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          納米材料真的是危害健康的隱形殺手嗎?

          近,可能大家的朋友圈都被一條爆款網文刷屏了:

          大約七八年前,我聽了一場有關納米材料的講座,演講者是一位本領域極為知名的學者。在講完最新的科研成果之后,這位學者分享了一個故事:他有一個研究碳納米管的同事,不抽煙、愛運動,但莫名其妙得了肺癌,很快就去世了。

          當然,這其實是個地道的沒頭沒尾的網絡流言,不過如果我們再查查新聞,2019年11月14日,國際化學秘書處(ChemSec)更新了SIN(需要及時被替代的材料)清單,這份清單中出現了一個名字——碳納米管(CNTs)。

          那么,納米材料,這種應用前景潛力無窮的黑科技材料,究竟對人體有沒有危害呢

          碳納米管:天使還是魔鬼?

          碳納米管(CNTs)是由碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。這是一種“明星”納米材料,因為具有優異的力學、電學等性質,被廣泛用在超強纖維、電子產品、電池等領域。

          顯微鏡下的碳納米管構造 | www.news-medical.com

          SIN,是英文“Substitute It Now”的縮寫,直譯過來就是“趕緊換掉!”。顧名思義,這個清單列出了各種產品制造中會使用的危險化學品。ChemSec給出的建議是:凡是上了這個清單的,都是對人類和環境有害的,應盡量避免使用。

          碳納米管,是有史以來第一個被列入SIN清單的納米材料

          SIN清單中“碳納米管"相關頁面的截圖 | www.sinlist.chemsec.org

          2020年1月,國際化學品秘書處(ChemSec)毒理學專家安娜·林可斯特(Anna Lennquist)等人在國際知名期刊《自然-納米技術》(Nature Nanotechnology)上發表了一篇文章,解釋了將碳納米管加入SIN的原因。

          SIN清單有三方面入選標準,分別是致癌性、生殖毒性和持久性(Carcinogenic,Reproductive toxicity, Persistent )。

          在致癌性方面,早在2014年,國際癌癥研究機構(IARC)就將一種名為“MWCNT-7”的碳納米管判為“可能對人類致癌”。他們研究發現這種碳納米管會持久地造成小鼠的肺部炎癥,符合致癌標準。2019年,我國學者的研究也證明了碳納米管在肺部積累會加速腫瘤的轉移。

          沉積在小鼠體內的碳納米管 | https://phys.org/news/2009-10-carbon-nanotubes-affect-lining-lungs.html

          碳納米管也符合生殖毒性的條件。研究發現,通過靜脈注射碳納米管到孕期小鼠體內,會造成小鼠胚胎的致死和致畸。雌性小鼠如果暴露在碳納米管環境中,早期流產和胎兒畸形的比例也較高。

          在持久性方面,碳納米管在水中半衰期超過60天,在土壤中更是可以保持超過180天。

          三發全中,有了這些研究,ChemSec有足夠的底氣將CNTs打入SIN清單。按ChemSec該項目負責人的話說:“這些研究已經足夠了,證明這些材料(CNTs)不能用。

          然而,一石激起千層浪,很多研究相關領域的學者坐不住了。

          首先,瑞典卡羅林斯卡學院的Bengt Fadeel教授認為,不能一竿子打死一船碳納米管。碳納米管有很多種類。不同的長度、層數、直徑以及表面的化學狀態都會對它的生物性質產生影響。照他的話說:“碳納米管生而不平等 (not all CNTs are created equal)。”

          在SIN給出的碳納米管損傷肺部研究中,只涉及到了一種較長的碳納米管。而有證據表明,短的碳納米管毒性會低很多。所以,不加分別地把所有碳納米管作為一種材料加入到SIN,是一種不合理(unjustified)的做法。

          這篇發表在《自然-納米技術》上的反對ChemSec文章,有著罕見的超長作者列表 | https://www.nature.com/articles/s41565-020-0656-y

