当你在炎热的日子里进行户外锻炼时，会流汗；当你在寒冷的日子里站在户外时，会发抖。这些反应是你的身体维持一个稳定的内部温度的方式。不管户外是什么样的条件，你的身体都力图维持37℃的稳定体温。身体演化出了复杂的生物机制来帮助你实现这一点。

盖亚假说由詹姆斯·洛夫洛克于1972年提出，它指出：在过去的37亿年里，生命以类似的方式积极地调节地球的环境，使用多种全球性质的反馈机制，来维持对自身有利的条件。换句话说，这一假说想象生命并非这个星球上被动的乘客，反而为了自身的利益持续地塑造和改变着地球。

形容该假说为颇具争议的还属于轻描淡写。人们不是热爱它就是厌恨它。很长一段时间里，科学界中它的反对者占据了上风，但是，自20世纪80年代中期以来，该假说的一些内容再度流行起来，现在已经被广泛接受了。但是，其支持者获取这种认可的方式很有意思，他们从商业界借来了一个策略：如果你的公司名字备受争议，很简单，换一个名字。类似地，盖亚假说普遍认可的并不是它的这个名字。而是“地球系统科学”这个名字。

在想出盖亚假说之前，洛夫洛克已经作为一名杰出的化学装置发明家而名声在外。他最著名的发明当数电子捕获检测器，可以从气体中发现微量的化学物质。正是这个装置，揭示了破坏臭氧层的氯氟烃正在大气中快速地积聚，引发全球颁布使用禁令。

洛夫洛克有一个性格特点很出名—独立。发明的成功给了他足够多的财产，使他能够尽享这种独立。他可以抛弃产业界和学术界，为自己工作。他的工作地点，不是实验室，而是英国威尔特郡他的一间花园棚屋里。他很喜欢说如今大多数科学家都不过是他们雇主的奴隶罢了。

20世纪60年代，盖亚假说开始在他的脑中成形了，当时NASA就如何弄清火星上是否存在生命征求了他的建议。NASA基于他发明家的声誉，认为他会设计一个探测生命的装置，让他们可以发射到火星上去，但是相反，他却认为NASA不需要发射任何东西到火星。他们可以简单地通过在地球上分析火星的大气，确定火星是否有生命，因为—这是他很棒的观点—通过改变大气的化学构成，使大气保持在一种不稳定的状态下，生命会不可避免地暴露其自身的存在。

他认为，这一状态正是令地球大气与太阳系所有其他行星如此显著不同的原因。大致来说我们的大气是20％氧气和80％氮气的混合气体。然而，氧是具有高挥发性的元素。若是不去管它，它很快就会和其他化学物质反应并消失。但是相反，其水平在地球上一直保持稳定，因为活的生物体，诸如植物，在持续不断地呼出氧气。相比较而言，火星的大气主要由二氧化碳构成，它在化学上是不反应的。它会在亿万年里一直保持原样，保持一种平稳的状态。这暗示了那里是没有生命的（尽管2003年科学家偶尔探测到些许甲烷存在于火星大气中，作为一种高度挥发性的气体，这确实暗示着那里有可能存在生命）。

NASA并不怎么感谢洛夫洛克的观点，因为它对发射航天器到火星的整个理论依据构成了威胁。然而，这倒令他开始了对生命和环境之间关系的思索，而且他很快就把自己的理解推进了一步。他得出结论，生命并非随机地改变着环境。它似乎是在以特定的方式做这件事，来维持有利于自身的环境。他指出：“在过去的四十亿年里，随着太阳内部氦的总量增加，太阳已经显著变热。”这是恒星演化这一自然过程的一部分（坏消息是它仍在继续变热，再过几十亿年就会令地球变得不再宜居）。这本应造成地球的地表温度相应地升高。但是温度并没有升高。相反，地球的温度一直维持在相对稳定的水平—至少，足够稳定以维持生命的存在—并未像我们的邻居金星一样变成炽烈的熔炉。这究竟是什么原因？

洛夫洛克主张，这是因为地球上的生命运用多种生物反馈机制，积极地在调节温度。举一个这样的例子，随着温度的升高，海洋表面出现海藻大范围激增的情况。它们减少了空气中的温室气体二氧化碳，由此降低了全球的温度。其他生物体采取类似的方法将一系列环境要素，如海水的碱度和pH值，保持在了对生命而言最优的范围内。

洛夫洛克并不是完全靠自己想出所有这些观点的。微生物学家林恩·马古利斯与他合作完善了论点的生物学细节，同时他的邻居，作家威廉·戈尔丁，给它们取了“盖亚”这个名字，指古希腊神话中的大地女神。

盖亚假说的概念令普罗大众十分着迷。毕竟，想到有一种力量在全球范围内运行，守护着生命的利益，是令人惊叹的事。想象自然界的中心存在一种和谐的原则，地球上所有的生命（也许除了人类）都一同为了普遍的利益而运作，也令人欣慰。

然而，生物学家对它并不是那么感兴趣。他们同意这是个很不错的童话故事，但是作为科学而言，他们坚称该假说根本说不通。没有相应的机制来实现它说的情况。它要求生物体做各种事时不为了它们直接的利益，而是为了全球生态系统的利益—而这，他们主张，与演化彻底背道而驰了，而演化在他们看来，是生命的组织原则。

