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“冰人”遨游极点为环保

你曾为环保事业所做的最伟大的一件事情是什么?你是否为这样的自己而骄傲?今天让我们来看看这样一位毫不犹豫扎进冰冷海水的勇士是如何为环保事业而努力奋斗的吧!2009年TED大会上,路易斯·皮尤为大家带来他在北极点遨游的惊险故事。

本次撰稿人为最近加入TEDtoChina大家庭的志愿者鱼励,感谢她对TEDtoChina热心关注!
撰稿人:鱼励
豆瓣ID:adiemusy
灵感,发现,随时随地

如果不看完北极点游泳的片段,我们很难明白其中的意义,那就是为什么要用在北极点游泳的方式,来呼吁环境保护。也很难把印象中终年白雪皑皑,冰山群立的北极和一个海水游泳池联系在一起。他让我们看到了北极熊小心翼翼的踩在蛛网般裂纹的冰面上,空茫的寻找食物,冰山崩塌下的浮冰星点的漂在海面上,各国的国旗立在离海水很近的冰面上。1909年穿越240公里冰原第一个到达北极点的美国探险家皮尔里,描述北极点没有大陆,是结了坚冰的海洋。一个世纪后,英国探险家路易斯·皮尤游泳横渡北极点,在他的身后的镜头中,这片冰封大地已渐渐融沉大海。

TED.com Lewis Pugh swims the North Pole该演讲已有简体中文翻译

“每个人都会坚持自己的信念,在别人看来,是浪费时间,他却觉得很重要。”路易斯的信念源于幼年时父亲给他讲的一些探险家的故事.“他对历史十分着迷。他会和我说说斯科特船长的事迹,关于他一路步行到南极的壮举以及埃德蒙希拉里爵士攀登珠穆朗玛峰的故事。因此,自从我六岁起我就梦想到极地探索。我真的很想很想到北极圈去,那里对我有一股莫名的吸引力,让我对它着迷。”成年后的路易斯在17岁的时候,在第一次正式上游泳课后的一个月,参加了从罗本岛开始的7千米游泳比赛。 这次游泳埋下了他对长距离游泳的激情种子以及创下新纪录的渴望。在过去20年,他参加了17项长距离游泳,包括横跨英吉利海峡、沿泰晤士河从坎姆博到伦敦和在挪威沿松娜峡湾21天游204千米。在旅行过程中他开始注意到冰盖消融和冰川退缩等气候变化对人类的影响,他决定通过自己的冰水游泳,尤其在南极和北极两次长距离游泳引起人们对地球现状的关注。

在极其寒冷的冰水中长距离游泳呢是非常危险的。对大多数人而言,当你跳入异常冰冷的水中, 会出现冷休克情况,换气过度,呼吸困难。在这种情况下你会吞下很多冰水导致很快被淹死。通向四肢的血管也会变窄来降低血流和体温,致使血液无法到达四肢。血压突然升高会引发心脏病。 此外,进入非常冰冷的水中能度过最初的冷休克的人们面对另一个问题:因为你的四肢和肌肉冰冷,神经会受到影响,这会让协调性动作如游泳变得越来越难。 虽然普格可能有一些先天优势, 但是,能在冰水中活下来不光靠意识信念。 路易斯把他的成功归功于强化意志准备。在一项游泳任务开始之前,他会每天和教练在一起度过4小时,接受潜意识练习平静自己,让的注意力集中于任务。其中包括让情绪聚焦于他生命中的挑战时刻,建立一种意识情景来帮助他取得成功。他说:“我会考虑游泳中的每个环节,从开始到结束。我能听到我在水中搏击的声音,我能感觉到皮肤上的冰。”

多年冰水游泳训练的艰苦准备,来自10个国家的29个队员, 成千上百次的意志力想象练习,换来身体精神的巨大痛苦,四个月的手指知觉全无,只是为了19分钟的游泳横渡,这样值得吗?“绝对值得,现在不知道北极海冰正在融化的人已经是极少数的了,很多人都在问我: 路易斯 ,我们能为气候变迁做一些什么?”他微笑着这样说。
最后接着他总结出三件人人都能为环保事业做出奉献的事:

第一,所有国家应该联合起来着手应对环境问题,任何一个摆在我们面前的世界性难题在团结的力量下都会得到妥善解决。
第二,不断从所取得的进步中汲取进步的力量。
第三,不断反思我们想要生活的世界是什么样子? 而我们今天所做的决定,能够让我们的子孙都生活在一个能永续发展的世界吗?

相信答案早已自在每人心中。

韦晶晶Thursday@TEDtoChina专栏组稿人

晶晶是一名大四在读生,也是一个不安分的年轻人。她喜欢四处游历,喜欢亲近自然,笃信“旅行即生活”,习惯用文字记录生活点滴。希望越来越多人认识并加入到TEDtoChina,在这里人人都可以“一起分享,共同进步”。她此前是TEDtoChina的自由撰稿人,并参与了TEDIndia的专题报道。

联络方式:Thursday at TEDtoChina dot com

相关链接:

Lewis Pugh个人网页

极度冰川调查 Extreme Ice Survey

James Balog: Time-lapse proof of extreme ice loss

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罗兹·萨维其:只身横渡大西洋的现代传奇

假如你要知道自己的人生该怎么走,不妨在你年轻的时候就给自己写一份讣告。这是只身划船横渡大西洋的罗兹·萨维其(Roz Savage)的做法。

Roz在还年轻的时候是在英国当管理咨询顾问,但她一直感到那不是她一生要追求的东西,因为她更喜欢当一位探险家。当她过了35岁之后,有一天给自己写了两份讣告。一份是按照自己希望过的生活形态来写的,另外一份是按照现有的生活规律来写的。写完后,Roz认真读了两份讣告,她感到假如自己是按照现有的生活方式生活下去的话,无疑会像第二份讣告里所描述的那样度过自己未来的五年、十年,乃至余生。这样的生活也很如意,但就是缺了点什么。Roz觉得第一份讣告所记述的人生才是她所认同的人生。她说,那天我看着这两份讣告,我在想,天啊,我现在走的是完全错误的道路啊。后来,她辞掉了工作,又经过一番挣扎,最后决定跳出常规思维的局限,并下决心要坐一只小船,拿着双桨划行大西洋。


Roz Savage: Why I’m rowing across the Pacific

也许经常看探险片的人马上会想到粗胡子大汉独自一人闯荡大海的影像。但是,Roz是一个普普通通的女子,她也不是职业探险家,更不曾有过特别的经历。但是,她还是决定试一试。

2005年,Roz出发了。非常不幸的是,她选的时间刚好是大西洋上气旋特别活跃的时期,小船出行甚为困难。另外,她所准备的4对船桨都相继折断,在茫茫的大海中,没有人能帮到她,Roz唯一能做的,就是用船上的工具把船桨修补好,继续前行。