          緊接著,39名學者聯名發表了一篇評論文章,旗幟鮮明地反對將碳納米管加入SIN。

          這篇有著長長作者列表的文章,進一步論證了ChemSec此舉的不合理之處。他們指出,大量研究都顯示“CNTs的致癌性證據不足或影響有限”。

          更重要的是,他們指出碳納米管進SIN這事會嚴重阻礙技術創新(damaging to innovation)。人身和環境安全確實是重中之重,但是,新技術需要不斷探索才能完善,“只有我們對一種材料進行足夠深入的了解,才更有可能找到其安全使用的方法”?,F如今,碳納米管同樣廣泛用在醫療領域,比如用于增強細胞分化,精確傳遞藥物或者進行分子成像等,將所有碳納米管無差別判入SIN清單,這些領域的研究勢必會受到沖擊。

          碳納米管應用前景十分豐富,包括電池,集成電路,新型涂層與粘合劑,制藥等等 | www.mdpi.com

          碳納米管只是“納米材料毒性之戰”的第一槍,之后會有一個又一個納米材料進入到討論范圍。石墨烯、量子點、納米金、納米銀、硅納米線,這個名單還可以列得很長。對于這些材料的安全評估一直在做,但目前很多數據還并不充分。可想而知,有關納米材料與SIN清單的爭議還會持續下去。

          我們為什么要擔心納米材料?

          當我們在討論納米材料時,我們究竟在害怕什么?

          害怕它們的小。

          納米材料,泛指三維尺度至少有一維處于納米量級(1~100納米)的材料。一根頭發的直徑大約是6~8萬納米。尺度上的極致減小,賦予了納米材料很多奇異的性質。因此,很多人認為這些新材料會帶來下一輪技術革命。

          隨著技術的發展,越來越多的納米材料進入人類社會。根據2015年的報道,商業化的納米材料已超過1800種,現如今,這個數字肯定增長了很多。2019年,全球納米材料市場價值85億美元,相關機構分析,這一數值在2027年將增加到220億美元。

          從手機到化妝品、從家具到染料,這些產品中的納米成分隨時可能脫落,進入大氣、河流和土壤。此外,人類的生產生活中,制造出很多污染物也是納米級別的。在評價空氣污染的指標中,有一項叫做PM0.1,指的就是環境空氣中粒徑小于100納米的顆粒。

          頭發,細砂與PM2.5顆粒的尺寸對比| www. polymer.cn/sci/kjxw13659.html

          直徑在5~10微米的顆粒物可以進入鼻腔和咽喉,對于這些顆粒,人是可以咳出來。但顆粒更小時,比如PM2.5顆粒(粒徑小于2.5微米),它們會進入氣管、支氣管,直接損害到肺泡,對人體健康影響更大。而尺寸更小的納米顆粒,其危害性可能更大,因為它們小到足以穿透人體內的“生理屏障”。

          所謂的“生理屏障”有很多種,比如血腦屏障、血胎屏障、血睪屏障等等。它們如同一層保護膜,將人體中的重要器官和血液隔開,可以讓營養物質通過,將有害物質隔離在器官之外。但是,有研究證明,納米銀能穿透大鼠的血腦屏障,而納米金顆粒可以通過母鼠的胎盤屏障,進入胎兒體內。

          與大顆粒相比,納米顆粒能在人體中能走得更深、更遠。

          另一方面,如何監控納米顆粒是一個巨大的挑戰。

          我們可以撿起塑料瓶、回收廢電池,讓工廠不排污水、凈化廢氣。這些我們都看得見,摸得著,管理起來也更容易。但到了納米尺度,很多對于傳統污染物的檢測和防控手段就不起作用了 。

          在巴黎地區哮喘兒童肺部中的碳納米管 | www.https://www.kurzweilai.net/carbon-nanotubes-found-in-cells-from-airways-of-asthmatic-children-in-paris

