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試閱
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奇妙的塵埃
前言
地球新聞播報員
我為什麼想寫一本關於塵埃的書？
事實上，是這個小東西熱烈地向我介紹它自己。幾年前，我為了寫一篇尋找恐龍化石的探險文章，前往蒙古的戈壁沙漠工作。在那裡，我目睹了一場如橘紅色巨大雲朵的沙塵，橫掃過沙漠表面，壯觀的景象令人難忘。漫天狂飛的細沙吹進我的眼睛和鼻子，滲入我的書頁，連我裹得緊緊的睡袋裡也有它們的蹤跡。
原本我以為凌亂的沙塵只是戈壁當地的特有景象，然而同行的地質學家大衛．羅普（David Loope）卻告訴我，其實整個地球上空的高處都覆蓋著一層薄薄的飛沙，我立刻為這個題材深深著迷。當我們站在一處砂岩峭壁旁，觀察著這些曾在空中盤旋飛舞的沙塵，羅普向我解釋戈壁沙漠裡豐富的化石寶藏是如何在沙塵的幫助下成形。 「水蒸氣凝結在這些飄浮於高處的沙粒上，形成了雨滴，」他說，「降雨時沙粒被雨水順勢帶下，然後在地上的沙丘施展它的幽暗魔法。」
想想看，當同樣的事發生在世界各地，會是怎樣的景況：每一天，全世界有多少雨水從天而降？而且每一滴雨中都含有一顆沙塵？因此，天空中究竟需要多少沙塵，才能提供足夠的降雨核心？再說，這些沙塵又是從哪裡來的？
另一位同行的伙伴則警告我，在離開戈壁沙漠之後連續六個月，我得不斷清潔耳朵裡的沙塵。不過，有一些粉沙似乎已經進入耳朵的更深處。回家後，我去醫院檢查，醫師告訴我，我的腦子裡竟然也有沙子。每當我朝天空仰望，總是試圖尋找那片無所不在的沙塵帷幕；每當雨滴拍打我的手臂，我會瞪著這滴濺開的水花，心想到底裡頭包裹著什麼樣的顆粒；每當我擦拭電腦螢幕，我會透過放大鏡，端詳那些卡在手指頭指紋細縫間閃閃發亮的絨毛狀物體。這些來自破碎世界的單一碎片實在太渺小了，小到無法用肉眼分辨：可能是皮膚碎屑、岩石微粒、一小片樹皮、腳踏車剝落的塗漆、燈罩的纖維、螞蟻的腳、毛衣上的羊毛、磚塊碎片、磨損的輪胎橡膠、漢堡肉烤焦的碳灰，或是一顆細菌。這個世界總是維持在解體的狀態。
這些肉眼看不見的塵埃，並不像表面看起來那樣對環境無害；它們也可以是冷酷無情的小流氓，到處惹事生非。從氣候學到免疫學，塵埃是各學門科學家正審慎研究的對象。它可能是地球氣候變遷的祕密樞紐。每年，有數十億噸的沙塵飄揚在空中，造成地球大氣的改變。而且，不再只有礦工、砂石工和從事石棉產業的工人屬於高危險群，現在有數千、甚至數百萬每天生活在髒空氣中的普通人受到生命威脅。儘管我們的身體已演化出阻擋天然沙塵的生理機制，肺部仍抵擋不了工業生產所製造的更細微顆粒。此外，塵埃與氣喘病的關係是現今另一項逐漸熱門的話題，而科學界新的解釋方向出人意料：氣喘病之所以那麼普及，或許就是因為居家環境實在太乾淨了。