理查德·道金斯[71]和斯蒂芬·杰·古尔德[72]是盖亚假说最严厉的批评者。他们一再强调，演化靠自然选择的方式运作，它完全是在自私的个体层面进行的，而且完全不存在同情的因素。哪种特性最有助于一个有机体将它的基因传递下去，那种特性就会被选择。这个过程无情地发生着，不管给任何其他事物造成何种代价。

他们承认，生物体个体往往在为了群体的好处牺牲自身利益时，会有将自身基因传递下去的最佳机会，这是事实。但是，整个地球的利益太过遥远，不可能对一个生物体施加任何类型的选择压力[73]。其结果是，通过自然选择的方式，盖亚假说提出的现象是不可能出现的。而且，就生物学家而言，这就意味着盖亚假说提出的现象不可能出现。

他们同时主张，宣称盖亚（现象）维持着一个有利于生命的环境毫无意义，因为并没有所谓最佳的整体环境。生命会试图调整自身适应它所处的任何环境。一些生物体生活在北极的冰层中，其他一些生活在热泉中。这些环境对它们各自来说都是最佳的。

但是真正令生物学家怒火中烧的是，盖亚假说提出的，所谓地球本身就是个活的生物体的想法。洛夫洛克频繁地讲到地球，仿佛它是活的，因为他说，将生物体调节其内部环境的方式，与更大尺度上、地球这个整体身上可以找到的类似的自我调节方式相互比拟，是很有用的。每当这一点被人质疑，他总是坚称自己用了比喻的手法。但是他的许多读者可是按字面意思理解的，而这令生物学家极度反感。把地球塑造成一个生物体在他们看来是新时代的异端—是地球崇拜，不是科学。演化生物学家约翰·梅纳德·史密斯[74]斥责盖亚假说为“一个邪恶的宗教”，同时微生物学家约翰·波斯特盖特警告人们“好斗的盖亚激进分子群体会将一些伪科学的愚蠢行为强加于社会”。

就这样，生物学家竭尽全力压制盖亚支持者的异端邪说，而他们取得了很好的效果。洛夫洛克抱怨说，在科学期刊上几乎没法发表任何关于该假说的文章了。

所有这些批评仍然有效，盖亚仍是生物学圈子里某种讨人嫌的字眼。那么怎么可能说该假说现在被认为部分正确呢？这是因为，虽然生物学家只能在其中看出伪科学的影子，地球物理学家却有截然不同的反应。他们认为这一想法非常有启发性。他们倒不是那么担心盖亚理论能否与演化理论协调一致。相反，他们关注的焦点在于地球是如何运作的这一全球视角的整体图景，而且，在这一尺度上，盖亚假说提供了激动人心的新视角。

20世纪70年代，关于地球环境如何运作，占主导地位的范式是，它由两种力联合支配：地质（如板块运动和火山）以及天文（太阳和小行星撞击）。其假设是这两种力太过强大，生命除了被动适应它们，没多少别的办法。但是，盖亚假说使人们注意到，生命实际上在塑造地球环境中扮演了多么强有力的角色。一旦向他们指出这一点，地球物理学家就意识到这显然是正确的，尽管此前他们并没有发现。得益于这一新的视角，他们开始寻找生命急剧地改变地球的各种方式：不仅仅是海洋和大气，还有岩石和矿物质，甚至可能还包括地壳。

地质学家现在发现，地球上大多数种类的矿物质若不是因为生命，甚至不可能存在。这是因为它们需要氧气才能形成，正是生命给大气提供了充足的氧气，使它们得以形成。事实上，地球比太阳系中所有其他行星拥有的矿物质种类都要多。矿物质多样性看起来是生命的一大特征。

生命同时通过使岩石受侵蚀得更快，而急剧地加速了黏土的生成，而这一点随后通过困住和掩埋巨量的碳生物量，在地球物理过程中扮演了许多角色。黏土还发挥润滑剂的作用，软化地球地壳，并使地壳吸收更多水分，这有助于板块的运动。一些地质学家猜测，没有了生命，板块运动的过程（以及由此而来的大陆的移动）可能很久以前就停下了。

因此，地球物理学家意识到，生命并不仅仅是适应了地质情况；在被改变的同时，它也改变了地质情况，程度不比它被改变的程度低—两者是共同演化的。到了20世纪80年代中期，这项受到盖亚假说启发、关于岩石圈和生物圈两者一系列紧密关系的研究，已经发展成地球物理学的一个名为地球系统科学的分支。

诚然，地球系统科学是盖亚理论不那么强势的一个版本。它并没有宣称生命刻意地维持着有利于自身的环境。坚持细节的人可能会声称，出于这个原因，它其实并不是盖亚理论。但是洛夫洛克无疑认为两者是一回事，而且许多地球系统科学的专业人士也很乐于承认且维护盖亚理论对他们工作的影响。

因此，这就是妥协的结果。就生物学家而言，盖亚假说已死，而他们正是处决盖亚假说的人。但如果你和地球物理学家交流，盖亚假说仍然是强有力的理论。事实上，盖亚假说成了他们学科最基础的一个范式。他们就称它为“地球系统科学”，而不是盖亚假说。