          2015年,研究者在巴黎地區幾十名哮喘病兒童的肺部中檢測到了碳納米管。在這項研究的論文中,實驗人員明確地說,他們借助了透射電子顯微鏡才定位了碳納米管,而用普通的光學顯微鏡則無法分辨。因此,他們強烈建議“對此前的相關研究進行重新評估。

          一種用于觀察納米顆粒的典型設備——透射電子顯微鏡, 價格在幾十萬到幾百萬美元不等 | www.labx.com

          入侵人體能力更強,體積微小防不勝防,這就是納米材料和納米級污染物的隱患。

          我們該怎么辦?

          作為一個納米行業的從業者,我個人的建議是——“不要怕,等等看”。

          首先,不要怕。

          我們能看到一篇又一篇證明某種納米材料有毒的報道,但這里面要指出的是,研究者或者媒體天生存在一個傾向,就是缺乏毒性的數據通常不會發布,或者不會大肆宣傳。因為“這東西沒毒”,這個結果似乎并沒那么“引人注目”。所以,呈現在我們面前的往往是“最震撼”的消息。

          雖然應用領域很多,但普通人能接觸到的納米材料種類還是十分有限的,而且所能接觸的量也極其微小。有些納米材料毒性研究,都是把大劑量樣品直接注射到動物體內。幸運的是,我們不是小白鼠,不會遇到這種極端危險。

          我們人類身體其實也有很多方法來對付納米顆粒。比如,吞噬細胞可以把納米顆粒吞掉并降解;很多納米材料也可以經消化道或者腎臟代謝,被排泄出體外。

          至于“等等看”。就是說,咱們不要太匆忙下定論。

          畢竟納米材料是新興技術,對納米材料的毒理研究肯定也是剛起步沒多久,目前所得到的數據大多還是片面的,甚至很多研究報道是相互矛盾的。

          碳納米管誕生了30年,算是“老一輩”納米材料了,而且使用范圍很廣,對于它的研究尚且存在如此大的爭議。值得一提的是,我國學者對碳納米管生物毒性的研究做出過很大貢獻。國家納米中心的陳春英等人曾系統地研究過碳納米管的形狀、結構、長度等特征對它生物性質的影響,并率先建立了一套碳納米管生物毒性的評價標準。

          當然,一篇講毒性的科普文,讀者最想看到的,無疑是那種確鑿的論斷:“這個有毒,咱們離遠點”或者“那個沒毒,可以放心用”。但對于納米材料的毒性,我們還站在濃濃迷霧之中,遠沒到斬釘截鐵的時候。

          我們更該恐懼的不是納米材料本身,而是盲目的決策或者跟風的喧嚷。

          請給科學家們一點時間。

          參考文獻

          [1] Hansen, S.F., Lennquist, A. Carbon nanotubes added to the SIN List as a nanomaterial of Very High Concern. Nat. Nanotechnol. 2020, 15, 3–4.

          [2] Lu, X., Zhu, Y., Bai, R. et al. Long-term pulmonary exposure to multi-walled carbon nanotubes promotes breast cancer metastatic cascades. Nat. Nanotechnol. 2019, 14, 719–727.

          [3]https://nanotech.lawbc.com/2019/11/chemsec-adds-carbon-nanotubes-to-sin-list

          [4]https://phys.org/news/2009-10-carbon-nanotubes-affect-lining-lungs.html

          [5] Fadeel, B., Kostarelos, K. Grouping all carbon nanotubes into a single substance category is scientifically unjustified. Nat. Nanotechnol. 2020, 15, 164.

          [6] Heller, D.A., Jena, P.V., Pasquali, M. et al. Banning carbon nanotubes would be scientifically unjustified and damaging to innovation. Nat. Nanotechnol. 2020, 15, 164–166.