基於實際上的需要，研究塵埃的學者也是富有創造力的一群傢伙。對於研究大象的學者來說，要取得一份樣本並不會太困難，但是對於研究塵埃的學者來說，他們一定得常常發明新的儀器來取得感興趣的研究樣本。例如，有一位女性科學家為了從井底收集星際塵埃，發明了一種水下吸塵器；另一位研究人員為了研究最後一次冰河時期所遺留的塵土，想盡辦法從冰河的鑽探岩心裡分離出塵埃樣本。不過，收集樣本只是這場研究戰役的前半段，後續的處理與分析過程，更因為實驗對象過於精巧而變得複雜萬分。科學家甚至得用保鮮膜把手指頭包裹起來，以處理得來不易的塵埃。
自從我那一天站在戈壁沙漠上思考天空中沙塵的數量，我將空氣當作媒介，而沙塵正是這媒介所攜帶的訊息。從這個角度來看，沙塵正在向世界播報著新聞：落磯山脈正受到侵蝕；菲律賓群島上某一座火山正在爆發，請民眾小心。它也播報著在地的頭條新聞：隔壁鄰居的咖啡機正在烹煮咖啡豆；高速公路上正在大塞車，請民眾多加注意。它也有社會新聞：接下來讓我們關心所有的人類活動。因為我們人類也是骯髒的塵埃製造者。
寫這本書的目的，首先是要幫助讀者解讀空氣中的沙塵所要傳達的訊息。地球因為幅員過於遼闊而難以全盤了解，但是收聽這些地球上最小的播報員所帶來的新聞快報，也許可以幫助我們更加理解這顆星球的全貌。
第二個目的是要向讀者介紹塵埃，讓人們了解自己所製造的塵埃。不必因為這項事實而難為情：其實我們每個人都一直籠罩在自己的皮膚碎屑和衣物纖維所形成的薄霧之中。除此之外，我們在日常生活中每點一根火柴、每按一次電燈開關、每開一里路的車，一舉一動都在製造更多的塵埃。就全世界的總產量來說，人類自己所製造的塵埃量已經有一顆行星的大小。
當自然現象與人類活動造成地表的塵土揚起，天氣、甚至是長期的氣候就會因此改變。而當塵埃落定之後，便輪到海洋、土壤以及我們精巧的肺部構造受到影響。這些微小的東西，具有巨大無比的魔力和破壞力。◎
第一章 沙塵的世界
想像有一只擱在門廊扶手上的玻璃杯，在陽光下看起來似乎晶瑩剔透，但事實上，玻璃杯內卻至少有兩萬五千顆肉眼看不見的塵埃正在翻騰攪動。這些塵埃可能來自地球上的任何一個角落。某一刻，它們是從撒哈拉沙漠的沙塵上剝落的塵埃，以及比毛髮更細小的駱駝毛屑；然後風向一轉，包圍在你四周的變成是一群舞動在森林空氣中的真菌孢子和乾燥的紫羅蘭碎片；下一刻，一輛公車在你家附近停靠載客，於是瞬間，你的四周混合交雜著人類的皮膚碎屑和細微的黑色碳灰。
每當你吸進一口氣，就有成千上萬的塵埃跟著氣流飛旋進入你的身體。有些卡在鼻腔內的彎曲通道，有些黏在喉嚨的黏膜上，其他的則在你的肺部深處找到永恆的居所。當你從開頭讀到這裡，大概已經吸進了十五萬顆「塵」世的微粒——不過，前提是你居住在地球上最乾淨的角落。如果你住的地方比較髒，你吸進的塵埃可能已經超過一百萬顆了。
儘管這些微粒在大部分的人類歷史中當真「微」不足道，我們在這本書中將會見證它們驚人的重要性。有些會對地球和居住其上的生物造成威脅；有些則讓人類與動植物受惠。微粒的本身往往就十分迷人。到了顯微鏡底下，塵埃的祕密私生活將無所遁形。
數量驚人的微粒
最令人印象深刻的大揭密之一是：究竟有多少塵埃圍繞在我們的四周？（以科學眼光來看，也就是地表所有微粒的總噸數有多少？）這些碎屑又小又難以捉摸，所以只能進行很粗略的估計。儘管如此，每年都有非常大量的小東西在空氣中隨風飄蕩是不可否認的事實。
每一年，有十至三十億的沙漠塵土隨風飄揚在空氣中。十億噸的沙塵足以裝滿一千四百萬節火車貨車廂，其長度可繞地球赤道六圈。
