■陈华文
地球的诞生与演化一直都是地质学家孜孜不倦探索的问题。伴随着科技的深入发展，对于地球科学的研究越来越深入。如何让公众更加清晰地认识地球、理解地球，地学领域的很多专家学者付出了努力。今年出版的《地球的过去与未来》一书，兼顾专业性、普及性和可读性，为地球的过去、现在、未来“画像”，这为我们理解地球和地球科学的魅力提供了重要的文本参考。
本书4位主要编著者龚一鸣、殷鸿福、童金南、谢树成均为中国地质大学（武汉）教授，他们几十年来在地球科学教育与研究领域耕耘，其成就可圈可点。在地学专业研究中，他们发表了大量学术论文、出版了不少专著。为了讲好地球的故事，他们齐心协力，经过数年努力，共同出版了这部地学科普著作。
全书分为四大部分共九个篇章，分别对矿物、岩石、化石、地质年代、生命起源与生物大灭绝、气候变化、水圈与海平面、板块构造与岩石圈演化、地球的未来等地学中的基本问题和前沿问题进行了系统阐释。不仅如此，作者还对如何学习和教授地球科学知识提出了见解。
本书最大特点是在专业内容的表述上极为严谨，绝不为了单纯的“好看”而哗众取宠。编著者对地球科学心存敬畏，对于普及性知识的介绍很较真儿，这其实就是他们治学的常态。
以化石的讲述为例。在地球科学知识普及与传播中，化石历来颇受关注。书中《化石：远古地球的居民》一节对化石进行了全方位介绍。简单地讲，化石是石化的生物遗体和生命活动的遗迹，化石分为实体化石和遗迹化石两大类。化石的形成具有严格的条件限制，古代生物被保存为化石的概率只有万分之一，这就决定了化石记录必然具有不完备性，化石资源也是不可再生资源。
作者告诉我们，化石不是简单的石头，它具有重要的科学价值。地质学家通过化石，能破解生命是何时、何地、如何起源的，生物是怎样演化的；能判断出地球上的岩石之年龄，地球编年表的主要证据就来自化石。而化石本身能记录该地区的沧海桑田，地质学家若在地层中发现了某种原地埋藏的化石，特别是指相化石，就可判断化石产出地的环境特征；化石还能呈现出煤、石油、天然气等自然资源是如何形成和分布的。此外，化石具有审美价值，如中生代菊石化石、海百合化石等。
生命的起源与演化，历来都是地球科学关注的重要科学问题，同时也是哲学本体研究中的关键议题。地球生命是如何起源的，又是如何一步一步走到今天的，这个问题若深究下去，其实并不简单。
一般认为，地球诞生于46亿年前，距今46亿—35亿年是生命的起源阶段，35亿年以来，生命的演化大体经历了原核生物演化阶段（35亿—20亿年前）、真核生物演化阶段（20亿—6.3亿年前）、多细胞动物辐射演化阶段（6.3亿—5.1亿年前）、动植物躯体结构的多样化和复杂化阶段（5.1亿年以来）。目前，地球上的动植物种类约1000万种，经登记在册的约200万种。
本书第四章《生命与环境的协调演化》介绍，地球生命经历了从无到有、从小到大、从少到多、从原核到真核、从单细胞到多细胞、从水生到陆生、从简单到复杂、从低级到高级的演化过程，环境孕育了生物，生物改变了环境，生物与环境是协调演化关系。
其实认识到这一点，地质学家经过了漫长的科学摸索。很长一段时间里，人类为了发展不惜破坏自然和环境，导致人与自然的关系紧张而对立。现在人们意识到，人类要想长久在地球上繁衍和生存，必须学会与自然和谐共处。自然若被破坏了，人类在地球上也不可能“一家独大”。
本书对于地球上五次生物大灭绝事件进行了描述和分析。对于其原因，地质学家有多种解释，如小行星撞击地球、宇宙射线、火山爆发、极端气候变化、海洋环境恶化、生态系统崩塌等。
众所周知，每一次生物大灭绝会使很多物种消失，又出现很多新的物种。可以说，地球上很多动植物淹没在时光的深处，现在能见到的动植物，都是生命不断演进而来的。人类在地球上可谓“姗姗来迟”，没有赶上五次生物大灭绝，这是不是人类的幸运？
当下，建设宜居地球是我们共同的愿景。《地球的未来》一节，对于宜居地球进行了分析。宜居地球是指适宜人类或复杂生命生存的地球，地球的宜居性并非从太阳系和地球诞生时就具备，是太阳系和地球自身长期演化的结果。
46亿年的地球只是在距今约5.5亿年，才具备复杂生命生存所需的条件。太阳的核聚变产生的光和热，能维持地球的宜居性时长还有约17.5亿年。当然，这只是一种科学预测，遥远未来到底会发生什么，答案只能交给时间。
地球科学是不断发展的科学，与社会建设及我们生活的联系越来越紧密，这绝非地质学家的专属。地球和人类从何处来、到何处去？这是地球科学需要不断回答的，也是严肃的哲学之问。摆在我们面前的是，要从思想到行动，真正地热爱地球、保护地球。
链接：科学网—为地球的前世今生“画像” (sciencenet.cn)
（原载《中国科学报》2023年12月29日）