在大海上的划行给Roz带来了巨大的心理和生理挑战,她甚至在想,以每个小时2英里的速度来划行,要到哪个牛年马月才能完成3000英里的征途?但她没有办法,只能一步一步的前进。经过103天的努力,Roz终于顺利到达彼岸。在岸上,她得到了现场诸多粉丝的热烈欢迎,她说,那种感觉就像是当上了电影明星。同时也印证了一个讲法,险阻越大,克服困难后最终得到的成果也越大。

从大西洋回来后,Roz又开始计划她的太平洋划行之旅。现在,她已经完成了太平洋旅程(约9000至10000英里)的三分之二。她回头反思,总结出大海划行给她带来的一些启示:

首先,我们给自己讲述的故事会影响我们的态度。开始时,Roz也认为只有那些粗胡子的大汉才有能力划行大海。但事实并非如此。同样道理,我们一直认为石油是比不可少的。但实际上,除了石油之外是有很多其他可持续的选择的,我们也有这样的自由意志去作出恰当的选择。

其次,是关于一点一滴的个体行动本身。我们会以外单独的个体就是大海中的一滴水,无足轻重。但正是很多人的坏决定之累计使得我们所有人走向灾难之边缘。而假如我们可以换个角度去思考,可以试想,假如每个人都能做出智慧的抉择,我们就有可能走向更可持续的未来。并且我们将会是与很多人一道来做这样的事情,假如我们都开始做智慧的抉择,那么也许未来到超市购物使用塑料袋就会被大众认为是愚蠢的抉择。而这也仅仅是其中一个例子。

最后,整个过程都是关乎承担责任的。Roz曾一直以为只有当她有了好房子、好车、好男人之后,快乐就会自然降临到她身上。但当她写完了那两份讣告之后,她似乎懂得了一点什么。她知道自己不能被动的去等待。另一方面,即使能够活到90岁,但是,生活在一个有饥荒和干旱的地球而祈求获得快乐也是非常困难的事情,更不能指望在这样的环境下生活会让人健康长寿了。于是,Roz决定发起一个叫EcoHeroes的倡导活动,帮助人们记录生活中的环境友好行为。也许单纯换一个灯泡不能带来太多改变,但这样的精神却是拯救地球所必须的一种态度。

我们站在历史上非常关键的时刻,我们曾被关爱的,也曾被诅咒。我们还能选择一个绿色的未来——唯需每个人一点一滴的努力。——Roz Savage

相关TED演讲:

Captain Charles Moore on the sea of plastics

Sylvia Earle: How to protect the blue heart of the planet

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[TED大奖] 海洋2.0: 拯救”生命之源”的行动

想象50年后,没有鱼群的海洋,肆意横流的污水,鹿群远离溪流,骆驼难觅绿洲,你我,将何以维生?几个月前,我们曾经发布了一组以海洋为主题的TED演讲介绍,今天的“TED大奖”专栏,我们来看看席薇亚·厄尔(Sylvia Earle)的TED愿望的最新进展。

Ye Wang (王烨)
TED Prize (TED大奖) 专项事务组负责人

王烨(Yvette),大学里学的是商科,目前在一家创业成长期的市场研究类公司做研究和战略方面的工作。她在偶然间发现TED网站,此后在每天繁忙工作之余看一两个精彩的TED演讲,成为最快乐的事情。她发现身边有些在公益机构工作的朋友,于是开始寻找自己感兴趣的社会公益领域,一直到豆瓣上发现TEDtoChina,觉得这是最能从根本上改变社会的万年青项目。她目前居住于上海。

联络方式: Prize at TEDtoChina dot com

当你坐在日本料理店,品尝着各种刺身时,可曾想过,为了提取一磅可食用的鱼肉,有多少磅的鱼肉被丢弃?你是否也曾好奇,那被丢弃的鱼肉去往何处?当听说动物园的长颈鹿因误食人类丢弃的塑料袋而致死的悲剧时,你是否也意识到,居住在蓝色家园的动物们也时时刻刻面对人类抛弃的垃圾的毒害和陷阱?

2009年的另一位TED大奖得主席薇亚·厄尔(Sylvia Earle)沉痛地告诫我们:在过去的50年内,人类已经食用了海洋中90%的大型生物;不断恶化的气候环境威胁着海洋世界的生态平衡;人类随意遗弃的捕猎工具成为阻挡鱼群正常迁徙繁衍的重重陷阱。

“我们必须行动,当我们还有仅存无多的时间来挽救自己的生命之源。”当席薇亚向全世界呼唤更多人参与了解,拯救海洋生态之后,不同的团体和组织纷纷加入这项伟大的事业。

为了了解人们对海洋世界的认知水平,Keynote提供了免费问卷调查的平台;为了提高人们保护海洋的意识,Razorfish协助建立了拯救海洋项目的宣传网站,Good杂志推出了关于海洋保护的专辑,著名摄影师克拉克(Clark Little)拍摄了一辑美轮美奂的海洋世界

不仅如此,在明年的4月,一次别开生面的一周TED会议将在停靠在Galapagos群岛海域的一艘船上举行。届时,所有的演讲嘉宾将围绕着海洋生态畅所欲言,其中包括海洋学家,潜水探险家,音乐家和环保分子等等。

看到这里,你是否也想为生命之源的延续贡献自己的力量呢?

也许你和我一样,对海洋充满困惑与不解,那就一起来回答Keynote的问卷,让科学家们知道海洋知识的宣传还有多么大的缺失;

也许你还是名博客,那就请你和TEDtoChina一起传播《TED愿望@蔚蓝之心》幻灯片,让更多的朋友分享你的感悟;

“TED愿望@蔚蓝之心” 宣传幻灯片 (SlideShare.net地址

如果你熟悉网页制作和网络传播,以及网站开发,请和我们联络,一起制作一个传播这个TED愿望的中文网站;

也许你从事文化传播,那就请与我们一起将这抹湛蓝传递开去;

也许你已投身环保事业,那么请善用你的影响力,在保护森林,土地和飞禽走兽的同时,不要忽略了我们共同的血脉。

“我希望你们能够使用一切你能够想得到的办法,可以是创作电影、去海底探险、通过网络去宣传或者其他的途径,唤起公众的支持,让我们建立一个全球海洋保护区网络,以及一个个足够大的海洋生态恢复区,以此来挽救和恢复海洋资源,因为蓝色的大海是我们这个地球的心脏。“

请加入海洋2.0邮件讨论组(http://groups.google.com/group/Ocean2China),就让我们和席薇亚一起携手重建海洋生态,让生命之源重现强劲如初的脉动。

延伸阅读:

TED演讲全文汉译《席薇亚·厄尔:如何保护我们星球的蔚蓝之心

2009TED大奖专题报道:拯救地球的蓝色心脏

席薇亚·厄尔创办的深海探索基金会 Deep Search Foundation

席薇亚·厄尔的新书:The World Is Blue: How Our Fate and the Ocean’s Are One

海洋保护组织Oceana (http://na.oceana.org/

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克雷格·文特:DNA和海洋(全文翻译)