每一年，有三十五億噸的細小鹽粒出自海洋。
每一年，樹木與其他植物排出十億噸的有機化學物質到空氣中，其中約有三分之一會凝聚成微小的飄浮小珠。
每一年，有二至三千萬噸的硫化物從浮游生物、火山與沼澤中滲漏出來，其中約有一半會形成空氣中懸浮的微小顆粒。
燃燒樹木與草，每年會製造出六百萬噸的黑煤灰。
全世界的冰河都在緩慢地碾碎它所行經的高山，製造出來的塵土飄揚在空氣中。但數量是多少呢？沒有人知道。
同樣的，每年有多少玻璃質火山灰噴發出來？
除此之外，還有微生物或生物身體的碎屑，如四處飛散的真菌、病毒、矽藻、細菌、花粉、枯葉的纖維、蒼蠅的眼睛和蜘蛛的腳、蝴蝶翅膀上的鱗片、北極熊毛髮的片段和大象的皮膚碎屑，究竟有多少噸這類東西漫遊在大氣之中呢？
大約四百萬年前，我們的祖先開始擴增大自然中的塵埃產量。首先，人們學會了駕馭火這項迷人的工具，開始為大自然添加煤灰。後來，人們發現金屬的妙用，所製造的黑煙就更加豐富精采，其中充斥著燠熱的青銅（銅錫合金）、鐵、銅、金和銀的細微顆粒。在紡織技術出現後，人們更製造出肉眼看不見的動物及植物纖維碎片，隨風飛出人類的居所。最後，隨著工業革命的來臨，人類的塵埃產量也開足了馬力。
目前，每年有九千萬至一億噸的硫，從世界各地燃燒化石燃料的工廠中排放出來，其中主要是燃燒煤炭的火力發電廠，以及燃燒石油的工廠和柴油引擎，導致天空中每顆天然的「硫粒子」都與三至五顆人類製造的硫粒子結合在一起。而且，化石燃料廠的數目還一直在增加。
天空中有超過一億噸的氮氧化物，就像硫的氣體分子一樣，容易形成微粒，從田地、汽車以及其他燃燒化石燃料的機器排到空氣中。
天空中有八百萬噸的黑煤灰並不是燃燒樹木與草地的結果，而是來自大量燃燒化石燃料（尤其是煤炭）。即使是六百萬噸燃燒樹木與草地所形成的黑煤灰，大部分也都是人為造成的。
天空中十億至三十億噸的沙塵，有一半是我們的責任，因為農業活動與其他土地濫用所製造出的沙塵總量，比天然形成的多出一倍。
還有一些是二十世紀之後才出現的微粒——使人神經緊張的水銀和讓人昏昏沉沉的鉛、戴奧辛和多氯聯苯等致癌物、核能災變產生的放射性物質、殺蟲劑、石棉和有毒的煙霧等等，種類五花八門。每年究竟有多少噸這類物質飄浮在天空中？我們並不知道。
百分之一，萬分之一……
相較於難以衡量的塵埃總量，研究微粒的專家倒比較容易定出各種塵埃的確切大小。一般來說，盤旋在我們四周的塵埃小到連地心引力都很難抓得住，而塵埃表面的靜電，甚至原子與原子之間的作用力，都比地心引力的召喚來得強。塵埃黏附在天花板上與掉落在桌面上，是一樣輕而易舉的事。
科學家用「微米」（百萬分之一公尺）為單位來衡量塵埃的大小。就拿你的手毛為例。一根毛髮大約一百微米寬。現在想像拿起剪刀「喀擦！」一聲剪下一段一百微米長的片段。這個片段小到也只有你這個剪下它的人才看得到，但是從微粒的定義來說，這片段還是太大了。科學家會把這塊碎屑歸類到沙粒那一區。
