第一章 初露端倪——一場無形的危機
怎麼我就沒注意到呢？2015年，在白宮的辦公室裡來回踱步時，這個疑惑一直讓我感到心煩意亂。身為歐巴馬總統的科學顧問、也是一名從事土壤研究達三十五年的科學家，我竟一直沒有覺察到我們正面臨著一場危機：美國的土壤正以數倍於再生速率的速度消失，甚至還可能會消耗殆盡。
請容我稍微交代一下這件事的來龍去脈。在此前兩年前，我接到了歐巴馬總統首席科學顧問兼白宮科技政策辦公室（Office of Science and Technology Policy, OSTP）主席約翰‧霍爾德倫（John Holdren）的電話。他邀我到白宮與他共事，執掌該辦公室的科學部門。起初我是敬謝不敏的，因為我不願離開自己在耶魯大學那個熱鬧非凡的研究實驗室——我大學部、碩士、博士班和博士後研究的學生們在那兒一起探索著昆蟲腸道、土壤與植物裡的微生物群落。然而約翰的才氣與總統對科學的深度投入打動了我，於是就同意了這項邀約。歷經標準但極為嚴苛的聯邦調查局背景調查、上完應對參議員提問的速成班，我出席了參議院商務、科學和交通委員會 (Senate Committee on Commerce, Science, and Transportation)主辦的一場竟然還滿有趣的確認聽證會，並且在長達九個月等待後的投票時總算得到參議院全體通過，宣誓就任科學部門的副主任。
宣誓就職那天，我搬進艾森豪行政辦公大樓富麗堂皇的辦公室；這棟樓緊鄰著白宮，容納了近千名員工。我很快就發現，自己在這十六英畝的白宮園區裡可以來去自如。由於我很少待到與友善的特勤局特工道晚安的時間、通過安檢崗哨時的天色也尚未變暗，於是這十六英畝鬱鬱蔥蔥的美景就成了我與大自然溝通的渠道，取代我成年以來一直腳踏實地的田野研究與園藝勞作。這片廣闊的草坪是總統與外國領袖進行正式閱兵儀式的場地、是與幕僚長討論重大議題時散步的地方，也是在暴風雪封鎖華盛頓時與女兒臨時起意玩起雪橇的場所。這片土地成為我與土地和歷史的紐帶。來回穿梭於各個會議之間，我總會想到這數以千計曾同樣走過這些路徑的白宮員工——或許我周遭的空氣裡甚至還飄盪著歷任總統的氣味呢。路過第一夫人的菜園時，我會聞到濃郁的泥土與堆肥的味道；我的下屬總爭先恐後把菜地除草當成一種特權。我陶醉於花園裡色彩繽紛、整潔有序的景象，從未見過有什麼植栽是病懨懨的。我總會向白宮柱廊兩旁那些完美的玫瑰花叢頷首示意，它們與我一起見證了我最喜愛的時刻——陪同總統從橢圓形辦公室前往東廳參加活動。
隨著我逐漸適應新的職務，辦公室裝飾華麗的牆上也貼滿了衛星、望遠鏡、微生物以及總統的照片——都是讓我每天工作滿檔的各個專案的紀念品。我的工作是制定有科學依據的政策來服務美國人民，以強化研究事業並讓世界變得更為美好。在實務上，我這部門的職權很廣，從就年度科學預算向總統與行政管理預算局（Office of Management and Budget, OMB）提供建議，到監管諸如望遠鏡與超導對撞機等主要科學儀器的管理都有。數百位科學家先後登門造訪，提出如何強化科學及其應用的各種願景。我出訪外國，洽談支持大型科研計畫的國際合作案，並多次率領美國代表團參加七大工業國組織（G7）、二十國集團（G20）以及歐盟的科學部長會議。有一次走訪日本，我試駕了未來感十足的電動汽車、也和機器人進行了對話，但是真正令人興奮又膽戰心驚的時刻卻是主持會議的部長轉頭看著我，嚴肅地問道：「那麼，美國的立場是什麼呢？」當時擔子就落在我肩上，得由我來向其他國家傳達白宮的立場是什麼。