          [7]http://www.cas.cn/xw/kjsm/gndt/201211/t20121122_3687369.shtml

          [8]https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/nanotechnology-and-nanomaterials-market

          [9] Yiqun Zhou, Zhili Peng, Elif S. Seven, Roger M. Leblanc,Crossing the blood-brain barrier with nanoparticles,Journal of Controlled Release, 2018, 270, 290-303.

          [10] 金屬納米材料的遺傳毒性及遺傳毒理機制,沈麗萍 王治東 周平坤,中華預防醫學雜志 2015, 49, 9, 831-834.

          [11] Sijin Liu, Yonglong Lu, Wei Chen, Bridge knowledge gaps in environmental health and safety for sustainable development of nano-industries, Nano Today, 23, 2018, 11-15.

          [12] Kolosnjaj-Tabi J, Just J, Hartman KB, Laoudi Y, Boudjemaa S, Alloyeau D, Szwarc H, Wilson LJ, Moussa F. Anthropogenic Carbon Nanotubes Found in the Airways of Parisian Children. EBioMedicine. 2015, 2, 1697-704.

          作者:圓的方塊

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          來源: 果殼網



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          END

          歷了漫長的時光后,太陽終于走到了生命的盡頭。它的光芒開始增強,它的體積開始膨脹,表面逐漸接近原本距離太陽表面1億5千萬公里的地球軌道,并將它吞沒。這恐怖的場景并非杞人憂天的妄想,也不是科幻小說為了故事情節而編造的橋段,而是根據我們所認識的物理規律和觀測到的漫天星辰所得到的嚴謹的科學結論。在未來某天,這件事確定會發生。

          那么,我們是不是該準備跑路,準備“流浪地球”了?不,請先等等?,F在就流浪,未免有點早。這件事,咱們還得從頭說起。

          太陽產生能量的方式

          1945年,美國相繼向日本投下了兩顆原子彈,徹底馴服了法西斯野獸。美國白宮在事后發表的聲明中義正言辭的說,原子彈將“太陽釋放能量的力量降臨到把戰爭帶給遠東的人”。

          從感情上講,這句話給終結二次世界大戰的這次轟炸增添了幾分替天行道的意味,再合適不過了。但從科學上講,這句話存在些許的偏差。和廣島長崎的原子彈一樣,太陽釋放能量依靠的也是核反應。然而,原子彈使用的是重元素的核裂變,既一個分子量較高的元素通過鏈式反應,裂變成分子量較小的元素。說簡單一些,就是一個大原子核裂變成一個或幾個小原子核。而太陽則走了一條方向相反的技術路線。太陽使用核聚變,將分子量為1的氫原子核(實質上就是一個質子),經過3步中間過程,聚變成分子量為4的氦原子核。無論是核裂變的大核變小核,還是核聚變的小核變大核,物質在核反應后的總質量均小于核反應之前,而損失的質量則轉化成了原子彈爆炸或者太陽發光發熱的能量,其基本原理可以用我們耳熟能詳的愛因斯坦質能方程E=mc^2來描述。

          (太陽進行核聚變的三步鏈式反應。圖片來源wikipedia。)

          前不久,我們沉痛的送別了我國氫彈事業的開創者于敏院士。氫彈利用了和太陽相同的核聚變原理,能夠產生更大的爆炸威力。氫彈一旦投放出去,就會在短時間內將自己的能量全部釋放出來,是一種不可控的核聚變裝置。為了利用這種效率極高又清潔無污染的能量產生方式服務我們的生產與生活,科學家們一直致力于可控核聚變裝置的研究,使核聚變一段時間內持續穩定的向外輸出能量。例如,托卡馬克是一種比較有前景的可控核聚變裝置,它的外形像一個放倒的輪胎,利用磁場束縛住注入其中的帶電粒子,使他們能夠按照人們的控制進行核聚變反應。遺憾的是,雖然各個國家都已經投入的大量的資源,也建立了ITER等國際合作計劃,但托卡馬克目前仍然處在原理試驗階段,其中核反應所釋放的能量能夠將核反應本身維持一百多秒已屬不易,并不能夠額外輸出能量,距離實用化尚有很長一段距離。

          (托卡馬克又被稱為“人造太陽”。圖為中科院部署在合肥的先進實驗超導托卡馬克(EAST) 圖片來源:中科院等離子體物理所科普園地)

          而太陽,則已經穩定的進行了約46億年的可控核反應,持續不斷的用光和熱哺育整個太陽系。

          那么,控制太陽不變成一顆氫彈力量來自于哪呢?

