石油和天然氣扮演著為世界產業經濟賦能的關鍵角色，但是這些驚人的物質都是從哪兒來的呢？當然，人們都知道這是從地下來的。但是，你有沒有想過，它們是怎麽進入地下的呢？
主流的觀念是：它們源自生物。是數百萬年前由諸如浮遊生物和藻類等生物困在地下，通過沉積或者板塊漂移而形成的。其上方的岩石造成了壓力，加熱並壓縮了這些生物，將它們轉化成了燃料。這正是它們被稱為化石燃料的原因。人們相信，它們是此前曾生活在世界上的生命形式的殘骸，變成化石之後衍生出來的。由此，其儲量被認為是有限的，因為在地球曆史上隻產生了有限的生物量。如果我們不斷消耗石油和天然氣，最終我們會用盡這些能源。
然而，20世紀70年代，康奈爾大學的天體物理學家托馬斯·戈爾德站了出來，提出了一個替代理論。他主張，這些化石燃料並非來自生物，而是“非生物成因”。他認為天然氣（甲烷）是形成地球的原始物質的一部分，這種物質有個巨大的儲備庫，在地球形成之後被封存在了地殼深處和地幔中，從那以後，它一直在緩慢但持續地滲向上方的地表。他說：“在滲透的過程中，熱和壓力的地質作用力將大部分轉化成了石油。”
這一理論導致戈爾德提出非同尋常的主張，即不存在耗盡這些燃料的危險。我們離耗盡遠得很。他堅稱儲量是行星級別的，因此對於任何實用目的而言，都是無窮無盡的。石油和天然氣的儲量如此豐富，甚至可以把它們當成太陽能之類的可再生能源。我們可以繼續以現在的速度消耗它們數百萬年，而不必擔憂儲量枯竭的風險。
之後，戈爾德還給這個理論添加了更聳人聽聞的一點：這一儲量豐富且不斷上湧的甲烷不僅存在，而且還是生命誕生的原因。
你或許會回想起我們此前遇到過戈爾德[66]。20世紀40年代，他與同行共同創立了穩態理論。該理論稱：新物質持續地在整個宇宙中產生，但這隻是他許多激進觀點中的一個罷了。在他的整個職業生涯中，他經常提出各種各樣的古怪理論。如果他所有的理論都停留在邊緣化和不被接受的程度，科學界也就不會看重他這個人了。但正相反的是，他那些看似古怪的概念中，有相當多的一部分最終被證實了。這給他贏得了“你最好別太輕易忽視他的觀點”的名聲。最著名的是，在20世紀60年代末，當天文學家首次探測到來自深遠太空的神秘而快速重複的無線電脈衝時，戈爾德提出這些脈衝有可能是完全由中子構成的快速自旋的恒星發出的。大多數科學家一開始認為這個想法有點牽強，但是一年之內它就被廣泛接受了，直到今天依然如此。這些恒星如今被稱為“脈衝星”。
認為石油和天然氣的來源並非生物的想法，並不是戈爾德首創的。這個概念已經被人們討論了一段時間了。早在19世紀70年代就由俄國的化學家、元素周期表的編製者德米特裏·門捷列夫[67]提了出來。在20世紀大多數時間裏，它一直在蘇聯科學家之間流行，但是在歐洲和美國它從來沒流行起來過。到了20世紀40年代，大多數西方地質學家堅信，化石燃料來源於生物。多條化學線索都引導他們得出這一結論，如石油中存在諸如脂類（有機脂肪酸）等生物分子，和在細菌細胞膜中發現的類似。而且，他們首先發現石油是在沉積岩中，生物有可能就沉積在那裏。綜合考慮，這些證據使這些燃料來源於生物這件事看起來不言自明。
20世紀70年代發生了石油危機，全球的主要經濟體麵臨突然的石油短缺和價格快速上漲。這引發了人們對石油儲量或許正在枯竭的擔憂（盡管事後來看，危機主要源於中東的緊張局勢），使戈爾德對這些問題產生了興趣：化石燃料到底是從哪兒來，以及它們儲量到底有多豐富（還是不豐富）。但是，由於他是從天文學的背景出發麵對這些問題的，所以很快便得到了與地質學家迥異的結論。事實上，戈爾德一向主張，地質學家無法接受自己的理論是由於他們身上存在的某種學科盲區。他們太過注意地球地質學的小範圍情況，完全忽略了由天文學提供的宏觀圖景。
