|
James LOVELOCK
|
|
Биография
Джеймс Эфраим Лавлок (James Ephraim Lovelock) родился 26 июля 1919 года, в Великобритании, в городе Letchworth Garden City. Он закончил университет в Манчестере в 1941 г. по специальности "химия", и в 1948 г. удостоен степени "доктор медицинских наук" (Лондонская Школа Гигиены и Тропической Медицины). В 1959 г. он также удостоен звания "доктор наук" по специальности "биофизика" (Лондонский Университет). Получив диплом в Манчестере, был принят на работы в Совет Медицинских Исследований при Национальном Институте Медицинских исследований (Лондон), однако пять лет, с 1946 по 1951 гг. проработал в подразделении Common CoId Research Unit при Гарвардском Госпитале в Salisbury, Wiltshire.
В 1954 г. был удостоен стипендии Rockefeller Travelling Fellowship in Medicine, и принял решение реализовать её в Медицинской Школе Гарвардского Университета в Бостоне. В 1958 г. принят в Университет Йейла, на такой же период. В 1961 г. подал в отставку из Национального Института в Лондоне, приняв должность Профессора Химии в Baylor University College of Medicine в Хьюстоне, Техас, где и проработал до 1964 г. В период нахождения в Техасе он сотрудничал также со специалистами Лаборатории Ракетного Движения (Пасадена, Калифорния) в программе исследований Луны и планет. Начиная с 1964 г. он посвятил себя независимым научным исследованиям (сохраняя, впрочем, почётные академические контакты – как приглашённый профессор, сначала в Университете Хьюстона, а затем в Университете Рэдинга, Великобритания). Начиная с 1982 г. он является сотрудником Ассоциации Биологии Морей в Плимуте: вначале как член совета, а с 1986 по 1990 гг. – в качестве президента.
Джеймс Лавлок является автором примерно 200 научных статей, по тематике распределенных примерно поровну между Медициной, Биологией, Метрологией, и Геофизиологией. Он - обладатель более чем 50 патентов, преимущественно на детекторы для использования в химическом анализе. Один из них, детектор захвата электронов, оказался полезным для развития экологической озабоченности. Впервые было выявлено повсеместное распространение продуктов разложения пестицидов и других галоген-содержащих химических соединений. Основываясь на этой информации, Рэйчел Карсон (Rachel Carson) написала свою книгу "Замолкшая Весна". Многие считают, что с этой книги началось осознание и обеспокоенность экологическими нарушениями. В дальнейшем детектор позволил выявить загрязнение дикой природы соединением Пи-Си-Би. Самый свежий пример – открыто глобальное распределение нитро-оксида и хлоро-флуорокарбонов (оба соединения играют толь в стратосферной химии озона), снова благодаря детектору электронного захвата. Некоторые из его изобретений включены НАСА в программу исследования планет. В подтверждение этого НАСА выданы три сертификата (certificate of recognition).
Им введена в науку Гипотеза Гайия (теперь уже Теория Гайия), написаны четыре книги на эту тему: "Гайия : новый взгляд на жизнь на Земле" (Gaia: a new look at life on Earth, Oxford University Press, 1979); "Возрасты Гайии" (The Ages of Gaia, W. W. Norton, 1988); "Гайия : прикладная наука планетарной медицины" (Gaia: the practical science of planetary medicine, Gaia Books, 1991), и "Поклонение Гайие" (Homage to Gaia, Oxford University Press, Oxford, 2000).
Он избран Fellow of the Royal Societyв 1974 г., а в 1975 г. получил Медаль Tswett по Хроматографии. Перед этим ему была присуждена премия Фонда CIBA за исследования в области Старения. В 1980 г. он получил премию Американского Химического Общества по Хроматографии, в 1986 г. – Серебряную медаль и премию Морской Лаборатории в Плимуте. В 1988 г. ему вручена Премия Норберта Гербье (Norbert Gerbier Prize) Всемирной Метеорологической Организации, и в 1990 г. – первая Амстердамская Премия по Экологии Королевской Академии Наук и Искусств Нидерландов. В 1996 г. он получил две премии – Nonino Prize и Volvo Environment Prize, в 1997 г. – премию Японии "Голубая Планета". Он избран почётным Доктором Наук в университетах : Восточной Англии (1982), Exeter University (1988), Плимутском Политехникуме (1988 г., ныне Университет Плимута), Стокгольмском (1991), Эдинбургском (1993), Кентском и Восточно-Лондонском (1996), и Университете Колорадо (1997). Её Величество Королева Великобритании в 1990 г. пожаловала ему титул C.B.E.
