就像现在，有了原子钟还要有历法一样，地质历史的同位素测年，无法替代天文周期的计时。因为同位素测年可以求出时间长度，却提供不了天文周期反映的环境变化韵律。不管短到日、年，还是长到岁差、偏心率，都是环境韵律的标志。古人“日出而作，日入而息”，因为白天便于耕种，黑夜宜于睡眠。岁差低谷时地中海形成“腐泥层”，偏心率低值时堆积石灰岩，这也是天文周期，只是你我寿命太短，不通过专家的研究看不出来，与“朝菌不知晦朔，蟪蛄不知春秋”是一个道理。因此，将天文周期引进地质年表，其意义不仅在于提高地质年代学的精度，还有助于理解地质过程的机理。

可以预见，未来的地质年表，既有同位素测年的数据，也有天文周期——主要是偏心率长周期排序的“年龄”。只有理清地质历史上的周期性，才能编制地球的“万年历”。而一旦掌握这种“万年历”，其影响将远远超出地质学的范围，因为人类对大大超过自己生命长度的变化了解实在太少。今天面对“温室效应”疾呼“全球变暖”的学术界，30年前曾经鼓吹过“下次冰期”即将降临；直到现在，下次冰期究竟什么时候来，预测仍然大相径庭，有的说还得5万年，有的却说已经在来临。分歧的原因是不了解轨道变化究竟如何影响地球上的气候，尤其对如何影响碳储库，至今众说纷纭。^[28] 40万年偏心率既是季风的周期、风化作用的周期，又是大洋碳储库的周期，很可能还是海平面升降的周期。今天的地球正在经历着40万年偏心率周期的低值期，大洋碳储库的反应也早已出现，当务之急是要去解读这种长周期变化的环境意义。^[29]不认识地质时期里冰期旋回、碳储库变化周期与轨道参数的关系，要对未来环境长期变化趋势作出科学的预测，是不现实的。

研究天文长周期，不单是地质学请教天文学；相反，天文学也会得益于地质学。天文周期的计算，在时间上有着一定的极限；⑱过于古老的天文周期，天文学已经无能为力，只能将来从地质纪录里去寻找，靠地质学提供。利用地质纪录推测轨道周期的作法，不但有了初步尝试^[30]，而且还在地外星球的航天探测中使用。火星极地上发现有2 500米厚的冰盖（图5），冰盖上的亮、暗条带表明有冰雪与尘埃的互层，应当和地球上一样是轨道驱动下冰期旋回的产物。经过计算，求出火星的轨道周期是：岁差51 000年，斜率120 000年，偏心率95 000年至99 000年。^[31]至于这结论的准确程度将来如何验证，恐怕你我都不见得等得到。

图5　火星上的北极冰盖及其亮度条带显示的冰期旋回

进一步讲，计时和周期的问题同样存在于生物学。演化生物学本来和地质学一样探讨时间问题，而生物大分子进化速率稳定性的发现^[32]，为生物演化研究的计时提供了标准，为建立演化的“生物钟”创造了条件。^[33]对天文周期，生物界和地球气候系统一样，也会作出自己的反应。现在已经知道，生物个体内要有“生理节奏钟”响应昼夜与季节的变化^[34]，要有内在的“发育钟”机制协调个体发育的生长过程。^[35]那么，在生物界的高层次上，是不是也会有生物圈对天文长周期的响应呢？这样的问题也许提得过早，在基因层面上研究生物与天文周期的关系，目前还刚刚起步。可以肯定的是，地球“万年历”的编制，天文长周期在不同学科中的引入，必将开拓人类认识世界的时间范围，提高预测长期变化的能力。到那时，尽管还是“不见古时月”的“今人”，却能够有声有色地开讲包括地球在内的“太阳系演义”。

（本文原载《自然杂志》2006年，28卷1期）

【注释】

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[7]Andrewes W.J.H.钟表的编年史［J］.科学，2002，11：54-63.

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