洞穴实验室谭亮成研究员受邀在知乎《2024洞见对谈》进行人类世研究科普演讲
2023年12月26日，知乎年度精彩的知识盛会《2024洞见对谈》隆重上线，为大家带来了一系列关于未来的前瞻性演讲。这一活动由知乎顶尖答主与国内知名专家携手精心打造，节目涵盖了2023年八大前沿话题，包括人工智能大模型、固态电池、mRNA技术、宏观经济和人类世等。中国科学院地球环境研究所的谭亮成研究员（中国地质学会人类世研究分会秘书长）和侯小琳研究员（中国地质学会人类世研究分会副主任委员），受邀就“人类世将至：身处其中的人类会面对怎样的变化与挑战？”这一主题进行了深入的演讲和对话。
演讲正文
大家好，我是谭亮成，是一名知乎答主，也是中国科学院地球环境研究所的研究员。很荣幸来到知乎洞见对谈的舞台。大家看这个钟表，如果我们把地球诞生作为零点，生命诞生大概是凌晨4点，下午14点的时候诞生了单细胞藻类，恐龙诞生于晚上22: 49。那么问题来了，人类诞生在几点？都有点过于乐观。事实上，我们现代人最后是出现在最后的4秒钟，也就是23点59分56秒，最后的0.1秒，人类文明才诞生。
地球自诞生以来，经历了45.6 亿年的演化，我们根据生物或气候演化特征，把地质时代的层级从高到低分为宙、代、 纪、世、期五个等级。在当前的地质年代表中，我们所处的时代是显生宙 - 新生代 - 第四纪 - 全新世 - 加拉亚期，人类出现是第四纪生物界最主要的特征。第四纪又分为更新式和全新式，更新式最大的特征是冰期和间冰期的交替出现，最后一次冰期结束后，至1.17万年前开始进入气候温暖的全新世。这些都遵循着地球系统演变的自然规律，最近两年很多人认为我们已不再处于全新世，而是人类世。
人类世是诺贝尔奖得主克鲁岑与生态学家斯托尔墨于2000年提出来的，认为人类活动已经成了新的地质营力，影响并改造地球，使地球的气候变化偏离了原来的轨迹。
自提出以来，人类世这个概念便受到了非常多的关注和争议。包括人类世是否应该被正式定义为一个新的地质时代。2016年，当时的国际地层委员会主席Finney和北美地层名称委员会主任Edwards就认为人类世的倡议有很强的政治色彩，主要受到气候变化和环保主义者的认同，但并不属于传统地质学的范畴。而且人类世如果作为一个地质年代单位，是作为一个全新世之后的世，还是全新世 - 梅加拉亚期之后的一个期，或者是仅仅是一个地质事件，也不好确定。
但深刻改变着地球各圈层，大气圈、水圈、岩石圈、生物圈的多个关键参数都发生了显著改变，偏离了全新世以来的波动范围。研究人员发现，自20世纪中叶以来，全球的人口、经济总量、淡水和能量消耗、城市化和全球化、交通运输通讯规模都有极大增长，引发了地球环境的急剧变化，比如温室气体增加，臭氧层的空洞，碳氮循环的加速，极端气候增加，海陆生态系统、海岸带以及生物多样性的变化，还有人与自然混合堆积物剧增等全球尺度问题，也因此20世纪中叶被称为“大加速时期”。
1970年以来，全球气温已超过过去7000年全新世背景值130倍的速度反向增长。过去20年，大气二氧化碳增长的速度超过了已知的末次冰消期100倍。人类对氮循环的影响之大也是过去25亿年前所未见的。超过阈值后的地球温度将可能比过去120万年所有间冰期都高，海平面升高的幅度也将是整个全新世所未见的。因此，现在的主流观点认为，人类世是一个实实在在由人类活动对地球系统产生重大影响的地质时代。在2016年和2019年的会议上，国际人类世工作组都投票通过了以20世纪中叶为起点建立人类世的决议。不过，人类世的正式确立还需要大量来自地层的证据来支持，特别是指示人类活动强度发生显著变化的指标信号。研究人员在全球各地的多种生物地质载体，比如湖泊沉积物、珊瑚、石笋、冰芯中都发现了大量指示人类活动的指标，比如说人工放射性核素，还有一些工业排放的指标，还有一些新材料，包括水泥、塑料、农药等等。
