未来考古会发掘什么文物?可能有你用过的一支圆珠笔
国家地理中文网
2026-01-30 17:52:09
技术化石(Technofossils),即所有人类造物,包括各类新型材料在内,都将在化石记录中存续数百年。这张模拟化石标本,便呈现出USB数据线可能留下的印记。
花不到两美元,就能买到一包10支装的全球畅销笔。自上世纪50年代问世以来,总产量已逼近1500亿支。
这支遍布全球绝大多数学校与办公场所的普通笔具,背后藏着一个小巧的秘密:笔尖内部有一颗直径仅1毫米、由碳化钨打造的完美滚珠。
正是这颗微小的滚珠,让它得名“圆珠笔”,也让它能在纸上实现顺滑无阻的书写。
碳化钨并非自然存在的物质,而是人类人工合成的材料,硬度堪比钻石,耐用性也与之不相上下。这种材料兼具极强的耐磨性、耐高温性、抗冲击性与抗腐蚀性,应用场景远不止圆珠笔这一种。
登山杖、吉他滑棒、穿甲弹乃至钓鱼铅坠,都能看到它的身影。数百万年后,这些含碳化钨的物品碎片仍将深埋地下,永不降解,成为标记人类曾在这颗星球上存在过的地质时间戳。
圆珠笔是一种技术化石(Technofossil),手机、手机充电器、皮鞋、含塑茶包亦是如此。
古生物学家萨拉·加博特(Sarah
Gabbott)解释道,技术化石指的是“所有人类制造的物品,其中也包括我们研发出的各类新型材料”。
萨拉·加博特与地质学家扬·扎拉斯维奇(Jan Zalasiewicz)是莱斯特大学(University of
Leicester)的同事,二人合著了新书《被丢弃的世界:技术化石将成为我们最终的遗产》,并在书中深入研究了技术化石及其对地球产生的影响。
技术化石的形态千差万别,小到从试验场随风飘散的单个放射性粒子,大到因数十年气候变化沉入海底的整座城市。
而定义技术化石的核心,在于其背后的人类印记——它们为人类所独有,且极具当下时代的鲜明特征。
在这个人类造物空前繁盛的时代,加博特和扎拉斯维奇提出了一个引人深思的问题:这些被人类创造出来的物品,最终将去往何处?
“这本书的核心,就是描绘我们正在亲手塑造的世界,以及这个世界将存续多久、会在多长的时间里具有危害性。”扎拉斯维奇如是说。
《被丢弃的世界》既是一部古生物学研究著作,也是一份真切的行动呼吁。过去70年间,人类制造的物品数量呈爆炸式增长,如今人造物的总质量已经超过了地球上所有生物的总质量,从某些衡量标准来看,其多样性甚至远超生物界。
尽管部分人造物会自然降解——比如天然纤维衣物,能留存数百万年的概率微乎其微——但我们日常购买的大部分物品都不会解体,反而会进入未来的地球化石记录。
一张模拟化石标本,呈现出塑料手套与口罩留下的印记。
一张模拟化石标本,呈现出各类洗漱美妆用品留下的印记,包括避孕套、卫生棉条、棉签与美妆产品。
人类建造的房屋可能屹立数百年,地铁隧道的遗迹或许能存续上千年。塑料外卖盒无法被细菌分解,更无法转化为肥沃的土壤;成分复杂的电子垃圾会在全球范围内不断流转,持续向外界渗漏铅、砷等有害物质;不粘锅中的化学物质,或许会在数百万年间持续毒害地球上的生物。
这便是我们这个大众消费时代留下的独特痕迹,即便那些制造和使用这些物品的人类消失数百万年,它们仍将深埋在地球的化石记录之中。
“这是一个令人警醒的事实。”扎拉斯维奇说。
人类最耐用的造物
从地质时间的尺度来看,塑料是一种全新的物质,其诞生的时间短到可以忽略不计。
自上世纪50年代起,人类生产的塑料总量约达90亿吨,而我们至今仍未弄清它真正的降解方式。
但这并非完全无迹可寻,“塑料只是另一种有机材料,只不过是人造的有机材料而已。”加博特说。塑料由史前生物的遗骸分解形成的有机物制成,和地球上所有的生命一样,其主要成分都是碳。