這一宏觀圖景是指氫和碳屬於宇宙中最豐富的元素。氫是最常見的元素，而碳是第四常見的元素。僅根據這一點，就可以預期：作為氫和碳的分子化合物—碳氫化合物，應當相對而言大量地存在，而對太陽係的研究已經證實了這一預期。在木星、土星、天王星和海王星的大氣中，探測到了巨量的甲烷。土星的衛星，土衛六的地表上還覆蓋著廣闊的甲烷湖泊。想必太陽係裏的這些碳氫化合物都並非來自生物。鑒於此，戈爾德想不通地球上的碳氫化合物為什麽必須來自生物。為什麽碳氫化合物在我們的星球上以一種方式形成，卻在太陽係所有其他地方以不同的方式形成呢？
這使他得出結論，認為從地下噴出的石油和天然氣並非來源於生物的基本原因就是這樣。按照他的說法，地質學家都無可救藥地不了解宇宙富含碳氫化合物的天文學數據。他講過一個地質學家的故事，這名地質學家在他的一次演講後提問挑戰他：“戈爾德博士，還有多少天文學家相信你所謂的‘甲烷存在於宇宙其他地方’的理論？”戈爾德說：“我不得不告訴他所有天文學家都相信這一點。”
戈爾德用來自地球地質學的證據給他的天文學論點做了補充。他指出在石油和天然氣中發現大量的氦氣是很常見的現象，然而正在腐敗的生物物質不應當生成這一元素。所以，它是從哪裏來的呢？他相信，唯一可能的解釋在於，隨著甲烷從地球深處向上移動，它在從周圍的岩石中帶走氦氣。
他還說：石油和天然氣田往往與容易發生地震的地區相關，如伊朗。對他來說，這暗示著地下深處的斷層線肯定使碳氫化合物能在這些區域升起到地表。他甚至猜測碳氫化合物穿過地幔向上衝的力，或許正是發生地震背後的原因之一。
接著，還有油井自然回灌的奇特現象。鑽井工人有時會認為他們已經抽盡了一口井，卻發現石油又緩緩地冒出來了。傳統的地質學理論非常難於解釋這件事發生的原因，但事實上戈爾德的理論預測到了它的發生。
戈爾德將這些論點放在一起，稱之為“地下深層可燃氣學說”。他在一係列文章中清晰地論述了這些觀點。係列文章始於1977年，一篇刊發於《華爾街日報》（就發表科學理論而言一本不同尋常的刊物）上的專欄文章，在1987年出版圖書《來自地球的力量》時達到了**。
然而，在他的理論中有個很大的漏洞。他對為何碳氫化合物可能大量存在於地下深處做出了解釋，但他沒有解釋為何石油在分子層麵有如此多的生物特點。畢竟這是化石燃料來源於生物理論的主要論點之一。瑞典的一個鑽井項目為他提供了可能的答案。
瑞典國家能源公司，大瀑布電力公司一直迫切想要為瑞典找到新的來源。因此，當戈爾德開始用他的地下深層可燃氣學說占據報刊頭條，承諾石油和天然氣或許能在傳統理論預測不到的更多地方被發現時，該公司的工程師下了決心，哪怕隻有很小的概率證明他是對的，也值得賭一把。
20世紀80年代中期，該公司拿出了數千萬美元資助一項探索性鑽探項目，地點在錫利揚環形帶。這是位於瑞典中部的一個巨大的花崗岩礦床，在大約三億七千六百萬億年前曾經有一顆巨大的隕石撞擊了這裏。根據傳統理論，這應該是世界上最不該進行油井鑽探的地方，因為沒有一個稱職的地質學家會認為能在非沉積岩，諸如花崗岩中找到氣體燃料。但是，據戈爾德稱，這恰恰是正確的位置，因為隕石的撞擊會使地球的地殼在此裂開，從而使碳氫化合物能夠上移。
鑽探開始於1987年，一直持續了五年，抵達超過兩萬兩千英尺的深度，這比大多數油井要深多了。戈爾德的理論建議開展深層地下鑽探，其邏輯是如果甲烷從地幔升起，那麽燃料最豐富的地方可能在地下非常深的地方。