中国科学院地球环境研究所的团队在2021年2月份利用冷冻钻在东北四海龙湾玛珥湖中采集了24根岩芯，并通过岩芯中放射性核素 239Pu,240Pu（钚）指标来指示人类核活动的重要影响。另外，地质时代的划定需要有一枚金钉子作为划定标准，它是全球界限成型剖面和点位的俗称，通常以某种古生物的首次出现或地球化学信号的突变为标志，是用来划分地质年代单位的标准剖面或标准点。金钉子一旦钉下来，这个地点就成为国际地质学某一地质时代分界点的唯一标准。比如二叠纪、三叠纪界限，这个金钉子就是以浙江眉山剖面的牙形石的首次出现为标志。这意味着需要从人类改造地球环境留下的地层证据出发，寻找金钉子来支持人类世的建立。
人类世工作组主导了人类世金钉子候选剖面的初步遴选，在全球范围内考察了12个金钉子的这个候选剖面，经过多轮的投票，最终选出两个候选。其中之一就是刚刚提到的中国的四海龙湾玛珥湖，另一个是加拿大的克劳福德湖。四海龙湾玛珥湖位于吉林省白山市靖宇县，这是一个典型的近圆形的玛珥湖，直径约750米，水深约50米，湖盆呈现U型状，湖底平坦，湖泊沉积物发育有明暗相间的年纹层，可以进行年分辨率的定年。大家可以看到这个曲线图,1953年开始，四海龙湾玛珥湖沉积物的放射性核素239Pu,240Pu（钚）快速地升高，其他的指标也在20世纪中叶发生了非常大的变化，指示人类世的开始。克劳福德胡是位于加拿大多伦多附近，距城区直线距离小于30公里。湖泊呈现一个纺锤状的，南北长约300米，东西长约200米，湖水深大概是24米左右。湖泊有一条间歇性的河流流入，同样发育有年纹层，可以进行高精度的定年。这两个湖泊沉积物都记录了大量指示人为活动的指标，而且都在20世纪中叶发生了显著的变化。
在2023年7月11日，人类世工作组建议把加拿大的克劳福德胡作为揭开地球地质年代新篇章的金钉子。这使得我们朝着地球新纪元人类式的确立迈出了重要的一步。目前已经向国际地层委员会提交了一份新提案，除了金钉子剖面，新提案中还将把四海龙湾玛珥湖与日本的别府湾剖面作为辅助坡面，提案要求将人类世确立为官方地质年代。一旦获得批准，人类世将会被确立为一个正式的新地质年代。虽然是否将人类世增设到地质年代表中，是由地球科学界决定的，但是如何在持续恶化的陌生的环境中生存，是我们每一个科研工作者以及每个个体都需要考虑的。目前，任何单一学科的认知方式都无法解释人类活动是如何以及为何促成了20世纪中叶人类世产生的这个问题，也无法提供应对这一前所未有的不可预测的情景的最佳方案。为什么呢？因为人类世所展现的是困境，而不是一个问题，问题是可以解决的，有时候只要需要借助相关领域专家研发的工具或者提出的概念设计就可以。但是困境具有挑战性，它就像一张大网一样束缚着你。摆脱困境需要借助多种的工具，比如人类世研究要求我们颠覆过去气候变化研究的思维方式，过去的方式是利用现有气候研究结果来交叉检验模型，再利用模型的结果来预测未来。而人类世研究则要求我们转变这一个研究范式，比如需要量化技术圈对气候环境的影响，以及通过整合人类所有的知识体系，以一种多学和结合的方式来应对全新的变化。这是人类世提出的重要的议题。人类世的哲学意义在于，人与自然的二元本体论遭到了严峻挑战。以往我们说地球是人类的栖息地，地球是人类的母亲，这透露出什么逻辑？是人类依附于地球的力量而生存，但是人类世的出现改变了这种关系，人类不再是一个参与者、依附者，人类成为了地球的改变者甚至主宰者。
在人类世，我们仅仅从科学发现和技术层面研究是远远不够的。同样，纯粹基于文化层面忽视科学基础也是行不通的，需要自然科学和人文社会科学携手进行合作研究。人类世研究将所有的自然变化和人类活动汇集到同一个尺度上。如果制定一个多学科的通用标准，那么未来人类世研究群体之间的交流会更加通畅，因为本质上他们研究的是同一件事情，应对人类世期间所面临的问题，是全人类的共同事业。只有积极加入人类世研究的行列，以人类世的新视角审视我们的发展，建立人与自然和谐的世界，才可以实现全球可持续发展。谢谢大家，欢迎大家关注我的知乎账号 “Tan”。
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