以科學的定義來看，最大的塵埃只有毛髮的三分之二寬，這些大顆粒通常是大自然的傑作。例如，花粉顆粒的寬度約為毛髮的十分之一寬到全寬。假如你篩落一把海灘或沙漠的細沙，最後黏附在你手掌上的粉末，絕大多數都屬於比較大型的微粒。從襯衫纖維中掉落出來的皮膚碎屑，寬度約為毛髮的十分之一，長度約為毛髮的五分之一，這些長方形碎片就飄蕩在身體週遭，彷彿一片看不見的光暈。從海面上噴出的海鹽微片多達五微米寬，也是屬於比較大型的微粒。
與大顆粒的塵埃相比，醫學界更憂心於細微粉塵所造成的危害，因為長久以來，人體已經演化出防止大顆粒進入體內的機制。舉例來說，幾乎所有的花粉都會卡在鼻腔——過敏體質的人對此會非常敏感，但是小型的塵埃卻能穿越這道屏障，進入精巧的肺部深處。
直到最近，科學家才定義出十微米（毛髮的十分之一寬）是塵埃的安全底線。但是當這些專家更深入探究，他們決定調整這項標準。醫學研究顯示，小於上述標準四分之一的塵埃往往會導致最嚴重的肺部疾病及死亡。但是，即使科學家重新定義有害微粒的界線以保護人類的肺部健康，想要搞清楚究竟微粒如何造成生命威脅，仍然是難事一樁。
那麼，哪些塵埃屬於危險份子？少數幾種大自然的微粒符合這項標準：細菌與真菌孢子通常都小於十微米。然而工業生產製造的微粒才是這支「小」軍團的主力。殺蟲劑的微粒介於○．五微米至十微米寬。吸菸的人所呼出的每一口煙中，就算是最大的顆粒也小於○．五微米寬（那是兩百分之一的毛髮寬）。汽車排放的廢氣中，最小的微粒是百分之一微米寬（相當於萬分之一的毛髮寬）。這也是各種工業廢氣在空氣中凝聚成微粒時的體積大小。此外，病毒與大分子的大小約略相同。現在你知道了：兩萬五千顆塵埃何以能毫不惹人注意地飄浮在玻璃瓶中。
不可或缺的小東西
儘管我們將在書中見證塵埃造成的死亡與傷害，塵埃仍然是孕育生命不可或缺的東西。我們所環繞的太陽，孕育誕生於一團由星際塵埃形成的星雲，而相同成分的星塵（大約是香菸顆粒的大小）聚集在一起形成了地球。充斥在宇宙間的星塵，使原本閃亮的銀河黯淡，阻擋了地球上的我們觀看大部分行星的視線。每當一顆星星走向生命的盡頭，便會噴發出更多的星塵到銀河中，就像在天空中施放一道又一道的黑色煙火。這些任期結束的星星所產生的星塵，便是形成下一代天體的材料，如下一個太陽或地球。
我們在地球上生活，並不會希望世界是一塵不染，因為乾淨的世界將等於是悶熱的世界。在水循環的過程中，水從海洋、湖泊蒸發，在空氣中凝結後再降雨回歸地面，完成一次循環。但凝結是在「空氣中充滿塵埃」的前提下才會自然發生，因為需要足夠的塵埃才有供水蒸氣凝結的核中心。要是缺乏塵埃，空氣中的濕度必須達到百分之三百，才可能產生凝結現象。這會導致最令人難受的夏天：既炎熱又讓人全身黏答答——因為空氣中缺乏適當的核中心，全部的水分都凝結在你的身體上。
既然雲是由一團水蒸氣圍繞著各種塵埃的顆粒凝結而成，缺少塵埃除了無法降雨，也表示天空將萬里無雲。雲能反射太陽光，在地面形成陰影，而且總是覆蓋約一半的地表。如果天空中都沒有雲朵，地球會更加炎熱。
許多飄浮在空中的塵埃，其實是微小的生命。它們可以藉由風來旅行，讓地球的生態既健康又綠意盎然。例如真菌可以分解動植物的屍體、甚至是岩石，並釋出各式各樣的養分到土壤，讓土壤更加肥沃。此外，絕大部分的真菌演化出以風來傳播孢子的機制。這些堅韌的孢子飄蕩到世界各地，跟著隨機的起風或降雨，落回地面生根發芽。