          (國際空間站上看到的太陽照耀下的地球。圖片來源NASA)

          它們之間的平衡,

          使太陽沒有成為一顆氫彈

          其實,這種力量就是我們最熟悉的重力,讓牛頓的蘋果落到地面的重力。

          從感覺上,司空見慣的重力似乎很難和毀天滅地的核反應相匹敵。但量變會引起質變,聚合成質量相當于33萬個地球的太陽的物質所產生的重力,已經足以控制住核反應。事實上,可以說是重力與核反應之間的相互作用主宰了太陽的生命印記。

          (美麗的獵戶座星云,正在通過聚集物質的方式孕育新的恒星。圖片來源:NASA)

          太陽這樣的恒星形成于原始星云,在自身重力的作用下,組成原始星云的物質不斷向一起聚集收縮,密度和壓強不斷增大。人類制造的核聚變裝置中,無論是不可控的氫彈還是可控的托卡馬克,像啟動汽車發動機一樣使核聚變開始,是一件相當困難的事情。進行核聚變的帶正點核的原子核間存在靜電斥力,這種斥力像一座大山一樣,橫亙在核聚變發生的道路上。要觸發核聚變,就必須先有足夠的能量克服靜電斥力,翻過這座大山,讓發生聚變的原子核足夠接近。在引爆氫彈時,觸發核聚變發生,靠的是先行引爆的一顆小型核裂變原子彈所產生的溫度和壓強。對于托卡馬克,這種“大力出奇跡”的點燃手段顯然不適用,則需要采取歐姆加熱和其他輔助加熱手段共用的方式來讓核聚變開始。

          而在太陽這樣的恒星形成時,點燃核聚變靠的僅僅是重力的擠壓。由于物質本身的壓強產生的向外膨脹的力,不足以抵御驅動物質向內收縮的重力,星云中物質一邊聚集一邊向內收縮的過程可以不斷持續下去,中心的密度和壓強持續增高,迫使氫原子核相互接近,進而觸發了核聚變反應開始。同時,恒星中聚集的質量又決定了核反應的速率。質量越大的恒星,中心會受到更大的重力壓迫,產生更高的壓強,使更多的氫原子核相互接近,核反應的速率也就更高。

          當太陽已經是一顆成熟的恒星后,核反應的速率與恒星物質的重力達到了一種簡潔又精巧的平衡。如果太陽從平衡態向外膨脹,中心受到的擠壓減小,核反應的速率將會降低,產生的能量將會減少,恒星中心的溫度將會降低。這樣,恒星中心向外膨脹的力無法支撐恒星向中心收縮的重力,膨脹過程無法持續。反過來說,如果太陽向中間收縮,將會使核反應加速,產生更大的向外膨脹的力,收縮過程同樣無法持續??傊坏┎饺雺涯?,太陽想向外擴張時后勁不足,想向里收縮時又會受到很大的抵觸,因此只能穩定在一個相對固定的個頭上。

          (使恒星向內坍縮的重力與使恒星向外膨脹的核聚變反應在主序恒星階段達到平衡。原始圖片來源:http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/olson1/)

          這種精巧的平衡并非我們太陽的專利,而是放之宇宙而皆準的一個基本原理??茖W家們通過長期的觀測積累后,發現處于壯年的恒星幾乎都處在這樣一種穩定的狀態中。科學家們把處于這些狀態的恒星稱之為“主序恒星”。對于這些恒星來說,確切的平衡點位置與恒星的總質量有關。質量較大的恒星,平衡狀態下的核反應速率要高于質量較小的恒星。