今天我们发布一篇TED演讲的全文翻译《克雷格·文特:DNA和海洋》。

演讲人克雷格·文特(John Craig Venter)是一位生物学家和企业家。 TIME《时代》杂志在2000年7月將将他与人类基因组计划的代表佛兰西斯·柯林斯(Francis Collins)同时选为封面人物,又在2007年将他选为世界上最有影响力的人之一。在国际人类基因组计划(以下简称“国际计划”)启动八年后的1998年,克雷格·文特创办了塞雷拉基因組(Celera Genomics)公司,以商业公司的形式开展自己的人类基因组计划,并希望将研究成果申请专利,并对外界收费。2000年美国总统克林顿宣布所有人类基因组数据不允许专利保护,必须对所有研究者公开,塞雷拉不得不将数据公开。

在2002年离开塞雷拉公司后。2005年,克雷格·文特与其他人合伙建立了合成基因組公司(Synthetic Genomics),专门以经过改造的微生物来生产替代燃料的乙醇(酒精)与氢。他的研究小組有一艘由遊艇改裝成的研究船“巫师二号”(Sorcerer II),专门研究海洋微生物。

在2005年的TED大会上,克雷格·文特讲述了与海洋有关的DNA研究故事。

演讲题目:DNA和海洋
演讲人:克雷格·文特(John Craig Venter)
演讲时间:2005年TED大会

中间休息的时候,有几个人来问我对老龄化的看法。我的看法只有一个,那就是,我认为乐观主义者会比悲观主义者活得长久得多。(笑声)

接下来18分钟里,我想与大家分享的是:我们是如何做到,从最初的阅读遗传编码,转换到现在我们开始自己编写这些编码。仅仅在十年之前的这个月,我们发表了第一个自由活动的生命体——流感嗜血杆菌(haemophilus influenzae)——的基因序列。该基因组项目原本预计需要13年,结果缩减到了4个月。现在,同样的基因组项目只需要2到8个小时即可完成。因此在上一个十年里,我们得到了大量的基因组序列:大多数人类病原体,数种植物,多种昆虫和哺乳动物,包括人类的基因组。基因组学发展迅速,从测序的基因组来看,十年前我们仅仅完成了三到五个,到如今已完成了数百个。我们刚刚从戈登-贝蒂·摩尔基金会(Gordon and Betty Moore Foundation)获得一笔资助,作为环境有机体项目的副项目,我们将在今年完成130个基因组的测序。综上所述,阅读遗传编码的速率已经改变。

但我们还需看到,我们仅仅研究了这个星球表面上很微小的一部分而已。大部分人不会意识到,因为他们的肉眼看不见,但事实上,微生物占据了地球大约一半的生物量,而所有的动物加起来,也不过占地球总生物量的千分之一。牛津大学的人也许很少这么干:假设你到了海上,喝下一口海水,请记住:每一毫升的海水里,有大约一百万的细菌和上千万的病毒。

两年前,只有不到五千种的微生物被鉴定归类,我们决定在这方面做些努力。于是我们开始了巫师二号考察(Sorcerer II Expedition)。与其他大型的海洋考察活动类似,我们尝试每200英里采样一次。考察伊始,我们在百慕大进行了测试项目,接着前往哈利法克斯,然后沿美国东海岸向南,加勒比海,巴拿马运河,穿过加拉帕戈斯群岛,然后横跨太平洋,现在我们正在穿越印度洋的过程中。工作很艰难。我们使用的是一艘帆船,某种程度上这是为了激起年轻人对科学研究的兴趣。至于实验,那是再简单不过了。我们只需要把海水采上来,过滤,用不同的过滤器收集不同体积的生物体。然后将它们的DNA提取出来,带回位于罗克韦尔的实验室,在那里我们每24小时就可以测序出数百万字符的遗传编码。通过这些工作,我们取得了一些令人惊奇的发现。

比如我们眼睛里的视色素,之前认为自然界中只有一到两种生物拥有与我们相同的视色素。然而后来发现,在温暖洋区的上层海水中,几乎每个物种都拥有这类光受体,并利用阳光作为能量来源和交流工具。仅仅在一个采集点,从一桶海水中我们就能发现130万个新基因,相当于50000来个新种。


《克雷格·文特:DNA和海洋》 TED.com地址

借助来自斯隆基金(Sloan Foundation)的资助,我们已经将研究范围扩展到空气中。我们正在测算每天我们的呼吸中,究竟有多少的病毒和细菌在穿梭来回,特别是在飞机或封闭的礼堂环境中。我们使用一些简单的仪器,在纽约市的一个楼顶上就滤出了数以十亿计的微生物。目前,我们正在对它们进行DNA测序。

单纯从数据收集方面,在加拉帕戈斯群岛,我们发现,几乎每200英里采集的样品中,都能体现出海洋中巨大的(生物)多样性。不同的温度梯度或许可以部分解释这种多样性。这里有一张基于温度的卫星图片,红色表示温暖区域,蓝色表示冷的区域。我们发现,在温暖海水中取得的样品与冷水中的样品在物种丰富度上差别很大。另一个让人感到相当惊奇的发现是,我们可以通过氨基酸的序列——不同的区域差别巨大——来推测不同的光受体感受到的是何种波长的光。还有一个或许不足为奇的现象,在幽蓝的深海中,光受体倾向于“看”到蓝光。而当周围环境中存在大量的叶绿素时,光受体“看”到的是较多的绿光。光受体间的差别更大,极端情况下,它们可以感受到红外光和紫外光。

为了对我们采集的所有基因进行评估,我们把所有的数据汇总。其中包括到目前为止考察所得的所有数据,总共2900万个基因,代表了地球上超过一半的基因数据。我们把这些数据放入基因家族中,试图回答:我们是否发现了已知基因家族的新成员?或者发现了新的基因家族?结果表明,我们找到了50000个主要的基因家族,但每一个新样品都只是对这些新家族的线性补充。因此,我们正处在发现地球生命及其组成成分和基因基础的最初阶段。

当我们审视所谓的进化树时,可以看到人类就在最右上方的角落里,与动物界排在一起。它们总共拥有约2900万个基因,我们只掌握了其中大约24000个。如果把所有的动物算在一起,我们与它们之间分享着少于30000,但很可能达到12000个以上的基因家族。我认为,这些基因不仅仅是进化设计的元件。我们要从“基因中心观点”——或许回到理查德·道金斯的理论——而非“基因组中心观点”的角度来思考,后者是对这些基因元件进行不同的构造。

合成DNA,人工合成DNA的能力与DNA测序在某种程度上是同步发展的。过去十年或二十年,DNA测序变得越来越快速和廉价。有关合成基因组的想法是我们在1995年,测序第二个基因组即生殖道支原体(mycoplasma genitalium)的基因组的时候产生的。我们还制作了很不错的T恤,上面写着“I heart my genitalium”(我爱惜我的生殖器)。这其实只不过是一个微生物,却拥有约500个基因。嗜血杆菌(Haemophilus)拥有1800个基因。我们提出疑问,如果一个物种需要800个基因,另一种只需要500个基因,是否可以用更少的基因组成一个微小的可操作系统?