在歐巴馬執政團隊裡工作，著實令人感到振奮。在這職位上，我得知我們在探索物質的最微小粒子（particle）、搜尋宇宙遙遠角落裡新的星系；也瞭解我們在尋求對抗病毒疾病的通用性疫苗；更明白了我們還進行了拯救捕蠅草的任務。我們得到了豐厚的回報。我親眼見到總統在2015年國情咨文演說裡宣布，他打算推動我與科技政策辦公室同仁以及其他幾個聯邦機構共同制定的精準醫療計畫。多虧了白宮立法團隊卓越的表現以及國會對人類健康的深切承諾，這個計畫最終在一項參議院以92票對8票通過的法案裡獲得撥款——這才是真正的跨黨派合作！
有時我們也經歷了充滿悲劇與絕望的時刻，例如在得知伊波拉病毒和茲卡病毒疫情爆發的時候。然而希望一直都在：畢竟，我們是美國政府，應該有能力協助緩解痛苦、避免死亡，不是嗎？在西非爆發伊波拉疫情時，總統明確表示：他要撲滅疫情，而且動作要快。我花了好幾個月在白宮情勢室（Situation Room）裡開會；目睹美國陸軍於三週內就在賴比瑞亞各地建好治療設施，深感佩服；與來自二十六個聯邦機構的人員共商對策；並且見證了歐巴馬總統的立法團隊向國會爭取經費所作的巨大努力。過程裡也犯了些錯、有些爭執，還在權力鬥爭裡敗下陣來；我也會見了那些挽救了數千條人命的英勇醫護人員。在後來的某一天，賴比瑞亞終於被宣布再無伊波拉疫情。身為促成這一切的美國政府裡微不足道的一員，我深感自豪。
然而，在我重新溫習現代土壤科學時，卻發現研究與實務之間是脫節的。近幾十年來，土壤科學家改善土壤品質的多數研究成果僅落實到美國三分之一的農地上，從而導致了一個隱患：我們國家的土壤正在逐漸流失。儘管憑肉眼多半難以覺察，但大片的土壤正在風吹雨打裹挾下橫跨過美國。土壤侵蝕在明尼蘇達、愛荷華、堪薩斯、阿肯色、密蘇里與伊利諾等中西部各州尤為嚴重，每年都有大量表土流入密西西比河，然後流向墨西哥灣。
這情形讓我大吃一驚。我曾在1970年代研究過土壤科學，並持續關注土壤侵蝕的趨勢到1985年。那一年，國會通過《國家糧食安全法》（National Food Security Act, NFSA），啟動了一項由美國農業部（U.S. Department of Agriculture, USDA）自然資源保護局（Natural Resources Conservation Service, NRCS）主導的大規模土壤保育行動。我知道在那之後的幾年裡，遏止土壤侵蝕的問題在保護局的推動下已取得極大的進展。值此之後，我便專注於自己的土壤微生物研究、並不再關注全國的發展趨勢，錯以為土壤侵蝕的問題已經獲得解決了。
我當時完全沒有意識到的是，國會在1985年以後便一再削弱該法案的法律語言，以至於自然資源保護局幾乎無權針對土壤保護來向農民問責。到1992年，降低土壤侵蝕的進展已幾乎完全停滯。時至今日，美國土壤流失的速度遠比生成的速度快了十到一百倍。而國際的情勢則更加嚴峻。
從已發表的土壤侵蝕研究中發現的內容讓我大感震驚。此外，和幾位知名土壤科學家交談時所得知的訊息不僅證實了我的擔憂，還讓我警醒到現實情況要比許多研究顯示的更加嚴重。我與團隊根據美國農業部的數據資料進行推估，結果顯示情勢非常嚴峻：中西部廣袤的農田可能在本世紀結束前完全喪失掉表土層。若再考慮到氣候變遷模型中所預測的強降雨頻率增加，土壤侵蝕的速度更會顯著加快。愛荷華州立大學農學家瑞克•克魯斯（Rick Cruse）向我們展示了一張空拍照，圖中清楚可見多處地區表土已被剝蝕，僅剩貧瘠的底土裸露於外。