为了探究现代塑料的降解规律,加博特和扎拉斯维奇研究了它的远古化学“近亲”——干酪根(Kerogen)。
干酪根是一种存在于沉积岩中的复杂生物大分子,大概率由有机物受地质作用挤压形成,其成分与某些现代塑料几乎无法区分。
据估算,部分干酪根已在地球上存在了5000万年,这意味着,在适宜的环境下——比如深海海底,人造塑料至少也能留存同样漫长的时间。
如今的深海海底,散落着塑料袋、浮标、塑料瓶等各类塑料垃圾,其中大部分已经分解为塑料微粒。这些塑料微粒的来源有些出人意料,比如乳胶漆的碎屑,就占了海洋塑料微粒总量的一半多。
尽管部分塑料会漂浮在海面,汇聚成巨大的垃圾岛,但绝大多数塑料最终都会沉降至深海,成为环绕地球的巨型塑料地层的一部分。
在海底的地质作用下,塑料会逐渐形成塑料胶结岩(Plastiglomerate)——这是一种由塑料与小石子、沙子相互融合,或被地质压力挤压成黑色不透明沉积层而形成的新型岩石。
并非所有塑料都会随时间发生形态变化,部分塑料或许能以现有形态留存足够久,直至被未来的古生物学家发现。大多数垃圾填埋场的环境致密、相对干燥,这让场内的诸多物品难以降解。
食物残渣、修剪的草屑被夹在建筑废料、碎玻璃瓶、一摞摞耐用的加工纸和大量一次性塑料之间,其腐烂速度远慢于自然环境中的同类物质。
在全球各地的垃圾填埋场,我们随手丢弃的衣物都有可能被永久载入地球的化石记录。
“目前人类每年生产1000亿件服装,这个数字令人难以置信。”扎拉斯维奇说,“其中60%的衣物都含有塑料成分,而这些塑料将在地球上长久留存。”
混凝土的漫长寿命
除了形成塑料地层,人类还造就了另一种独特的地质现象——混凝土,其生产总量之多,足以在地球表面形成一层2毫米厚的外壳。
这种由水泥和沙子混合而成的材料,被广泛用于铺设人行道、停车场,建造房屋与各类建筑,其耐用性或许与塑料不相上下。
“混凝土是现代社会的经典岩石。”扎拉斯维奇说,和自然界的同类矿物一样,混凝土性质稳定,即便最终发生分解,也不会对周边环境产生明显的化学变化。
谈及毒性,扎拉斯维奇认为混凝土的问题远小于“塑料、各类毒素和放射性物质”。
他还指出,生产混凝土确实需要消耗大量能源,因此其环境危害主要产生于生产阶段,而非后续的降解阶段。
与罗马帝国和叙利亚留存至今的古代混凝土不同,现代混凝土的实际使用寿命并不算长,但凭借着惊人的使用量,它仍能在地球上留下永久的痕迹。从街边的人行道到高耸的摩天大楼,混凝土是大多数城市景观的主要建筑材料。
当城市被废弃数十年后,各类混凝土建筑会开始坍塌,但即便是坍塌产生的碎石,也终将有其归宿:
一部分会顺着河床慢慢流入海洋,另一部分则可能就地沉积,形成一层质地致密、具有独特地质特征的骨料。这些厚重的灰色沙堆,将在地球上留存数百万年。
并非所有城市都会迎来这样的结局,扎拉斯维奇表示,部分文化中心有望成为“未来的巨型化石”。“新奥尔良、阿姆斯特丹这类城市会持续下沉。”他说。
加博特补充道:“位于三角洲的城市早已出现下沉趋势,而由于当地会沉积大量泥沙,这些城市很可能被完整地化石化,而非仅仅碎裂成残渣。”
千年之后,新奥尔良或许只会以纵横交错的道路遗迹和建筑残骸的形态存在,被深埋在层层压实的淤泥之下,静静等待着未来考古学家的发掘。
电子垃圾的遗产
未来的古生物学家研究地球化石时,可能会面临一个难题:地球上为何会突然出现大量的纯硅。
尽管硅元素占据了地球地壳的27%,但天然的单质硅却极其罕见,它通常与氧结合形成硅酸盐矿物,比如石英、长石、花岗岩。
而在上世纪中期,冶金学家找到了从高纯度细磨石英砂中提取单质硅的方法,这一发现为人类的数字时代铺平了道路。
硅芯片虽微小,却蕴含着巨大的能量,为智能手机、笔记本电脑、数据中心、自动驾驶汽车、卫星和宇宙飞船提供核心动力。