于是我们开始做转座子的突变发生。转座子是小的DNA片段,随机地插入遗传编码中。如果转座子插入到基因之中,就会扰乱基因的功能。因此我们找出所有能够接受转座子插入的基因,称为“非必需基因”,并为它们做了一张“地图”。但是,环境对此的影响非常关键,我们只能根据环境中确实存在的条件来定义必需或非必需的基因。我们还试图做一个更加直观的研究,即比较13个相关生物的基因组,找出它们的共同之处,于是就得到这些重叠的圆圈。我们发现这13种生物中只有173个基因是相同的。如果忽略掉一个细胞寄生物的话,这个基因库还能扩展一些;当我们审视核心的一组310个基因时,基因库扩大更多。因此,我们认为可以将基因组从最少500个基因扩展或者缩小——取决于你看待它的角度——到300至400个。

证明这些想法的唯一途径就是用这些基因人工构建一个的染色体,而且我们必须用基于表达框的方式来达到这一目的。大片段精确合成DNA是非常困难的。我的同事汉姆·史密斯和克莱德·哈奇森研究出了一种新方法,可以在两星期的时间里合成一个具有5000个碱基对的病毒,而且从序列和生物学特性上百分之百精确。这是个相当令人振奋的实验:我们只需将合成好的DNA片段注入细菌中,突然间,DNA开始引导病毒颗粒的生成,接着这些病毒反过来杀死了细菌。这并不是第一个合成的病毒——某种脊髓灰质炎病毒已在一年前制造出来——却是唯一一个具有百分之一活性的病毒,花了三年时间才合成成功。这是Phi X-174结构的动画。这是软件为自己构建硬件的活例子,也是我们在生物学上的新想法。

有人立即开始担心生物战争的威胁,不久前我也在参议院委员会和另一个由美国政府成立,旨在评价这一领域的特殊委员会上作证。我觉得,重要的是将事实牢记在心,而非人们对事件如何发生的想象。基本上,任何现在已经测序完成的病毒,其基因组都能被合成。人们马上会被埃博拉病毒或者天花病毒所惊吓,但实际上DNA本身并不会导致感染。安全部门真正应该担心的是“设计者病毒”(designer viruses)。世界上只有美国和前苏联曾经花大力气研究生物武器。如果这些研究真的已经终止,那么未来制造出设计者病毒的几率是微乎其微。

我认为两年内制造出单细胞生物是可能的。而真核细胞,则有可能在十年内实现。我们可以区分开进入人工染色体中的不同表达框和不同基因,这使得我们能够构建数十个不同的结构。关键是,如何把其他的(基因)放进来?我们以这些片段开始,然后通过同源重组将其组合到染色体中。

这是一种名为耐辐射奇异球菌的生物,它能在三百万拉德的辐射剂量下保持活力。在暴露辐射约12到24小时,其染色体几乎完全破碎的情况下,它还能将自身的染色体重新组装起来。这种生物在地球上几乎无处不在,甚至由于人类的活动,它们也可能在外太空活动。这是玻璃烧杯在约50万拉德辐射下的情形,玻璃开始燃烧,爆裂,而位于烧杯底部的微生物仍然是不亦乐乎。这就是实际情形的图片:上面是经过170万拉德辐射之后的染色体,几乎已经支离破碎。下面是24小时之后,同一个DNA自动重组的结果。真是令人叹为观止。这些生物能够做到的,也许我们还能找到数以千计——如果不是数以万计的话——的物种也同样能够做到。这些基因组合成之后,第一步就是移植到另一个没有基因组的细胞里。

我们认为,合成细胞将具有巨大的前景,不仅仅是在理解生物学基础上,而且很可能帮我们应对环境和社会问题。例如,我们测序的第三种生物,詹氏甲烷球菌(Methanococcus jannaschii),它生活在相当于水沸点的高温中,以氢作为能量来源,靠捕获周围环境中的二氧化碳为自己提供所需的碳。我们知道,通过许多不同的途径,数以千计的生物能够捕获,并且依赖二氧化碳生存。因此,我们可以通过捕获大气中的碳,制造生物高聚物或其他产品,来替代从石油中工业合成得到的碳制品。有种依赖一氧化碳生存的生物,我们利用其还原能力使水分子破裂,制造出氢和氧。同样,还有许多生物代谢途径能够用来转化甲烷。杜邦公司(DuPont)和挪威石油公司(Statoil)有一大型项目,内容便是将从油气田获得的甲烷转化成有用的产品。

我想,一个称为“组合基因组学”的领域将很快就要诞生。因为有了这些新的合成方法,有了这么庞大的基因序列和同源重组,我们可以设计出一个能每天生产近百万个染色体的机器人。由此,就像所有生物学实验过程一样,我们可以通过屏幕进行选择,无论是要制造氢,还是制造化学物质,抑或仅仅了解其生存能力,都可以从屏幕上获得。理解这些基因的功能将变得触手可及。

我们正尝试改进光合作用,以直接在阳光下制造出氢。光合作用受氧调节,而我们使用的对氧不敏感的氢化酶,将完全改变这一过程。我们还整合了多种纤维素酶,这些酶可以把复杂的糖类转化成简单的糖类,并在同个细胞中进行发酵,制造出酒精。在某些大型实验室里,已经开始利用微生物进行药品生产。环境中化合物的化学性质,比最好的化学家制造出来的化合物还要复杂很多。也许未来的工程物种将成为我们的食物来源、能量来源、环境补救手段,甚至取代石化工业。

最后,就让我以道德和政策上的研究结束吧。我们推迟了1999年开始的实验,直到对是否应该尝试制造人工物种这一问题做了长达一年半的生物伦理学讨论之后,实验才继续进行。每个重要的宗教都参与其中。这其实是项很奇怪的研究,因为许多宗教领袖都以他们的教义、经文作为法律,而且不能在其中找出禁止制造生命的条文,所以,这应该没什么问题。唯一根本性的担忧是在生物武器方面,不过,只有开始进行这些实验之后,我们才能找出从事这一切真正是为了什么。

目前,斯隆基金会已经资助了一个相关的多机构研究,以确定这些实验给社会带来的风险和益处,同时也为科学团队——好比我们自己——在这一领域开展研究制定规则。在潜心研究的同时,我们正努力成为一个良好的榜样。有许多复杂的议题,除了生物恐怖主义,它们其实都很简单:我们能否设计出生产清洁能源的工具,从而彻底变革发展中国家的能源生产模式?而这样的新生产方式,将会通过各种不同的简单的步骤来完成。非常感谢。

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希拉·派达:寻找动物界的动作速度冠军

希拉·派达(Sheila Patek)是来自加州大学伯克利分校的一位生物学家,同时也是研究动物极限运动的专家。她的工作同时也是她最大的爱好,就是测量动物界中动作明星们的动作到底能有多快。她的成名作是对虾蛄(mantis shrimp,别名攋尿虾、琵琶虾、螳螂虾等)用前脚重击蜗牛外壳速度的测定。2004年,在BBC拍摄团队的协助下,她和同事们利用高速摄像机拍下了雀尾螳螂虾(peacock mantis shrimp)的“出拳”瞬间,计算结果显示这是当时所记录的动物界速度最快的动作。仅仅到了2006年,希拉·派达和同事们就发现了新的动作速度冠军:一种名为Odontomachus bauri的热带蚂蚁。这种蚂蚁下颚咬合时的速度能达到惊人的78—145英里每小时,加速度是重力的10万倍。研究还在继续,也许过不了多久,新的速度冠军又将诞生了。