У Джеймса Лавлока на первом месте – интерес к Наукам о Жизни (вначале это были Медицинские Исследования, а затем – Геофизиология, системная наука о Земле). На втором месте – конструирование и изготовление инструментов. Первое и второе не раз переплетались, к взаимной пользе.
В настоящее время он – почётный Visiting Fellow в Зелёном Колледже при Университете Оксфорда.
В середине 1950-х годов, разрабатывая серию ионизационных детекторов для газовой хроматографии, я не имел ни малейшего представления, что один из них, детектор электронного захвата, окажет существенное влияние на развитие экологического мышления. Этот детектор был изобретен в 1957 г., и по настоящее время остаётся одним из наиболее чувствительных методов аналитической химии; более того, он обладает специфической чувствительностью в отношении химических соединений, представляющих угрозу окружающей среде. Применение детектора провело к открытию повсеместного присутствия химических остатков пестицидов в природной среде. Была написана книга Рейчел Карсон «Замолкшая Весна», с которой, как считают, началось экологическое движение. В дальнейшем детектор обнаружил и позволил измерить переизбыток Пи-Си-Би, хлорофлуорокарбонов и нитро-оксида в атмосфере. В последние годы, детектор позволил реализовать систему маркерных технологий для атмосферы и океанов. Перфлуорокарбоны, сами по себе инертные и безвредные, являются легко выявляемым маркером для электронного захвата. Эта система позволила метеорологам прослеживать движение воздушных масс через континенты, а также начала применяться в исследовании океанов.
В 1961 году, узнав об этих новых детекторах, НАСА приглашает меня работать в одной из групп Лаборатории Ракетного Движения (Jet Propulsion Laboratory). Они занимались разработкой зондов для Луны и планет. Первоначально приглашение касалось разработки методов анализа лунной почвы, но вскоре я был подключен к программе НАСА поисков жизни на Марсе. Моя короткая заметка в журнале «Нейчур», в 1965 г., излагала мысли о нескольких физических тестах на присутствие жизни. Один из таких тестов предусматривал обзор всей планеты с высоты, вместо ограниченных поисков на месте посадки. Суть теста – простой анализ химического состава планетной атмосферы. Если планета безжизненна, предполагал я, тогда следует ожидать, что её атмосфера будет иметь состав, заданный только физическими и химическими процессами, и находящийся вблизи точки химического равновесия. Если, напротив, на планете есть жизнь, организмы на поверхности будут вынуждены использовать атмосферу, как источник исходного сырья и как резервуар для отходов. Такое использование атмосферы приведёт к изменению её химического состава. Этот состав сместится с точки равновесия, и это смещение будет индикатором наличия жизни. На этом этапе ко мне подключается Дайян Хитчкок (Dian Hitchcock), и вместе мы провели исследование атмосферных признаков жизни по данным инфра-красной астрономии Марса (Hitchcock and Lovelock 1967). Мы сравнили эти данные с литературными данными относительно поступления и поглощения (sources and sinks) газов в атмосфере планеты, на которой, как мы знаем, жизнь есть. Планеты Земля. Нами было обнаружено вопиющее различие между атмосферой на двух планетах. На Марсе мы отметили близость к химическому равновесию и преобладание углекислого газа, а на Земле – состояние глубокого химического не-равновесия. В нашей атмосфере углекислый газ присутствует только в виде следов. Сосуществование больших количеств кислорода с метаном и другими реактивными газами – есть условие, невозможное на безжизненной планете. С позиций геохимии трудно объяснить даже обилие азота и воды. Ничего, подобного этим аномалиям, не отмечается в атмосфере Марса или Венеры. Такие особенности атмосферы Земли сигнализируют о присутствии живых организмов на поверхности. С сожалением мы пришли к заключению, что на сегодня Марс лишён жизни, хотя, вполне возможно, она там была раньше.