          太陽的終結與地球的流浪

          如同人有生老病死一樣,上文所說的這種平衡并不能天長地久,總有終結的一天。與人從衰老走向死亡的過程所不同的是,太陽生命終結的過程是豐富的、絢爛的、激烈的,在經歷一系列膨脹、爆炸與脈動后,最終歸于沉寂。

          而在這一切開始之前,人類就得想辦法趕緊開始上路,成為流浪地球了。因為太陽這個天空中的大爐子,隨著時間的增長會越燒越旺。當煤爐中的煤燃盡時,我們會想辦法將灰燼請出再加入新煤保持爐火繼續燃燒。然而,對于太陽這樣的恒星,沒有外部的力量為它完成這個過程。核反應消耗氫、形成氦,而產生的氦就堆積在恒星內部。由于氦的分子數要大于氫,因此恒星內部的密度將會隨著恒星年齡的增加而增大,內部核反應的速率也會逐漸增加。研究計算表明,目前太陽的核反應速率大概比太陽剛成為主序恒星時大30%,而在55億年后(這個數字具體多大不同學者可能會有不同的結論,但總體上都是幾十億年的),不斷加快的太陽核反應速率是的當時太陽輻射出的能量約已經是現在的2倍。在如此劇烈的輻射照耀下,地球表面的溫度將超過3百多攝氏度,海洋和湖泊中的液態水早已被汽化。以我們現在的認識(誰也說不好幾十億年中人這種生物將會發生怎樣的進化),在這種環境下包括人類在內的生物體都是無法生存的。除非當時的人們研發出了能夠遮擋太陽劇烈輻射的裝置,否則就不得不踏上流浪之旅了。

          (藝術家想象的從地球上看到的紅巨星狀態的太陽。圖片來源https://www.cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/r/Red_giant.htm)

          1.紅巨星

          此時,雖然地球已經成為一個無法為人類生存的世界,但此時的太陽還仍舊處于主序恒星狀態。而再往后,太陽中心區的氫燃燒殆盡,停止了氫聚變成氦的熱核反應,變成了一個氦核。由于沒有的核反應對抗重力,恒星中心附近的物質開始向核心擠壓,不斷增高核心的溫度。距離核心較遠的一些殘存的氫在核心釋放的高溫作用下被點燃,驅動的太陽的外層不斷向外膨脹,相繼吞并水星與金星的軌道,并有可能吞沒地球的軌道。此時的太陽已經退出了主序恒星的隊伍,變成了一顆紅巨星。(紅巨星是恒星燃燒到后期所經歷的一個不穩定階段)

          (能夠吞并地球軌道的紅巨星太陽,左下角的小黃點是太陽現在的大小。圖片來源wikipedia。)

          2.脈動變星

          接著,太陽進入了“內外兩開花”的狀態。除了外部的氫殼繼續發生核聚變反應外,內核殘存的氦在不斷增大的溫度作用下被“點燃”,發生了由氦劇變成碳的核反應。相比于最少都是以百萬年為時間單位所衡量的恒星演化過程,氦被點燃的時間短的讓人驚嘆。在數分鐘的時間內,相當于太陽質量40%的氦被劇烈的“燃燒”成碳,釋放的能量大致相當于太陽在當前狀態下持續數百萬年所釋放的能量。這種現象被科學家們稱之為“氦閃”。之后,太陽在繼續燃燒氦的同時,自身已經無法回到平衡的狀態,不斷的進行膨脹與收縮的交替,稱為一顆脈動變星。(脈動變星,是指由脈動引起亮度變化的恒星,數量約有200萬個)