希拉·派达之前还研究过龙虾发出的声音,发现其很类似小提琴的发声机制。2004年,她被Popular Science(中文版名为《科技新时代》)杂志评为10个最有才华的年轻科学家(Brilliant 10)之一。在加州大学伯克利分校综合生物学系,希拉·派达主持的实验室(Patek laboratory)通过将不同领域,如生理学、生物力学、进化生物学、动物行为学等学科的研究方法整合在一起,对海洋生物的进化机制展开研究。当然,他们的重要工作之一,还是研究动物快速动作的机制和进化。

在2004年的TED演讲(演讲链接)中,希拉·派达分享了对虾蛄“出拳”动作的研究过程。许多动物都是天然的工程师,虾蛄便是其中之一。它们的前肢在重击蜗牛壳的时候体现出惊人的爆发力,而爆发力的关键,来自其具有的鞍形弹簧结构,即现代建筑中经常看到的双曲抛物面结构(hyperbolic paraboloid)。在高速摄像机镜头中,我们还可以看到一种称为“气穴现象”的物理过程。虾蛄不仅善于利用特殊的弹簧结构积蓄和释放能量,还会利用流体动力学原理敲开蜗牛的硬壳。

附两个视频:

热带蚂蚁勇破速度记录:
http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2006/08/21_ant_video.shtml

虾蛄“出拳”力道检测器:
http://socrates.berkeley.edu/~patek/Publications/100Kstrikeincolor.mov

题图照片:
来自Flickr,由luisma.lopez上传于2009年5月25日,采用CC创作共用协议

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一周回顾:TED愿望@蔚蓝之心

在3月18日,我们发布了Marine Lin翻译的TED演讲全文汉译《席薇亚·厄尔:如何保护我们星球的蔚蓝之心》。席薇亚·厄尔(Sylvia Earle)是2009年TED大奖获得者之一,她是一个保护世界海洋与海洋生物的积极倡导者。她语带惊奇得赞叹海洋的壮美,并迫切的想要唤醒公众的无知,让人们意识到海洋在我们生活中所起的角色的,以及保持海洋健康的重要意义。

在这之后,我们邀请Marine Lin继续译介一系列以海洋为主题的TED演讲。本周我们发布五篇一组稿件。让大家对海洋更有更多的了解。

3月30日:《理查德·派尔(Richard Pyle)::鱼痴的潜水传奇
3月31日:《罗伯特·巴拉德(Robert Ballard):生命不息,探索不止
4月01日:《提尔妮·提丝(Tierney Thys):与翻车鱼同游
4月02日:《格雷汉姆·霍克斯(Graham Hawkes):飞向海洋
4月03日:《大卫·盖洛(David Gallo):海洋奇观

“TED愿望@蔚蓝之心” 宣传幻灯片 (SlideShare.net地址

我们的编辑将过去一周所使用的题图照片,配上一些文摘,制作了一个幻灯片。让我们来看看这个幻灯片,回顾了哪些来自这些演讲的精彩片段:

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1.

理查德明白了两件非常重要的事情:第一,人终有一死;第二,他接下来的人生将全力专注于珊瑚礁深处那些新物种的发现。

2.

先进的潜水装备使对微光区里新物种的探索成为可能。让人更加惊异的是发现新物种的速度,在这个生态系统里,
他们最高时可以在一个钟头内发现七个新种。

3.

我们把数十亿的美元砸向了太空,却忽视了离我们家园更近的前沿地带:地球的海洋。比较一下NASA(美国宇航局)和NOAA(美国国家海洋和大气局)所得到的投入,我们可以看到前者一年的预算足可以支持后者对海洋进行1600年的探索。

4.

深海是地球上最大的博物馆,其所包含的历史比陆地上所有博物馆加起来都多,而我们的探索才刚刚开始。每一艘沉船,无论是近代的德国战舰俾斯麦号和美国约克城号航空母舰,还是公元前750年沉没的罗马船只,都是宝贵的历史记录和人类遗产。

5.

海洋探索不仅仅需要考察船和潜艇,也不仅仅是建立一个通过卫星和互联网进行管理和分享的研究网络,最重要的是,
要让青少年即未来的科学家们参与进来。

6.

翻车鱼,又叫翻车鲀、太阳鱼,是世界上最大的硬骨鱼类。然而我们对它的了解却非常有限。

7.

这真是一种神奇的动物,但它现在的状况却不甚乐观。它们是水母的天敌,在大洋生态系统中扮演着重要的角色。我们不愿看到一个被水母占据的海洋。

8.

如果这种看上去笨笨的鱼儿,能使世界团结起来保护海洋,那它就属于未来,值得我们尽力去研究和保护。

9.

其实天上的鸟儿和海里的鱼都是生活在三维的空间里面。对它们来说,上下和左右没有什么区别。但可怜的人类就不一样,我们生活在一个二维的世界中,爬高一点就害怕掉下来。

10.

如果按体积算的话,这个比例就会变成二十倍。这也是为什么地球上超过94%的生命都是水生生物的原因。大海就好像是个重一些的大气层,地球上绝大多数的生命都生活在这个大气层中,并很享受其中三维立体的环境存在。

11.

我们对生活在海洋表层不到两百米深度的生物了解很多,但想一想海洋的平均深度是约3800米,就知道我们其实还有大量未知的领域需要探索。

12.

这个行星上的一切,无论是大陆板块、陆地、海洋、冰川,还是厄尔尼诺等等,都是在依据着某种韵律不断
地循环运动中,这就像音乐,一场历时数十亿年的大型交响乐。

13.

