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【星際穿越】中,枯萎病的設定是不是有欠妥當?

2014-11-19影視

枯萎病導致地球行將滅絕是【星際穿越】中被吐槽或質疑較多的設定。

我介紹一下Kip Thorne在【The Science of Interstellar】這本書(

http://www. amazon.com/Science-Inte rstellar-Kip-Thorne-ebook/dp/B00NUB4EVC/

)中寫過的詳細解釋,至於觀眾是否接受,就看你們自己的了。

2007年,編劇莊拿芬·諾蘭、制片人Lynda Obst以及Kip Thorne一起在為故事的環境設定傷腦筋。怎麽樣讓人類文明處於明顯的衰退中,但看上去在許多方面還能維持正常的運作?枯萎病害死所有可供食用的莊稼,這科學嗎?

Thorne首先承認了自己並非生物和環境方面的專家,所以他求助於自己在加州理工學院的同事。2008年的一天,上述三人邀請了四位生物和農業專業的教授,其中包括一名諾貝爾獎得主,一起吃了頓飯,集思廣益。

劇本最後的設定很大程度上是基於那次餐會的討論。那麽他們聊了些什麽呢?下面是大致內容。

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莊拿芬·諾蘭先介紹了自己構思中的地球:北美人口縮減十倍以上,其他大陸情況差不多。人類退回到農業社會,為溫飽而奮鬥。但那又不是一個反烏托邦的世界,生活還是能夠忍受的,某些方面也能讓人感到幸福。很少的娛樂設施還在繼續運轉,比如棒球比賽。但人類失去了向前發展的希望,只求活下去。枯萎病從一種莊稼蔓延到另一種莊稼,到庫珀的孫子輩也許人類就將滅亡。

那到底什麽樣的災難會達到這種效果呢?專家們提供了一些頭腦風暴,這些事件在理論上有可能發生,但真正出現的概率並不高。

專家一:今天大多數人都不用親自種糧食了,而是依賴一個全球性的糧食種植和分配系統。可以設想這個系統因為某些生物或地球物理上的災難崩潰了。在很小的尺度上,內華達山脈如果幾年不降雪,洛杉磯就會失去飲用水,上千萬人面臨遷居,加州農業就會崩盤。可以把類似的災難擴大很多倍,就是庫珀所處的世界了。

專家二:另一種可能。人類歷史就是和各種病原體抗爭的歷史,我們有非常復雜的免疫系統去和病原體鬥爭。但是病原體也在演化,人類總是落後半步。所以某種情況下如果病原體演化得過於迅猛,人類來不及響應,就會出現災難。

專家三:比方說,如果艾滋前進演化成更容易傳染而不限於性接觸的方式,那就將是災難。

專家二:全球暖化造成冰蓋融化,很有可能釋放出從上一次冰河時期就潛伏的致命病原體。

專家一:另一種情況:人們對二氧化碳排放升高造成的全球暖化感到恐慌,為了改變這種狀況,於是在海洋裏大量種植海藻,透過光合作用吸收二氧化碳,於是海洋裏被排入大量的鐵元素。但這可能造成副作用,某些釋放毒氣的海藻因此大量繁殖,毒死了魚和植物。人類非常依賴海洋,如果海洋環境惡化,人類也會遭殃。這完全不可能嗎?並非如此,科學家做過類似局部實驗,的確培養出了一些前所未見的海藻,幸運的是它們無毒,但萬一有毒呢?

專家四:太陽紫外線可能讓你說的海藻出現變異,然後產生新的病原體,滅掉所有海洋植物,再延伸到陸地上,殺死所有莊稼。

專家三:面臨災難的時候,我們唯一的希望是科技的進步。但如果政治原因導致科學研究得不到資金投入,否認進化論之類的反科學思想流行的話,科研陷入癱瘓,也可能使得我們沒有好的辦法去處理危機。

關於枯萎病:

專家三:如果你們想找什麽東西來滅掉人類的話,攻擊農作物的枯萎病最合適了。我們是可以吃動物,但動物吃植物啊。

專家四:枯萎病只需要幹掉禾本科植物就行了,這是農業的根基:大米、玉米、大麥、高粱、小麥。事實上這個世界上50%的莊稼已經被病原體幹掉了,在非洲這個比例更高。各種細菌、真菌、病毒……美國東海岸以前都是栗樹,現在全沒了,都被枯萎病搞死了。大部份人十八世紀吃的那種香蕉今天也沒有了,枯萎病是元兇。今天作為替代的一種香蕉品種,其實也正面臨枯萎病的威脅。

Kip Thorne:我原以為枯萎病只是針對某種特定的植物,不會擴散。

專家一:也有普遍的枯萎病。但專門型和普遍型有個區別,專門型危害非常大,可以把一種作物99%都殺死,而普遍型攻擊面雖廣,但危害程度就低一點。

Lynda Obst:是否有一種普遍型的枯萎病,又變得非常厲害呢?