          當氦也再次燃盡時,太陽的生命也就走到了盡頭。太陽核心的物質將塌縮成一顆密度極高的白矮星,而外層物質則會向擴張,形成行星狀星云。白矮星的密度極高,一立方厘米的白矮星的質就足夠有一噸了。

          (屬于行星星云范疇的貓眼星云。圖片來源Wikipedia)

          3.地球的命運

          那么地球的命運會怎么樣呢?在紅巨星的演化過程中,吞并地球的軌道是大概率事件。之前有學者認為,由于太陽釋放的能量都是質量轉化來的,由于太陽總質量會隨著核反應的進行而減少,地球受到的引力會相應的減小,地球會自發的向遠離太陽的方向運動。然而,2008年發表在《皇家天文學會月刊》(MNRAS)的一項研究卻發現潮汐力會遲滯地球遠離太陽的腳步,否定了地球這樣逃出升天的可能。不過,正如前文所述,在太陽變成紅巨星之前,地球就已經被烤成了一片不毛之地。如果坐等大自然的力量拯救我們,恐怕已經來不及了。

          被眷顧的星球

          天文學家不是算命先生,他們預知幾十億年后發生在太陽身上的事情,除了可以依靠理論計算和計算機模擬外,還能通過遙看處于不同“年齡”的漫天恒星來勾勒出恒星演化過程的全貌。牛頓、愛因斯坦以及一眾天文學家聯手保證,我們的太陽應該會按照這篇文章里所描述的過程走完自己的一生,太陽精巧而簡潔的平衡幾乎不可能被什么因素意外破壞。

          因此,大家除了領略電影帶給我們的震撼與感動外,無需擔心太陽真的會提前開始衰老并吞并地球。雖然有言曰“戲說不是胡說,改編不能亂編”,但科幻小說和電影能夠以相對正確與真實的背景展開已經是相當可貴了,不能苛求它在科學上百分之百的正確。那樣,小說也許就會失去了幻想的翅膀。

          同時,《流浪地球》也許能讓我們再次發現我們的家園——地球的可貴。這是一顆受到上天太多眷顧的星球,它處在太陽周圍的宜居帶里,可以允許液態水穩定存在孕育生命。較強的地磁場屏蔽了太陽高能粒子的侵襲,保護了大氣層不被太陽風吹走。太陽不會爆發過于強大的耀斑,否則地球將持續處于強X射線和伽馬射線的轟擊之中。大氣層的密度和成分能夠有效的調節溫度,讓我們處于既不冷又不熱的環境中。適度傾斜的地軸使大部分地區有了四季的變化。地球軌道之外的太陽系其他大行星又吸引了不少可能撞擊地球的小天體。當這些有利的因素集中到一起時,才讓這個星球上有了生生不息、多姿多彩的各種生靈,才孕育了自封為智慧生物的人類。當我們將望遠鏡指向浩瀚的宇宙之中,試圖從繁星間找到一顆與我們同樣幸運的行星時,卻始終沒有一個確定性的發現。如果現在我們就踏上流浪之路,我們并不知道哪里才是我們的安身之地。

          (阿波羅8號宇航員在繞月軌道上拍攝的地球圖像。人類有史以來第一次親眼目睹了自己居住的星球從另一個天體的地平線上升起。圖片來源:NASA)

          好在太陽生命的終結發生在幾十億年之后,而現在的我們則可以好好珍惜我們的家園,不讓戰爭、污染、氣候變化、能源消耗將其破壞,將一個美麗多彩的地球一代一代的傳下去。

          (你看著地球,多美?。。℅OSE-8氣象衛星于地球靜止軌道上拍攝)。圖片來源NASA)

          參考內容:

          [1] 劉學富,基礎天文學,高等教育出版社,2005.

          [2] David Taylor, The Life And Death Of Stars, http://faculty.wcas.northwestern.edu/~infocom/The%20Website/index.html, 2012.

          [3] 中科院等離子體物理研究所,核聚變知識,http://www.ipp.cas.cn/kxcb/hjbzs/


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