我们要做的,就是去搞清楚在不同的范围尺度上所发生的一切,学着去掌握它,保护它,并由此找出我们星球未来的方向。

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席薇亚·厄尔(Sylvia Earle)的TED愿望是,她希望,我们能够使用一切能够想得到的办法,可以是创作电影、去海底探险、通过网络来宣传或者其他的途径,唤起公众的支持。让我们建立一个全球海洋保护区网络,以及一个个足够大的海洋生态恢复区,以此来挽救和恢复海洋资源,因为蓝色的大海是我们这个地球的心脏。

那么,这一组关于海洋的TED演讲译介,以及这个幻灯片,就是我们为实现这个TED愿望所做出的实际行动之一。也希望,有更多的朋友,帮助我们传播席薇亚·厄尔(Sylvia Earle)的TED愿望演讲,传播这一组TED演讲译介,传播这一个幻灯片。

海洋是广阔的,海洋是美丽的,海洋是我们的生命维持系统,但她同时也是脆弱的。如果我们真切地明白这一点,现在采取行动,一点都不迟。

参考链接:

TED愿望@蔚蓝之心 幻灯片地址

“蔚蓝之心”系列稿件 URL: http://tinyurl.com/dlhxbj

席薇亚·厄尔:如何保护我们星球的蔚蓝之心

TED愿望◎音乐良友:帮我把音乐带给中国乡村的孩子们

题图照片

题图照片来自Flickr, 由Cedric Chee上传于2008年8月9日,原照片选用“署名-非商业用途-相同方式共享”的CC协议。

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大卫·盖洛:海洋奇观

大卫·盖洛,来自伍兹·霍尔海洋学研究所(Woods Hole Oceanographic Institution, WHOI)的海洋学家和海洋探索先驱,是海洋与陆地间一名热情的大使。他是最先使用人工控制的潜水器和机器人对海底进行清晰绘图的海洋学家之一,目前指导着深海潜水器阿尔文号(Alvin)的探险活动。他合作领导过对泰坦尼克号和俾斯麦号的探险(与罗伯特·巴拉德的合作)。作为伍兹·霍尔的代表,他还在为海洋和水环境问题积极奔走。

首先让我们来轻松一下,看这段精彩绝伦的视频,一定会让你意犹未尽大呼过瘾。这就是大卫·盖洛(David Gallo)2007年在TED大会上为我们所带来的“水面以下的奇观”(David Gallo shows underwater astonishments)。

跟随大卫·盖洛,我们下降两个半小时来到暗黑的深海,许多不可思议,令人惊叹的表演正在进行。我们看到自体发光(Bioluminescence)的鱼类有的像霓虹灯,有的像转动的风车,最有趣的是一只粉红色的鱼,盖洛将其描述为在飞的火鸡——当然,是烤熟的火鸡。深海动物的发光行为,或是为了吸引猎物,或是为了躲避捕食者,无论是什么原因,从艺术的角度来看,这些都是令人惊艳的美。要感谢来自海洋研究和保护协会(Ocean Research & Conservation Association)的Edith Witter博士,她设计的相机使我们能看到这些奇妙的画面。接着我们来到浅海,大卫·盖洛通过Roger Hanlon博士(伍兹·霍尔海洋学研究所海洋生物学实验室,Marine Biology Lab)的视频向我们讲述头足类动物(章鱼、乌贼、墨鱼等)的本事。它们能够根据周围环境的变化改变自己的颜色、形态,甚至在亮度和质地上与周围的岩石、海藻等融合在一起。完美的伪装是它们进行捕食或躲避的重要手段,同时也是争夺异性的关键。看看这两只打架的雄性乌贼,白色的一侧显示了它们的攻击性;而当雄性乌贼与雌性乌贼玩耍时,它会很巧妙的变换身体两侧的颜色,使雌性乌贼只看到粉红色的一侧,而看不到攻击性的白色一侧。或许人类也要从它们身上学点什么。

早在1998年,大卫·盖洛就曾走上TED的舞台。当时他和比尔·兰格(Bill Lange,同样来自伍兹·霍尔)一起为我们讲述了发生在深海里的生命故事。十年之后,当我们重新回顾的时候,这段影片显得更加精彩和珍贵。

David Gallo on life in the deep oceans

我们对生活在海洋表层不到两百米深度的生物了解很多,但想一想海洋的平均深度是约3800米,就知道我们其实还有大量未知的领域需要探索。在深海,我们可以看到长达150英尺(45.7米)的水母,触手宛如鱼网,上面甚至布满了可以上下跳动的诱饵;我们还能看到长着X形“翅膀”的水母,霓虹般闪烁的水母,还有游动姿势十分可爱的红色章鱼,透明的乌贼,凶神恶煞的灯笼鱼等等,但这些只是深海奇异世界的一小部分。

大洋中脊(the mid-ocean ridge),绵延40400英里(65000公里)的海底山脉,被海洋学家们称为“生命丝带”(the ribbon of life)。通过声纳,以及后来的潜水器、机器人技术,我们不仅可以对这些区域进行绘图,还可以深入到活跃的火山和热液口之间,用摄像机甚至亲眼探索那些丰富多彩充满生机的生物群落(参见海底热液口)。数量庞大的管蠕虫、虾类、螃蟹、鱼类等都生活在这些高温、高压,且充斥着有毒化学物质(主要为硫化物)的极端环境中。维持这一生态系统的便是无数进行着化学合成作用的细菌。在漫长的大洋中脊上,这样的“海底黑烟囱”不仅为数众多,而且都处在不断的变化中。旧的热液口消亡了,新的热液口又产生了,附于其上的生物群也随之处在动态稳定的状态。用大卫·盖洛的话说,它们是很敏感,但并不是那么脆弱。

大卫盖洛最后说道,这个行星上的一切,无论是大陆板块、陆地、海洋、冰川,还是厄尔尼诺等等,都是在依据着某种韵律不断地循环运动中,这就像音乐,一场历时数十亿年的大型交响乐。我们要做的,就是去搞清楚在不同的范围尺度上所发生的一切,学着去掌握它,保护它,并由此找出我们星球未来的方向。

是的,或许我们无法决定最后的结局,但我们可以决定是否努力去追求一个更好的结局。

题图照片

题图照片来自Flickr, 由TANAKA Juuyoh (田中十洋)上传于2007年10月16日,原照片选用“署名”的CC协议。

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格雷汉姆·霍克斯:飞向海洋

有没有想过在海里飞翔是什么样的感觉?海阔凭鱼跃,天高任鸟飞,仔细想一下,其实天上的鸟儿和海里的鱼都是生活在三维的空间里面。对它们来说,上下和左右没有什么区别。但可怜的人类就不一样,我们生活在一个二维的世界中,爬高一点就害怕掉下来。这样的空间感也影响了我们体验海洋的方式:看看詹姆斯·卡梅隆的3D IMAX影片《深海异形》(Aliens of the Deep)里面那个潜水器,我们的主角是在舒服的座椅上进行操作的——我们将二维世界里的生活方式带到了三维的海洋中,这不能不说是一种看似理所当然实际却相当荒谬的体验方式。

我们需要做出改变,于是格雷汉姆·霍克斯(Graham Hawkes)来了。格雷汉姆·霍克斯,世界闻名的工程师和发明家。他所领导的霍克斯海洋技术公司(Hawkes Ocean Technologies, H.O.T)不仅为《深海异形》建造了那个有座椅的潜水器——霍克斯的早期作品——而且设计制作了用于海底管道铺设的WASP和Mantis(意为螳螂)深海潜水衣。现在,在科学和工业用途的潜水器具设计中,霍克斯的公司占据了相当大的份额。霍克斯还保持着单人潜水的最深记录:3000英尺(914.4米),所用的潜水器就是他设计的“深海漫游者”(Deep Rover)——就是电影里用的那种。