對投資者來說，不幸的是，這場行動被證明並無經濟價值。最終，有大約八十桶石油被開采，這個結果很有意思，因為主流理論說那裏實在一點石油也不該有，但是它不夠用來賺什麽錢的。然而，在石油之外，鑽探作業還出人意料地弄上來了其他的東西—生活在將近七公裏深的地下，擠在岩石的隙孔中的微生物的證據。這是非同尋常的發現，因為生物學家長久以來一直以為，由於地下深處的熱度和壓力，微生物最深也就能在地表以下幾百米的地方生存。
戈爾德意識到，這些地下深處存在的微生物，可以為他的理論填補缺口，解釋為何化石燃料具有如此多的生物特點。他推論道，如果在整個地殼深處都有微生物生活著，它們或許會以湧出地幔的碳氫化合物為食。在進食過程中，它們會汙染燃料，同時也會幫助燃料轉化為石油，由此將研究者觀察到的生物特征賦予了這些燃料。按照戈爾德的話來說，並非地質在轉化生命來生成石油，而是生命在轉化地質來生成石油。
做事從來不會半途而廢的戈爾德，將他的猜測又向前推進了一步。鑒於地球的地殼如此範圍廣大，他得出結論：地殼—而非地表—才是地球生命最初的家園。他想象一個廣大的“深層、高溫的生物圈”，從我們腳下向深處延伸數英裏，充滿以碳氫化合物為食的微生物。
隨後戈爾德進一步深入，將他的地下深層可燃氣學說和生命的起源聯係到了一起：生命需要能量。在20世紀的大多數時間裏，理論提出者們一直認為：孕育了生命之火的能量源頭，肯定來自太陽。畢竟，它一直高懸在天空中，持續不斷地溫暖著我們的星球。所以這是明顯的源頭。但戈爾德認為，如果甲烷自地球形成起就持續地從地下向上湧出，那麽它可能作為燃料的來源，滋養著最早的原始生物體。從化學上來說，從甲烷中提取能量比從陽光中提取其實容易得多。因此，甲烷會是早期生命一種合理的能量來源。這樣一來，生命就有可能在地下深處誕生而不是在地表誕生。化石燃料也許不是變成化石的生命轉變而來的，也許實際情況正好相反，這些燃料或許孕育了生命。
戈爾德還提出了很有意思的觀點，聲稱如果地球上的生命是從地下深處開始的，那麽生命在其他行星上存在的可能性也就由此增加了。正如他在美國科學促進會1997年的一次會議上提出的那樣：“在地下，地球沒有比哪一顆行星有任何特別的優勢。我們的太陽係，”他暗示道，“可能充滿了地下生命，正等待我們去發現。”
戈爾德在1998年出版的《地下深層高溫生物圈》一書中詳述了這些論點。整體而言，這些論點講述了他對地球曆史宏大的再想象。在這一版本的闡釋中，碳氫化合物是領銜主演。首先，在地球形成過程中，大量的碳氫化合物困在地下，隨後它們使生命得以誕生，而現在，它們正在為我們的文明提供可能不竭的能量來源。
戈爾德的理論攻擊了傳統地質學的核心。如果他是對的，那麽地質學家在他們學科最基本的一個事實上—石油的起源方麵—就徹底錯了。而且他們不僅沒幫忙找到為全球經濟賦能的化石燃料，反而一直在妨礙搜尋，使人們沒能在更多地點找到它們。自然，地質學家們並不樂於接受這樣的暗示。
然而，他們並未徹底反對戈爾德的觀點。他們其實完全接受石油和天然氣可能有非生物的成因。畢竟，化學家能夠借助已知的程序—如德國在二戰期間使用的費托合成—生產非生物性的石油。地質學家甚至承認地球上的一部分石油和天然氣有可能是非生物成因的。他們認為明顯荒謬的，是所謂在地球內部以這種方式形成的燃料量達到了商業規模的想法。
對戈爾德論點的批評從地球的形成開始。地質學家同意碳氫化合物在整個太陽係中大量存在。他們指出，是的，他們很清楚這一點。但他們認為，地球原始甲烷中的大部分會從年輕且熾熱的地球散失到太空。尤其是在那一次被認為形成了月球的撞擊事件中，一顆火星大小的天體撞上了年輕的地球且熔化了它，大多數甲烷肯定在那時已經被燃盡了。
但是，就算在地幔和地殼深處仍存在大型甲烷儲氣庫，地質學家主張，它也不會像戈爾德宣稱的那樣，穿過岩石向上移動，因為在那種深度的岩石沒有足夠的孔隙，不足以使這種移動發生。甲烷也不會輕易地轉變成如石油等更複雜的碳氫化合物。將甲烷轉變成石油實在沒那麽容易。地質學家傑弗裏·格拉斯比堅持認為單從後麵這個事實出發，就已經可以證明戈爾德的理論是錯誤的。