与其他人造材料相比,硅芯片的总消耗量微乎其微——人类每年开采的硅仅约3万吨,远低于42亿吨的混凝土年产量。
但硅芯片的应用范围却极为广泛,它们散落于地球表面的各个角落,被全球数十亿人使用。
那些包裹在金属和塑料中的硅片,大概率能留存至遥远的未来。
即便失去了核心的硅芯,这些电子设备在未来的古生物学家眼中,仍是辨识度极高的独特物品,成为人类电子垃圾遗产的一部分。
电子垃圾是一类增长速度极快的垃圾,2022年,全球产生的电子垃圾已超过6200万吨,这些物品中既含有黄金、钴等贵金属,也夹杂着铅等有毒物质。
尽管部分电子垃圾可通过技术手段回收利用,但约80%的电子垃圾最终还是会被送进垃圾填埋场,在那里留存数千年。
在思考未来的人类如何解读这些电子垃圾时,加博特和扎拉斯维奇发现,有一样物品会反复出现在地球的化石记录中——键盘。
他们想象,遥远的后代发掘出数百个形状相似、纹理规整、刻有或印有符号的物品时,若他们的研究方式与我们如今相同,便会从这些特殊的“化石”中寻找规律,试图追溯某一类物品是如何从其原型逐步演化而来的。
一张模拟化石标本,呈现出汽水罐与咖啡杯塑料盖留下的印记。
一张模拟化石标本,呈现出药片泡罩包装留下的印记。
“如果孤立地发现一堆智能手机,人们几乎无法弄清它们的用途。”加博特说,“但如果先发现了打字机,就能看到上面的按键和字符规律,而笔记本电脑与打字机相似,只是多了一个占设备一半面积的大屏幕。从这一点出发,便有可能推断出智能手机是技术的进一步演化,是对原有设计的优化与升级。”
“当然,能否解读这一切,取决于我们的后代是否发展出了属于自己的技术体系。”扎拉斯维奇补充道。
永久化学物质
并非所有技术化石都如此易于解读,人类部分最危险的发明,甚至无法用肉眼察觉。
目前有超过35万种化学物质被登记用于工业生产,其中许多正不断渗入土壤、在地下水中流动,部分还具有强烈的毒性。
农药极易与泥沙微粒结合,随之进入大气,再通过降雨落回地面,污染那些看似纯净的水域。
如今,全球各地的湖床都被层层技术化石所污染,一旦这些土层受到扰动,其中的化学物质便会再次进入水体,重新回到地球的食物链中。
一百万年后,这些永久化学物质(Forever Chemicals)或许会再次现身,毒害彼时地球上的生物。
全氟和多氟烷基物质(PFAS)既是当下亟待解决的环境难题,也是留给未来的巨大隐患。这类人造化学物质性质异常稳定,仅在极端高温的条件下才会发生分解。
特氟龙(Teflon)——一种常用于制作不粘锅涂层的材料,或许是最知名的全氟和多氟烷基物质。这种材料的化学稳定性极强,其使用寿命甚至可能超过作为基底的金属,最终以一层薄而有韧性的圆形薄膜形态在地球上永久存在。
它不会腐烂,也不会降解,还会持续向周边环境释放微颗粒,几乎毫无限制。
“我曾经认为,这些持久性有机污染物会埋入地下数百年或数千年,然后慢慢降解。”扎拉斯维奇说,“但显然,事实并非如此。”相反,这些物质正不断在土壤、水体和人类的脂肪组织中累积。
“你知道,这一事实令人无比警醒,也令人忧心忡忡。”他说。
物品的持久性是无可否认的,而这本就是人类最初的设计初衷——最初,我们制造耐用的物品,是为了减少替换的需求;让财物足够坚固,是为了能够长久拥有。
这或许正是《被丢弃的世界》想要传递的核心观点:“一次性”只是一个人类自欺的假象。每一件离开我们生活的物品,都将开启一段新的旅程,它们不会凭空消失。
这些人类造物已经在地球上留下了不可磨灭的印记,但它们未来的走向,仍未注定。
“我总会想起童年时的牛奶瓶。”扎拉斯维奇说。他记得,那时每周都会有人上门收走空牛奶瓶,进行回收再利用,只要瓶身完好,就绝不会被随意丢弃。
“我们已经失去了那样的世界。”他说。人类的消费模式并非由来已久、一成不变,曾经发生过的改变,未来仍有可能再次发生。