然而在TED演讲(2005,演讲链接)中,格雷汉姆·霍克斯说:“它(Deep Rover)的问题,同时也是我以后绝不会再建造这样一艘潜水器的原因,就在于它其实是个二维思维的产物。”二维思维是什么?举个例子来说,我们平时说到海洋和陆地,总会说前者占据了地球72%的表面,这样说来海洋也就是陆地的两倍多一点;但我们还应该知道,如果按体积算的话,这个比例就会变成二十倍。这也是为什么地球上超过94%的生命都是水生生物的原因。大海就好像是个重一些的大气层,地球上绝大多数的生命都生活在这个大气层中,并很享受其中三维立体的环境存在。


Graham Hawkes: Fly the seas on a submarine with wings

感谢格雷汉姆·霍克斯,我们终于有机会像鱼儿一样在海里遨游。瞧瞧这个酷似飞机的潜水器,借助机翼和独特的动力系统,它能够像巨型蝠鲼(manta ray)一样优雅地在海里“飞翔”,甚至还能翻翻跟斗。有了它,“飞行员”们就可以从三维立体的视角来全面体验周围的环境。不过霍克斯觉得还不够,在与蝠鲼一起遨游之后,他突然想到:一台“飞行器”不能仅仅速度快就行,因为这条美丽的蝠鲼游得很慢,像是在舞蹈一般——潜水器也应该像她一样舞蹈。所以我们要加大机翼面积,提高控制能力,发展更强劲的动力,一切只为了能像鱼儿一样随心所欲在海里遨游。

还是要感谢格雷汉姆·霍克斯,他没有接受商业伙伴提出的申请专利的建议。他觉得将他人进行水下飞行的自由剥夺并不是一件正确的事,所以“任何人如果想要效仿,或者加入我们的话,尽管来吧”。现在,霍克斯还开办了两家“飞行学校”,“飞行员”们可以在这里训练并获得认证。对于狂热的潜水爱好者和探险者来说,这绝对是极好的去处。

最后,用霍克斯在《连线》杂志上说的一句话作为结尾:我们把数十亿的美元砸向了太空,却忽视了离我们家园更近的前沿地带:地球的海洋。大海里充满了未知的生命、无人索领的版图和巨大的自然资源。或许人类的未来不是在太空以外,而是在海洋里面。

参考链接:

霍克斯海洋技术公司(Hawkes Ocean Technologies, H.O.T
詹姆斯·卡梅隆的3D IMAX影片《深海异形》(Aliens of the Deep

题图照片

题图照片来自霍克斯海洋技术公司(Hawkes Ocean Technologies, H.O.T

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提尔妮·提丝:与翻车鱼同游

曾经在中山大学生物博物馆里见到过两只翻车鱼(Mola Mola的标本,有着奇异的外貌,硕大的体型。翻车鱼,又叫翻车鲀、太阳鱼,是世界上最大的硬骨鱼类。然而我们对它的了解却非常有限:它们在热带和亚热带的广阔海洋有什么样的迁徙轨迹?它们什么时候在哪里怎么进行繁殖?它们如何确定猎物——水母的位置?还有多少种的翻车鱼没有被发现?……在2003年的TED大会上,提尔妮·提丝(Tierney Thys)向我们讲述了她为这些问题寻找答案的历程。让我们跟随她,去了解这种奇妙的生物在大洋中真实的生存状态吧。

提尔妮·提丝出生于1966年的加利福尼亚。才刚刚学会走路的时候,父母就给她套上一件潜水衣,带她冲浪,从此她就和大海结下了不解之缘。1988年,提丝获得布朗大学的生物学学位,并在那时候决定从事海洋学的研究。之后,她遇到了另一位著名的女海洋学家席薇亚·厄尔(Sylvia Earle),在后者的帮助下,她进入杜克大学学习,并在1998年获得了生物力学的博士学位,其论文便是有关鱼类游泳时肌肉运动的机制。“谈到鱼类,翻车鱼真的是快到了鱼体形状的极限,”提丝说,“从在大洋游动的角度看,它就像是一种违反直觉的设计,相当愚笨的形态,但对其了解越多,我就越佩服和崇拜它。”

翻车鱼到底有什么魔力呢?

首先来看看翻车鱼的食谱。这种世界上最重的硬骨鱼类,能长到10英尺(3米)长,5000磅(2270公斤)重,其最主要的食物竟然是轻飘飘的水母。要知道,100克的水母所含的热量也仅仅是4卡路里。有趣的是,翻车鱼即太阳鱼(sunfish)最喜欢吃的竟是月亮水母(moon jelly)。说到sunfish,这个名字来自于翻车鱼“日光浴”的姿势。许多人以为它们是生病了或者是太懒,但其实这只是它们的生活方式而已。再来看看翻车鱼的奇异外貌。很难在海洋里找出另一种像翻车鱼这么不像“鱼”的大鱼。它的学名Mola Mola来自于拉丁语对磨石的描述,也归功于其浑圆又像切割过的体形——一眼看去,它就好像没长出尾巴的半条鱼一样。大自然真是奇妙,在六千多万的时间里进化出了这样奇异的鱼类。

最能让人印象深刻的是翻车鱼的另外两项世界纪录。第一,它是世界上产卵最多的脊椎动物,一只4英尺长的雌鱼能够产生3亿颗卵;第二,它是脊椎动物中的生长速度冠军,从小小的鱼卵长成幼鱼,再到成年,其体重能增加6亿倍——换成人类婴儿的话,这相当于长到了6艘泰坦尼克号的重量。

这真是一种神奇的动物,但它现在的状况却不甚乐观。它们是水母的天敌,在大洋生态系统中扮演着重要的角色。我们不愿看到一个被水母占据的海洋。翻车鱼常常作为兼捕渔获被捕获上岸,在加州,它们占了兼捕渔获中的26%;而在地中海的旗鱼渔业中,这一比例达到了90%。而要避免这样的事件发生,就需要我们更多地了解翻车鱼的生活习性,了解它们如何利用海流,这也就涉及到对它们的标记、追踪。

从表面上看,这个小小的标签就跟在翻车鱼身上无数的寄生虫一样。虽然不起眼,它却能记录温度、深度和光强随时间的变化,当然还有经过的路线数据。标签能记录两年的数据,时间到了之后就会自动释放,浮到海面上,然后将数据传到卫星,接着就到了我们的电脑里。说起来简单,实际上却让人担惊受怕:担心它们被加州的海狮袭击;担心它们被鱼网困住死去;担心价值3500美金的标签脱落……从太平洋东岸的圣迭戈,到西太平洋的日本、台湾,一旦做了标记之后,你就只能等待,一个月又一个月地等待。

好在结果并不让人失望。从得到的数据看,翻车鱼似乎不是大范围迁徙的爱好者,而颇有“家庭第一主义者”的风范。它们会利用黑潮来到日本北部海域,将那里作为活动范围。因此,当地的渔业压力与翻车鱼种群的恢复关系密切。我们还了解到,其实翻车鱼并不是人们印象中的懒汉,它们会根据温度和阳光的变化,从海面到水深数百米处之间上下运动,甚至能达到一天40个来回。这可真是相当的勤奋。

