全球数据库为人类对地球的影响提供了一个量化快照

核心提示如果你在世界任何地方的一座大城市很可能很容易从附近的快餐店抓到一个便宜的汉堡包。但你可能没有意识到,这个便宜的汉堡里的肉实际上可以说明人类如何塑造地球的宏大叙事

如果你在世界上任何一个大城市,很可能你可以很容易地从附近的快餐店买到便宜的汉堡。但你可能没有意识到,这种廉价汉堡中的肉其实可以说明人类如何塑造地球的宏大叙事。

从用于牛消费的土地到用于喂养这些牛的水,再到用于在世界各地运输牛肉的燃料,人类的进步让人们可以轻松地购买汉堡、跳上飞机、给手机充电以及参与许多构成我们日常体验的活动,所有这些都改变了生物圈。

现在,加州理工学院(Caltech)的研究人员开发了一个数据库,其中包含关于人类如何影响地球的全球数据。人类影响数据库旨在供科学家、政策制定者和普通公民使用,并提供从全球塑料产量(每年4000亿公斤)到地球上牛的数量(约16亿)到全球年平均海平面上升(每年约3.4毫米)的信息。这些数据分为五大类:水、能源、植物和动物、大气和生物地球化学循环以及土地。其中还包括20个子类别。如果是这样,数据库包括时间序列,以帮助解释这些数字多年来的变化。

该项目在生物物理学、生物学和物理学教授弗雷德·莫里斯(Fred Morris)和南希·莫里斯(Nancy Morris)的实验室中进行,由前研究生格里芬·丘尔(Griffin Churre)和雷切尔·班克斯(Rachel Banks)领导。描述这项研究的论文最近发表在《模式》杂志上。

该团队希望,通过获得关于人类影响的简单数据,公民和科学家可以对世界如何运转形成基于数据的直觉,并做出更明智的决定。

据报道,该项目从全球范围来看待人类的影响,而不是按国家或地区来分类。

“在大多数情况下,我们提供全球价值,”班克斯解释道。“我们还从各种不同的资源中提取数据:科学论文、政府和政府间报告,有时还有行业报告。我们已经努力了解这些报告的一致性。如果我们有多个来源,我们会报告一个数字的多个值,这样我们可以更好地了解该值的确定性。”

科学界有建立包含物理和化学关键量的数据库的悠久传统。受这项工作的启发,2009年,菲利普斯和以色列魏茨曼科学研究所的合伙人罗恩·米洛开发了BioNumbers网站,这是一个公共网站。研究人员可以从科学文献中找到有关生物学各个方面的定量数据,例如参与生化过程的蛋白质数量。人类影响数据库将这些动机带到人类与土地、海洋和大气互动研究的许多方面。

在博士工作期间,Chure经常提到BioNumbers,但他意识到,拥有一个专门用于量化人类活动如何影响行星尺度过程的数据库将非常有用。在2020年新冠肺炎疫情的最初几个月,他开始开发人类影响数据库,这个项目对他的影响比他预期的要大。

“从个人角度来说,这个项目彻底改变了我的生活。它改变了我科学的一面,”Chure说。“我有信心,在我余下的科学生涯中,我将关注人类是如何改变生物学的。这可能包括考虑我们向沿海盆地倾倒的大量氮和磷,这如何改变这些生态系统的微生物组成,以及我们如何人工进化鸡,以使它们的肉长得比骨头能够支持的速度更快。从个人角度来看,这真的重新聚焦了我的关注点和我认为我可以做的有影响力的事情。”

该小组强调,该数据库并不全面或详尽,他们计划随着新数据的出现不断更新这些数字。

菲利普斯说:“在我看来,理解的根源在于计算能力:一旦你有了数字,你就会知道问题是什么,什么是重要的,什么不是那么重要。查尔斯·达尔文曾经说过,计算能力给人以‘第六感’。人类影响数据库是在伟大的人类实验背景下为这种第六感提供连贯邀请的第一步。”