Размышления относительно глубокого отличия атмосферы Земли от атмосферы на других планетах привели меня к следующему моему принципиальному научному проекту на последующие двадцать лет, к гипотезе о том, что Земля является само-регулирующейся системой, способной удерживать комфортный климат и химический состав для организмов, населяющих её. Этот проект, Гайия- гипотеза, а теперь уже Гайия-теория, всё ещё в стадии тестирования. Повсеместная критика касается "телеологии". Это обвинение несправедливо; речь никогда не шла ни о цели, ни об умысле. Теория, правильна она или нет, вполне предусматривает проверку, и она способна делать «рискованные» прогнозы.
Совершая экспедиции для сбора фактов в поддержку Гипотезы Гайия, я сделал несколько интересных открытий. Одно из них, сделанное в 1971 г., заключается в том, что хлорофлуорокарбоны распределяются по всей атмосфере, в средней пропорции 50 частей на триллион, и по этим газам не наблюдается никакого "выпадания в осадок". На основании этих фактов Молина и Роуланд (Molina and Rowland) разработали свою теорию озонового DEPLETION. В этой экспедиции я также обнаружил повсеместно-равномерное распределение в океане метил-йодида, диметил-сульфида и карбон-дисульфида, а также карбон-тетрахлорида. Присутствие метил-йодида и диметил-сульфида мы расценили как подтверждение прогноза «через Гайию», что следует ожидать достаточно большой эмиссии этих газов из океанов. Так балансируется в природе бюджет серы и йода. Эти первые измерения сезона 1971-72 гг. дали первые подтверждения. Полное подтверждение получено, независимо от нас, M. O. Andreae. В последующем, рассматривая прогнозы «через Гайию» относительно регуляции климата, Чарлстон, Лавлок, Андреэ и Уоррен (Charlson, Lovelock, Andreae and Warren) выдвинули тезис, что плотность облаков модулируется количеством в атмосфере диметил-сульфида, а это, в свою очередь, изменяет альбедо Земли и среднюю температуру поверхности. Этот тезис был изложен в статье, опубликованной в 1987 г. в «Нейчур», и по настоящее время проходит проверку. Гайия-Теория также даёт интерпретацию долго-временных циклов регуляции углекислого газа и климата через выветривание скальных пород, в котором соучаствуют организмы. Этот тезис подтвердили Шварцман и Фольк (Schwartzman and Volk, 1989).
Ещё одним экологическим подтверждением явилось открытие метил-хлорида в качестве природного газа атмосферы (1975). Затем – количественные оценки гидроксила в атмосфере (1977 г.), сделанные на основе измерений содержания метил-хлороформа, искусственного химического соединения, которое уходит из атмосферы в основном через реакцию с гидроксилом. Первая станция для мониторинга атмосферного галокарбона была открыта в Адриголе, в Ирландии, в 1970-е годы. Сейчас на земном шаре, равномерно распределенные, организованы пять станций для измерения атмосферного времени жизни хлорофлуорокарбонов.
Медицинские Исследования
В 1952 г. я разработал количественную теорию повреждения живой клетки при замораживании-размораживании. Мои эксперименты показали, что повреждение обусловлено концентрацией соли и других растворённых веществ, при выделении льда в качестве чистого вещества. Мне удалось объяснить защитное действие глицерина и нейтральных растворов и предсказать, что диметил-сульфоксид окажется прекрасным агентом-протектором. Я был одним из группы учёных, которым удалось успешно заморозить и разморозить животное, хомячков.
Кроме этого, я занимался исследованием путей распространения респираторных инфекций, в особенности насморка, и разработкой мер профилактики.