这种标记、追踪的技术也可以用在旗鱼、金枪鱼、蝠鲼等动物行为模式的研究上,并成为海洋生物大普查(Census of Marine Life)这一更大项目的一部分。通过这个项目,我们可以对海洋这一生物圈中近90%的空间进行探索,去发现海洋里那些土著居民。对此,提尔妮·提丝说:“真的没有比现在当一名生物学家更让人觉得兴奋,觉得必不可少的了。”

提尔妮·提丝还为翻车鱼建了一个网站, the ocean sunfish。在这个网站上,来自不同地方,不同领域的人们写下了他们对翻车鱼以及海洋生态环境的关注和爱惜。莎士比亚说过,“One touch of nature makes the whole world kin.”(轻轻一碰大自然,整个世界就亲昵起来)而提尔妮·提丝说,如果这种看上去笨笨的鱼儿能使世界团结起来保护海洋,那它就属于未来,值得我们尽力去研究和保护。

参考链接:

翻车鱼网站:http://www.oceansunfish.org
Sea Studios Foundation:http://www.seastudios.com/
维基百科上的翻车鱼条目:http://en.wikipedia.org/wiki/Mola_mola

题图照片

题图照片来自Flickr, 由Andrea Prave上传于2008年12月8日,采用“署名协议。

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罗伯特·巴拉德:生命不息,探索不止

他获颁13个荣誉学位,以及6项军事奖励;他是美国海军后备队的中校;他获得过探险者俱乐部(Explorers Club)颁发的探险者奖章和国家地理学会授予的哈德伯奖章(Hubbard Medal),还有林德伯格奖章(Lindbergh Award);2003年,布什总统在白宫为他颁发了国家人文科学基金奖章(National Endowment for the Humanities Medal );对了,他还发现了泰坦尼克号。

他就是罗伯特·巴拉德(Robert Ballard),当代美国杰出的海洋科学家,参与过超过120次的深海探险考察。作为开发和使用深海潜水器的先驱,巴拉德的研究工作大多数是在奇异多彩的现场完成。据说他所看到的海底海床比世界上任何在世者看到的都多。年逾六旬的他是伍兹·霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)的名誉科学家,在那里他花了三十年的时光协助发展用于海洋研究的载人潜水器和遥控载具。目前,他担任康涅狄格州神奇水族馆及探索学院(Mystic Aquarium & Institute for Exploration)的负责人,同时也是罗德岛大学新成立的考古海洋学研究所主任,继续参与探索海底世界中那些失落的历史。

在2008年的这次TED演讲(演讲链接)中,巴拉德一上来就提了个很简短却很有力的问题:“我们为什么忽视了海洋?”他说,比较一下NASA(美国宇航局)和NOAA(美国国家海洋和大气局)所得到的投入,我们可以看到前者一年的预算足可以支持后者对海洋进行1600年的探索。当然,你也可以说罗伯特·巴拉德是一位海洋学家,他这种态度其实只是嫉妒,或者客气点说是“职业羡慕”。但事实是,我们对占地球表面72%的海洋的了解还远远不够:南半球大部分的海洋都未曾被探索过,库克船长时代到过那里的探险船甚至比现在还多,简直不可思议;对美国来说,这个国家的一半是在海面以下,而火星地图都比这一半美国的地图来的精确;再看看几乎占了地球表面四分之一的大洋中脊,直到阿姆斯特朗登月之后,我们才开始对这些庞大的景观进行研究。


Robert Ballard: Exploring the ocean’s hidden worlds

我们实在无法忽视这涵盖地球表面72%的海洋,尽管重视不够,我们还是要继续前进。接下来,罗伯特·巴拉德与我们分享了他从17岁就开始的海洋探险历程。正如巴拉德所说,在我们对海洋的探险和发现中,许多的成就是在机缘巧合中获得的——我们费尽心思想找到某样东西,却无意间发现了另一些更有价值的东西。最著名的例子,莫过于海底热液口(或称海底黑烟囱)生物群的发现。1977年,作为海洋地质学家,巴拉德和同伴们乘潜水器来到加拉帕戈斯裂谷,试图找出海底山脉受到张力变形的原因。他们找到了原因,但更重大的发现不是那些高品位矿藏,而是在热液口附近生存的大量的奇异的,远远超出人类想象力的生物。从长长的管蠕虫到硕大的蛤蜊,还有为这些大型生物提供能量来源的细菌,所有这些都从未在人类的教科书上出现过。极端温度和压力下生存的生物对生命起源和外星生命探索具有重要意义,现在我们常常能看到太空生物学家搭乘潜水器到深海寻找奇异生物。同样让人惊叹的还有高盐的海底湖泊,喷出甲烷的海底火山以及怪异的石灰岩构造等等。当然,更奇异的景观还等着未来的人类去发现。

提到探险,自然少不了泰坦尼克号的发现。从某种意义上讲,是这艘传奇沉船的发现成就了罗伯特·巴拉德,使他成为世界瞩目的海底探险家。巴拉德在演讲中说,深海是地球上最大的博物馆,其所包含的历史比陆地上所有博物馆加起来都多,而我们的探索才刚刚开始。每一艘沉船,无论是近代的德国战舰俾斯麦号和美国约克城号航空母舰,还是公元前750年沉没的罗马船只,都是宝贵的历史记录和人类遗产。有时候,我们能幸运地找到沉船中保存完好的古人尸体,得到一千多年前的人体DNA——这丝毫不逊色于任何“寻宝”故事。

说完历史,最后我们来聊聊未来。海洋探索不仅仅需要考察船和潜艇,也不仅仅是建立一个通过卫星和互联网进行管理和分享的研究网络,最重要的是,要让青少年即未来的科学家们参与进来。泰坦尼克号发现之后,巴拉德收到了数千封中学生们要求参与探险的来信。为了满足他们的愿望,巴拉德建立了JASON计划,通过先进的互联网远程教育手段,每年使超过170万名学生和38000名教师能够到达海底火山、珊瑚礁、船只残骸和热带雨林的世界,体验科学探索的乐趣。巴拉德说:“我们不仅要为我们的大学感到骄傲,我们还要为我们的中学感到骄傲,当我们拥有世界上最好的中学的时候,我们就拥有了最优秀的孩子。”而孩子就是未来,看着屏幕上那位张大了嘴惊叹于海洋探险神奇的小女孩,我们似乎看到一位未来的女科学家。

罗伯特·巴拉德以一个令人深思的问题结束了演讲:为什么我们要费尽心机移民到月球或火星上,而不把目光投向大海?技术不是问题,问题在于我们不能再忽视海洋了。

延伸阅读:

Robert Ballard on wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Ballard

Robert Ballard, Ocean Explorer,http://www.nationalgeographic.com/field/explorers/robert-ballard.html

专家比较航天器深潜器异同 称双方技术互有影响,http://military.people.com.cn/GB/8198782.html

四个冒险家的海底寻宝传奇,http://luxury.qq.com/a/20070822/004159_6.htm

题图照片

题图照片来自Flickr, 由Cedric Chee上传于2008年8月9日,原照片选用“署名-非商业用途-相同方式共享”的CC协议。

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