我花了幾個月的時間重新檢查計算的結果、驗證數據與資料、閱讀更多的科學研究，並諮詢了更多的專家。直到讓自己完全浸淫在這些科學資料當中，我才不得不相信「嚴峻」這個說法並不是誇大其詞。這種土壤侵蝕的趨勢可能會在幾十年內降低美國豐富的糧食產量；而印度、中國與非洲出現類似快速土壤流失的現象，甚至還可能引發全球性的糧食危機。
我在辦公室裡來回踱步、對自己先前的無知感到沮喪，同時也思索著自己是否該做點什麼。我必須讓總統知道。若把這場災難對他隱匿不報，我又如何自稱是一名盡責的顧問呢？拯救美國的土壤，這也許能成為歐巴馬政府留給後人的一項饋贈。
無論要向總統報告什麼，所有的程序都始於一份備忘錄。我過去提交的備忘錄大多都送到了他手上，有些還促成了橢圓形辦公室會議來討論後續的行動。因此，我樂觀地認為歐巴馬總統會收到這份備忘錄、然後進行討論，最後形成一項關於土壤保護的總統級提案。但是在等待了一年多之後，我最終被告知總統任期已近尾聲，已無法再展開另一項重大計畫。這成為我至今最大的遺憾——沒能把那份備忘錄交到他手上。不過，我仍然能夠採取行動，透過撰寫這本書來喚醒世人對土壤危機的關注。
這場土壤危機不僅真實存在、而且迫在眉睫，最終還將影響地球上所有的生靈。全球各地的土壤侵蝕速度快慢不一，但如同蔓延的病毒一般：不分對象，也不僅影響那些有著近距離體驗的人。土壤的流失將影響我們獲取食物與藥物的途徑，並改變地球的氣候。它會摧毀某些棲息地、擴大另一些棲息地，從而改變了物種的分布，導致某些物種的滅絕和其他物種的暴增。然而土壤侵蝕是可以阻止的，而且是馬上就能進行干預的。人類應當能夠從與生俱來的希望和內在力量當中獲得激勵，從而逆轉這場危機。讓我們深入了解，以便能團結一致、目標明確地採取行動。
怎麼我就沒注意到呢？2015年，在白宮的辦公室裡來回踱步時，這個疑惑一直讓我感到心煩意亂。身為歐巴馬總統的科學顧問、也是一名從事土壤研究達三十五年的科學家，我竟一直沒有覺察到我們正面臨著一場危機：美國的土壤正以數倍於再生速率的速度消失，甚至還可能會消耗殆盡。
請容我稍微交代一下這件事的來龍去脈。在此前兩年前，我接到了歐巴馬總統首席科學顧問兼白宮科技政策辦公室（Office of Science and Technology Policy, OSTP）主席約翰‧霍爾德倫（John Holdren）的電話。他邀我到白宮與他共事，執掌該辦公室的科學部門。起初我是敬謝不敏的，因為我不願離開自己在耶魯大學那個熱鬧非凡的研究實驗室——我大學部、碩士、博士班和博士後研究的學生們在那兒一起探索著昆蟲腸道、土壤與植物裡的微生物群落。然而約翰的才氣與總統對科學的深度投入打動了我，於是就同意了這項邀約。歷經標準但極為嚴苛的聯邦調查局背景調查、上完應對參議員提問的速成班，我出席了參議院商務、科學和交通委員會 (Senate Committee on Commerce, Science, and Transportation)主辦的一場竟然還滿有趣的確認聽證會，並且在長達九個月等待後的投票時總算得到參議院全體通過，宣誓就任科學部門的副主任。
