关注和研究至关重要。始于20世纪80年代的全球变化研究,堪称20世纪科学界最大的亮点之一。为了追踪人类排放碳的去向,科学界从大气、海洋到植被、土壤,进行了空前的大清查, “地球系统科学”新领域随之诞生。

经过40多年发展,地球系统科学出现了两种不同方向:一种以美国科学院报告“下一代地球系统科学”为代表,主张以人类尺度为中心,重点研究自然过程和社会过程的关系;另一种则是以汪品先为代表的我国学者的主张,要在地球本身的尺度上探索其演变的自然规律,人类尺度的过程只是研究内容的一部分。

“现代科学覆盖的时空尺度分别跨越了35个和40多个数量级,其中地球科学只占据20多个。”汪品先感慨,地球春秋涉及的时空尺度极大,但学科跨越幅度太广,各学科之间不仅用语各异,就连研究方法、思路也各不相同。

但他也观察到,随着科学技术的突破,整个学术的宇宙观正在发生颠覆性变化。比如,深部物理探测与高温高压实验的成功,展现了从地心到地面、地球系统运作的全景。微生物和分子生物学的突飞猛进,将生命科学提升到化学机理的新水平。由此,他鼓励台下青年学子,不断拓宽视野,接过学术重担,冲出表层,去探索地球系统演变的源头。借助多学科突破的东风,走出表层,超越自我,从现象观测走向机理探索,将地球系统科学进行“升级”。

为点燃青年的科学理想再“加把火”

一小时的讲座结束,汪品先面带微笑,向台下的青年学子鞠躬致谢。消瘦的身形、幽默的语调、掷地有声的话语让不少听众意犹未尽。同济大学医学院2026级新生王夕幻说:“原先我只在网上看到过汪院士,这是我第一次来线下听地理相关讲座,深受启发。”

汪品先院士面带微笑,向台下的青年学子鞠躬致谢。(周游/摄)
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汪品先院士面带微笑,向台下的青年学子鞠躬致谢。(周游/摄)

实际上,很多学生不知道的是,就在讲座开讲的前几天,汪品先还在与病魔缠斗。汪品先就像一位勤勉刻苦的学生,至今还每天保持着高强度的工作、学习。

这也不是汪品先第一次主动为年轻人开课。2017年,81岁的汪品先自荐为全校本科生首开人文素养课《科学,文化与海洋》,口碑人气双爆棚。当时,他还专门写了一封邀请信,称这门没有作业、没有期末考试的公选课,以构筑科学与文化的桥梁作为教学目标,就是要告诉学生“科学就是文化,科学创新要有文化元素”,希望“大家多想想”。2021年,85岁的汪品再次面向全校师生开设公选课《科学与文化》,并且入驻年轻人扎堆的B站,不到半年便成为粉丝逾百万的UP主。时隔五年,他主动请缨再开“地球春秋”系列讲座,正是希望给学生带来最新的科学视野和思考,为点燃青年的科学理想再“加把火”。

汪品先的讲座上,不时爆发阵阵掌声。(周游/摄)
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汪品先的讲座上,不时爆发阵阵掌声。(周游/摄)

讲座中,汪品先不止一次提到了“时间”。汪品先说,不求这门短课如何深刻影响一位青年,只求多年后他们能够在某个时刻回想起,当年曾有一位老人在课上认认真真地提醒过大家,如何跳脱人类局限,正确看待地球和科学。