盡管有來自地質學家的堅決反對，但人們對戈爾德的地下深層可燃氣體學說的興趣卻延續了下去。戈爾德於2004年去世，直到生命的最後也是該理論堅定的信奉者。他的去世令它失去了最有力的支持者，但有一小群信徒繼續著大衛對陣歌利亞[68]式的戰鬥，對抗著正統地質學的信念。
這件事的部分原因在於戈爾德本人。你很難把他當成一個怪人而置之不理，因為正如我們之前提到的，他過往的成就令人印象深刻。他古怪的念頭常常會被證實。而且，事實上，他用自己對地下深層存在高溫生物圈這一猜想，成功地再現了他的這一絕技。
在他宣布發現了生活在地下七公裏深處的微生物時，微生物學家最初的反應是極度懷疑，因為任何微生物能在這樣深的地方生存似乎實在不可能。專家們猜測他的樣本被地表的細菌汙染了。但是，幾年過後，其他研究者證實了他的話，他們發現了不容置辯的證據，證明其他地方也存在地下深層微生物，如從南非一座金礦的底部，以及哥倫比亞河流域一次深鑽項目中也發現了微生物。
這些發現與20世紀80到90年代期間橫掃生物學的一場更廣泛意義的變革聯係在了一起。那段時間，研究者們發現了“極端微生物”，生活在各種古怪、看似惡劣的環境中：深海的火山口、南極冰層，以及酸性硫磺泉中。科學家開始意識到：生命的適應力驚人地強悍，能在一度被人們認為致命的條件下繁盛。事實上，生命占據了地表的每一個角落，而且明顯也將其領土範圍擴張到了地下深處。
這一深地下的發現使戈爾德提出的生命或許起源自地下的假說的可信度得到提升。關於生命是從哪裏開始的，人們並無共識，但許多科學家認為生命起源自地下深處是有道理的，甚至可能性更大。
這一發現還給他的地下深層可燃氣學說增添了一些支持，因為它提出了地下微生物是如何生存的這一問題。在下麵他們以什麽為食？戈爾德的論點是它們或許受到了從地幔升起的甲烷的滋養，考慮到這些極深地下微生物竟然存在已經是多麽瘋狂的一件事，所以這聽起來倒也不算是徹底瘋狂的想法了。微生物學家提出了這些微生物其他可能的進食方式，諸如通過從岩石中吸取氫氣，甚至是將輻射當成一種能量來源。但是，對研究者來說，確切地知道地下深處到底發生了什麽十分困難。所以，戈爾德的理論也就不能被完全否定了。
但人們繼續支持他的理論還有一個更基本的理由。這是因為盡管曾經一再有預測認為，到今天，石油和天然氣應該被耗盡了，但似乎我們並沒有用光它們。這些令人沮喪的預測中，最著名的預測來自20世紀50年代，由地球物理學家馬裏昂·金·哈伯特提出。他宣稱美國的石油產量會在1970年達到峰值，而且到了20世紀末，全球的儲量也將開始逐漸但不可避免地減少。
20世紀70年代的石油危機令許多人相信哈伯特是對的，但是現在我們早已進入了21世紀，可石油和天然氣的產量依然在增長。對稀缺即將來臨的預測似乎錯了。這很難證明我們就會像戈爾德想象的那樣，擁有一百萬年的儲量，但他的支持者的確主張，持續的豐富產量證明，對得出如此低估值的傳統地質學產生的懷疑是合理的。
對化石燃料即將變得稀缺的恐懼實際上已經平息，取而代之的是一種新的擔憂：真正的問題不是石油的稀缺，而是其儲量的豐富。這是因為，有強有力的證據顯示，使用化石燃料會造成環境破壞，而這暗示了一種略有些殘酷的諷刺。也許還有許多石油和天然氣，但我們不能就這樣一直燃燒它們。事實上，想象一下戈爾德是對的，地球上真的有取之不盡、用之不竭的石油和天然氣，我們所處的情況就會和柯勒律治[69]《古舟子詠》中的古代水手很像：“水，到處是水，但沒有一滴可以喝。”而成我們的境遇則成了：“石油，到處是石油，卻沒有一滴可以燃。”