專家四:這也是發生過的。地球早期歷史上,當藍藻剛開始制造氧氣時,它極大地改變了地球的大氣成分,於是殺死了當時地球上大多數生物。

專家一:不過藍藻生成的氧氣作為致命的副產物,並不是一種普遍的病原體呀?

專家三:我們可能沒見過,但我可以想象有某種很致命的專門型枯萎病,演變成致命的普遍型。只要有昆蟲的幫助,它可以在物種之間傳播。比如說,有種日本甲蟲,靠吃幾百種植物維生,它們可以把病原體四處傳染,病原體也會演化適應,攻擊更多的物種。

專家四:我可以設想某種致命的普遍型枯萎病:一種攻擊葉綠體的病原體。所有植物都有葉綠體,沒有葉綠體植物就會死。假設某些海洋裏的病原體可以攻擊葉綠體,那麽就可以滅掉所有海藻和海洋植物,然後登陸,再滅掉所有陸地植物。這是有可能的。我覺得沒法防止這種災難。但這可能性不大,不太可能真實發生,只是可以把它作為庫珀世界的一個設定。

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這個怎麽花樣殺死人類的餐會開到這裏就結束了,Kip Thorne最後總結說,【星際穿越】的主要災難是一種普遍型的枯萎病襲擊了整個地球。但此外還有另一件可怕的事:地球上的氧氣越來越少。

Brand教授在電影中有這麽一番話:「地球上的空氣80%是氮氣,我們不呼吸氮氣,但枯萎病會。隨著枯萎病的蔓延,氧氣會越來越少。最後餓著的人將會是最先被憋死的人。」

這在科學上是否有足夠根據呢?Kip Thorne繼續拜訪了幾位加州理工學院的專家,得到如下的結論。

假設某種破壞葉綠素的病原體真的出現,光合作用就隨著植物的死亡慢慢停止。不再有氧氣生成,但人們對它的消耗卻不會停止,最終二氧化碳越來越多,氧氣越來越少。

這個淪陷的過程會在三十年內結束,氧氣會被用掉1%。所以庫珀的後代似乎還是有足夠的氧氣供呼吸,當然前提是他們還有東西吃的話。

但是,那1%的氧氣將會轉化成二氧化碳,這意味著大氣中有0.2%的二氧化碳,這足夠讓敏感的人呼吸不暢了,更可怕的是,因為溫室效應,這足以令地球平均溫度升高10攝氏度,幾乎沒人受得了這個!

如果要讓每個人都呼吸不暢並昏昏欲睡,需要有更多十倍的氧氣轉化為二氧化碳;如果要讓每個人都死於二氧化碳中毒,還得在這基礎上再乘五倍。換句話說,一半的氧氣轉化成二氧化碳,才會讓所有人中毒而死。Thorne說他還沒有為此找到一個合適的設定方案。

所以Brand教授錯了嗎?有可能。Brand教授正確的前提,是地球物理學家對海底的認識有嚴重錯誤。

地球物理學家估計海底有機物數量是陸地上的二十分之一,如果這個數碼錯了,如果海底有機物是比陸地上多五十倍呢?而且如果它們剛好被從海底翻到海面,那二氧化碳的生成速度就會大大提高。

原理是這樣的:每隔幾千年,海洋就會被翻轉一遍,表面的水沈下去,海底的水浮上來,所以有可能剛好在庫珀的那個時代,海底的水浮上來,攜帶了那些有機物。突然暴露在空氣中,那些有機物會迅速腐爛,將氧氣轉化為二氧化碳。

當然這種情況是基於兩種不太靠譜的假說:1、海底有機物有那麽多;2、剛好劇烈的海水運動將它們帶到洋面。

最後是Kip Thorne的結論:

不管怎麽說,【星際穿越】中的地球就是要死了就是要死了就是要死了,人類必須找個新家!