宣誓就職那天，我搬進艾森豪行政辦公大樓富麗堂皇的辦公室；這棟樓緊鄰著白宮，容納了近千名員工。我很快就發現，自己在這十六英畝的白宮園區裡可以來去自如。由於我很少待到與友善的特勤局特工道晚安的時間、通過安檢崗哨時的天色也尚未變暗，於是這十六英畝鬱鬱蔥蔥的美景就成了我與大自然溝通的渠道，取代我成年以來一直腳踏實地的田野研究與園藝勞作。這片廣闊的草坪是總統與外國領袖進行正式閱兵儀式的場地、是與幕僚長討論重大議題時散步的地方，也是在暴風雪封鎖華盛頓時與女兒臨時起意玩起雪橇的場所。這片土地成為我與土地和歷史的紐帶。來回穿梭於各個會議之間，我總會想到這數以千計曾同樣走過這些路徑的白宮員工——或許我周遭的空氣裡甚至還飄盪著歷任總統的氣味呢。路過第一夫人的菜園時，我會聞到濃郁的泥土與堆肥的味道；我的下屬總爭先恐後把菜地除草當成一種特權。我陶醉於花園裡色彩繽紛、整潔有序的景象，從未見過有什麼植栽是病懨懨的。我總會向白宮柱廊兩旁那些完美的玫瑰花叢頷首示意，它們與我一起見證了我最喜愛的時刻——陪同總統從橢圓形辦公室前往東廳參加活動。
隨著我逐漸適應新的職務，辦公室裝飾華麗的牆上也貼滿了衛星、望遠鏡、微生物以及總統的照片——都是讓我每天工作滿檔的各個專案的紀念品。我的工作是制定有科學依據的政策來服務美國人民，以強化研究事業並讓世界變得更為美好。在實務上，我這部門的職權很廣，從就年度科學預算向總統與行政管理預算局（Office of Management and Budget, OMB）提供建議，到監管諸如望遠鏡與超導對撞機等主要科學儀器的管理都有。數百位科學家先後登門造訪，提出如何強化科學及其應用的各種願景。我出訪外國，洽談支持大型科研計畫的國際合作案，並多次率領美國代表團參加七大工業國組織（G7）、二十國集團（G20）以及歐盟的科學部長會議。有一次走訪日本，我試駕了未來感十足的電動汽車、也和機器人進行了對話，但是真正令人興奮又膽戰心驚的時刻卻是主持會議的部長轉頭看著我，嚴肅地問道：「那麼，美國的立場是什麼呢？」當時擔子就落在我肩上，得由我來向其他國家傳達白宮的立場是什麼。
在歐巴馬執政團隊裡工作，著實令人感到振奮。在這職位上，我得知我們在探索物質的最微小粒子（particle）、搜尋宇宙遙遠角落裡新的星系；也瞭解我們在尋求對抗病毒疾病的通用性疫苗；更明白了我們還進行了拯救捕蠅草的任務。我們得到了豐厚的回報。我親眼見到總統在2015年國情咨文演說裡宣布，他打算推動我與科技政策辦公室同仁以及其他幾個聯邦機構共同制定的精準醫療計畫。多虧了白宮立法團隊卓越的表現以及國會對人類健康的深切承諾，這個計畫最終在一項參議院以92票對8票通過的法案裡獲得撥款——這才是真正的跨黨派合作！
有時我們也經歷了充滿悲劇與絕望的時刻，例如在得知伊波拉病毒和茲卡病毒疫情爆發的時候。然而希望一直都在：畢竟，我們是美國政府，應該有能力協助緩解痛苦、避免死亡，不是嗎？在西非爆發伊波拉疫情時，總統明確表示：他要撲滅疫情，而且動作要快。我花了好幾個月在白宮情勢室（Situation Room）裡開會；目睹美國陸軍於三週內就在賴比瑞亞各地建好治療設施，深感佩服；與來自二十六個聯邦機構的人員共商對策；並且見證了歐巴馬總統的立法團隊向國會爭取經費所作的巨大努力。過程裡也犯了些錯、有些爭執，還在權力鬥爭裡敗下陣來；我也會見了那些挽救了數千條人命的英勇醫護人員。在後來的某一天，賴比瑞亞終於被宣布再無伊波拉疫情。身為促成這一切的美國政府裡微不足道的一員，我深感自豪。
然而，在我重新溫習現代土壤科學時，卻發現研究與實務之間是脫節的。近幾十年來，土壤科學家改善土壤品質的多數研究成果僅落實到美國三分之一的農地上，從而導致了一個隱患：我們國家的土壤正在逐漸流失。儘管憑肉眼多半難以覺察，但大片的土壤正在風吹雨打裹挾下橫跨過美國。土壤侵蝕在明尼蘇達、愛荷華、堪薩斯、阿肯色、密蘇里與伊利諾等中西部各州尤為嚴重，每年都有大量表土流入密西西比河，然後流向墨西哥灣。