許多花粉也靠風來傳播。大一點的花粉藉由蜜蜂或其他以花蜜為食的動物傳播，小一點的就要靠自己在空氣中傳送，偶然落在對的雌花上，便能進行生生不息的繁衍現象。
矽藻也靠風來傳播。顯微鏡下才看得見的矽藻，是具有矽質化細胞壁的藻類。即使是稱作線蟲（nematode）的微小蠕蟲，也小到足以隨風起舞，憑藉著空氣散佈。以荒涼隔絕的南極洲為例，在最後一次冰河時期裡，幾乎所有的生命型態都滅絕了，但後來卻發現，麥克默多乾河谷群（McMurdo Dry Valleys）的冰冷荒地上存在著各式各樣的微生物，其中包括體型較大的線蟲。最有可能的解釋是，這些線蟲的祖先隨著風，遠從南美洲、非洲或澳洲飄洋過海來到這裡。
在許多關於塵埃次要議題的卓越研究中，也提出意義重大的發現：一些微小的生物不僅在空中傳播，也依靠空氣中的微粒繁衍。有研究指出，某些細菌能幫助水蒸氣在空氣中凝結，然後它們便在自己製造出來的水滴中分裂繁殖。
就算是那些呼嘯充塞在沙漠裡的數十億噸塵土，對地球也很有貢獻。例如加勒比海的某些島嶼現在充滿著種類豐富且生意盎然的植被，然而要不是因為有大量的沙塵與火山灰覆蓋，如今應該會是裸露灰暗的岩石地。同樣地，南美洲亞馬遜河流域錦繡般的雨林，也是受惠於沙漠的塵土。在潮濕多雨的雨林氣候中，雨水會快速沖刷土壤中的養分。然而每年冬天，從北非撒哈拉沙漠吹來的西南季風會帶來豐沛的「沙塵雨」，重新帶給南美洲熱帶森林豐富的營養。
從天而降的沙塵也供給地球上最荒蕪的地帶少數幾個月的食糧。在冰河頂端，降落的沙塵就像餐廳的外送服務，送餐給目前所知生活得最艱苦的一些生物。即使是在冰河內部，我們也能看到是那顆無所不在的塵埃，支持著小小的生命網絡持續運作。而掉落在海洋中的塵土，也讓海洋植物繁茂興盛。這些植物是在顯微鏡下才看得到的浮游植物，儘管體型微小，卻是海洋食物鏈底層最豐富的營養來源。浮游生物除了利用塵埃，也會製造塵埃；它們從天空掉落的塵埃中獲得養分，然後釋出富含硫的粒子到空氣中，那剛好是興雲佈雨必備的核中心。
就某種程度來說，科學家了解生命與無生命的塵埃如何搭配合作、影響天氣，而現在科學家也很清楚塵埃能改變長期的氣候現象。一般而言，氣候學家將他們對溫室效應的恐懼指向地球附近能吸熱的溫室氣體，但是當全球暖化的現象愈來愈嚴重，空氣中的小小塵埃搖身一變成為重要主題。科學家現在知道部分塵埃能反射陽光，冷卻地球溫度。有些塵埃，尤其是我們製造出來的黑煤灰，飄浮在空中時能吸附大量的熱。一些驚人的理論甚至暗指，一場全球性的沙塵暴導致冰河突然消退，造成最近一次冰河時期的結束。至今為止，即使是最樂觀的科學家也無法肯定，究竟塵埃對地球環境的熱平衡會產生什麼作用？究竟愈來愈多的塵埃會讓溫室效應的情況好轉，還是每下愈況？
人類與塵埃
數千年來，塵埃與人類的關係也錯綜複雜。
八千年前，居住在中國中部地區的農夫發現，堆積在地表毫不起眼的厚土，其實是極有價值的寶藏。這片覆蓋地面的沃土大約有一百公尺厚，而在此之前，除了提供豐富的營養給當地植被，仍未被善加利用。不過如今，堆積覆蓋在世界各地的類似塵土，包括美國中部，都已經被深度耕作。遺憾的是，就如我們將會見到的，過度使用土壤有時會造成非常悲慘的結果。