Изобретения
Мои изобретения включают детекторы и другие устройства для газовой хроматографии. Аргоновый детектор был первым пригодным для практики чувствительным детектором. Детектор захвата электронов был изобретён в 1957 г., и до сегодняшнего дня остаётся одним из наиболее чувствительных методов аналитической химии. Его применение позволило открыть повсеместное присутствие химических остатков пестицидов в природной окружающей среде, и, можно сказать, с этого началось экологическое движение. Тот же самый детектор в последующем был применён для обнаружения и количественного определения хлорофлуорокарбонов и нитро-оксида в атмосфере. Ещё одно изобретение – палладиевый трансмодулятор; это устройство играло ключевую роль в эксперименте «Газовый Хроматограф – Масс-спектрометр» на борту космического аппарата Викинг при посадке на Марс. В последующем я разработал метод маркеров для измерений перемещаемых масс в атмосфере и океанах. Метод использует перфлуорокарбоны в качестве маркеров и определяет их путём электронного захвата. Это даёт возможность метеорологам отслеживать движение воздушных масс через континенты и находит также применение в исследовании океанов.
Геофизиология
Двадцать лет назад я выдвинул тезис, что Земля является само-регулируемой системой, способной удерживать комфортные для организмов климат и химический состав. Этот тезис, Гайия-гипотеза, в настоящее время вырастает в Гайия-теорию, с математическим аппаратом; и теория ждёт проверки. Часто критики говорят «телеология». Это обвинение несправедливо; никогда не шло речи ни о цели, ни о замысле. Теория верна ли, ложна ли, но она допускает проверку и способна делать «рискованные» прогнозы. Одним из таких прогнозов был следующий : для балансировки бюджета серы в природе необходимо, чтобы происходили достаточно большие выбросы диметил-сульфида из океанов. Предварительное подтверждение было получено в моих собственных измерениях в 1972 г.; полное подтверждение было получено независимо, М. О. Андреэ. В последующем, изучая прогнозы «через Гайию» насчёт регуляции климата, Чарлстон, Лавлок, Андреэ и Уоррен предположили, что плотность облаков модулируется количеством атмосферного диметил-сульфида, и что из, в свою очередь, изменяет альбедо Земли и среднюю температуру поверхности. Это предположение было опубликовано в «Нейчур» в виде статьи в 1987 г., и по настоящее время подвергается проверке. Гайия-теория также выдвигает интерпретацию долго-срочной регуляции углекислого газа и климата через выветривание скальных пород, с участием организмов. Это предположение подтвердили Шварцман и Фольк в 1989 г.
At present an Honorary Visiting Fellow of Green College, Oxford University
Учёные степени
(1941) B.Sc. in Chemistry from Manchester University
(1948) Ph.D. in Medicine from London School of Hygiene and Tropical Medicine
(1959) D.Sc. in Biophysics from London University
Fellowships
1954-55 Rockefeller Travelling Fellowship in Medicine at Harvard University
1958-59 Visiting Scientist, Yale University Medical School, USA
Премии, почётные звания и награды
1955 CIBA Foundation Award for research in Ageing
1974 Made a Fellow of the Royal Society
1975 Tswett Medal for Chromatography
1980 American Chemical Society's Award for Chromatography
1986 The Silver Medal and Prize of the Plymouth Marine Laboratory
1988 Norbert Gerbier Prize of the World Meteorological Associatio
1990 Amsterdam Prize for the Environment awarded by the
Royal Netherlands Academy of Arts & Sciences
1990 Made a C.B.E. by Her Majesty the Queen
1996 The Nonino Prize
1996 Volvo Environment Prize
1997 Blue Planet Prize
Почётные научные степени (Doctorates in Science)
1982 University of East Anglia
1988 Plymouth Polytechnic (now Plymouth University)
1988 Exeter University
1991 Stockholm University
1993 University of Edinburgh
1996 University of Kent
1996 University of East London
1997 University of Colorado, Boulder (USA)
Gaia: a new look at life on Earth, (Oxford University Press, 1979) __ Гайия : новый взгляд на жизнь на Земле
The Ages of Gaia, (W. W. Norton, 1988) __ Возрасты Гайии
Gaia: the practical science of planetary medicine, (Gaia Books, 1991) __ Гайия : прикладная наука планетарной медицины
Homage to Gaia (Oxford University Press, 2000) __ Поклонение Гайие
Revenge of the Gaia ( Basic Books, 2006) __ Гайия начинает мстить
Если Вы хотите более подробно познакомится с выдающейся жизнью Джеймся Лавлока, советуем прочитать его автобиографию
Джеймс и Сэнди Лавлок - Щёлкните фото,
чтобы увеличить