這情形讓我大吃一驚。我曾在1970年代研究過土壤科學，並持續關注土壤侵蝕的趨勢到1985年。那一年，國會通過《國家糧食安全法》（National Food Security Act, NFSA），啟動了一項由美國農業部（U.S. Department of Agriculture, USDA）自然資源保護局（Natural Resources Conservation Service, NRCS）主導的大規模土壤保育行動。我知道在那之後的幾年裡，遏止土壤侵蝕的問題在保護局的推動下已取得極大的進展。值此之後，我便專注於自己的土壤微生物研究、並不再關注全國的發展趨勢，錯以為土壤侵蝕的問題已經獲得解決了。
我當時完全沒有意識到的是，國會在1985年以後便一再削弱該法案的法律語言，以至於自然資源保護局幾乎無權針對土壤保護來向農民問責。到1992年，降低土壤侵蝕的進展已幾乎完全停滯。時至今日，美國土壤流失的速度遠比生成的速度快了十到一百倍。而國際的情勢則更加嚴峻。
從已發表的土壤侵蝕研究中發現的內容讓我大感震驚。此外，和幾位知名土壤科學家交談時所得知的訊息不僅證實了我的擔憂，還讓我警醒到現實情況要比許多研究顯示的更加嚴重。我與團隊根據美國農業部的數據資料進行推估，結果顯示情勢非常嚴峻：中西部廣袤的農田可能在本世紀結束前完全喪失掉表土層。若再考慮到氣候變遷模型中所預測的強降雨頻率增加，土壤侵蝕的速度更會顯著加快。愛荷華州立大學農學家瑞克•克魯斯（Rick Cruse）向我們展示了一張空拍照，圖中清楚可見多處地區表土已被剝蝕，僅剩貧瘠的底土裸露於外。
我花了幾個月的時間重新檢查計算的結果、驗證數據與資料、閱讀更多的科學研究，並諮詢了更多的專家。直到讓自己完全浸淫在這些科學資料當中，我才不得不相信「嚴峻」這個說法並不是誇大其詞。這種土壤侵蝕的趨勢可能會在幾十年內降低美國豐富的糧食產量；而印度、中國與非洲出現類似快速土壤流失的現象，甚至還可能引發全球性的糧食危機。
我在辦公室裡來回踱步、對自己先前的無知感到沮喪，同時也思索著自己是否該做點什麼。我必須讓總統知道。若把這場災難對他隱匿不報，我又如何自稱是一名盡責的顧問呢？拯救美國的土壤，這也許能成為歐巴馬政府留給後人的一項饋贈。
無論要向總統報告什麼，所有的程序都始於一份備忘錄。我過去提交的備忘錄大多都送到了他手上，有些還促成了橢圓形辦公室會議來討論後續的行動。因此，我樂觀地認為歐巴馬總統會收到這份備忘錄、然後進行討論，最後形成一項關於土壤保護的總統級提案。但是在等待了一年多之後，我最終被告知總統任期已近尾聲，已無法再展開另一項重大計畫。這成為我至今最大的遺憾——沒能把那份備忘錄交到他手上。不過，我仍然能夠採取行動，透過撰寫這本書來喚醒世人對土壤危機的關注。
這場土壤危機不僅真實存在、而且迫在眉睫，最終還將影響地球上所有的生靈。全球各地的土壤侵蝕速度快慢不一，但如同蔓延的病毒一般：不分對象，也不僅影響那些有著近距離體驗的人。土壤的流失將影響我們獲取食物與藥物的途徑，並改變地球的氣候。它會摧毀某些棲息地、擴大另一些棲息地，從而改變了物種的分布，導致某些物種的滅絕和其他物種的暴增。然而土壤侵蝕是可以阻止的，而且是馬上就能進行干預的。人類應當能夠從與生俱來的希望和內在力量當中獲得激勵，從而逆轉這場危機。讓我們深入了解，以便能團結一致、目標明確地採取行動。