大約在中國農夫開始從事農耕的四千年後，住在古老的美索不達米亞平原的居民，開始燒熔當地的沙土來製造石磚。考古學家最近在一個叫做麥錫肯—薩皮爾（Mashkan-shapir）的地方，發現了寬大平整的長方形黑色岩石，其成分與天然的玄武岩一點也不像，但是化學成分卻與當地河床上的沙土相同。於是考古學家推測，由於平原上缺乏樹木與石頭，說不定麥錫肯—薩皮爾的古老居民靈機一動，將沙土加熱到兩千兩百度（攝氏一千二百度），熔化並模鑄成石磚，作為建築材料之用。
在同一時期，北歐芬蘭地區的居民正在探索當地一種特殊的沙土。這種沙土是用一種充滿纖維的奇怪岩石搗碎做成，能強化當地人用來製作陶器與填補牆壁裂縫的黏土。在南歐，人們最終學會將這種奇怪岩石（就是石棉）裡的纖維織入防火布料之中。而且早期的博物學家也老早注意到，石棉纖維是一種非常不利於人體健康的物質。
在世界的另一端，也有著與塵土息息相關的古文明：居住在瓜地馬拉蒂卡爾（Tikal）的馬雅人，似乎會在製作陶器的過程中，細心地添加大量比例的火山灰，使成品更堅固。這項需要大量火山灰的當地傳統，給後世留下一道謎題：當地離最近的火山灰沉積地層距離並不算短。難道火山灰真的那麼重要，值得讓馬雅人吃力地運送它，穿越一百六十多公里的叢林？其中一道謎題的解釋也跟題目同樣有趣：美國中部的火山曾經比我們目前所知的更加活躍，因此過去大量的火山灰，剛好就降落在蒂卡爾地區。
現代人仍然利用塵土在種植作物、建造房屋、製作陶器等數千種用途上。水泥牆是用沙粒與小石礫混合砌成的；石膏原是一種礦物粉末，經過壓縮製成各種模型；各色的礦土賦予塗料原色；岩石碎屑讓洗衣粉摸起來有粗糙感，讓牙膏具有光澤，讓滑石粉具有絲緞般的質感；眼影是耀眼的礦土，從滑石、魚鱗粉末到色素，都是眼影的素材；阿斯匹靈與維他命是由藥粉壓縮製成的；雜誌頁面之所以光滑閃亮，是因為塗了一層極薄的乾黏土；鉛筆的筆芯由石墨粉壓縮製成；麵包是麥粉做成的，義大利麵也是；深黃色的芥末醬是用芥末種子的粉末調成；可可粉是可可豆研磨做成的。看來，現代生活真的很倚重各式各樣的粉末呢！
我們這麼喜歡將東西磨成粉，其中一個理由是粉末能提供最大的表面積以產生化學作用。化學反應一般發生在物體的表面，提供愈多的表面，發生反應的範圍就愈大。你可以想像將五十顆咖啡豆浸泡在大杯熱水中，然後再用五十顆咖啡豆磨成的粉重複同樣的動作；你也可以想像將一大塊肥皂丟進洗衣機的待洗衣物中，然後將肥皂削成粉末再重複一次動作，看看兩者的結果有什麼不同。總之，表面積愈多，就能允許愈多的反應發生。
這樣的特性會製造出令人驚嘆——或令人遺憾的結果。
聚眾進襲
一些盤旋在我們周邊的塵埃，其實是肉眼看不見的壞蛋。切記隨時與工廠排放的有毒物質保持距離。而即使是平凡無奇的古老沙漠塵埃，也有它陰暗的一面。
例如在七千五百萬年前，平凡無奇的沙漠塵土似乎對生活在當地的恐龍設下一道難以察覺的陷阱。某一刻之前，這些可懼的生物還是當地的老大哥，下一刻，周圍的沙丘便密謀進行一場大活埋。（偵查工作需要重新建構這樁古老的謀殺案，但我們會看到，利用像沙塵這種容易被忽略的東西來犯案，是相當關鍵的要素。）
也許當時這群被活埋的恐龍還算幸運。一千萬年後，恐龍的故事會進入節奏更為緩慢的終章。當時因為一顆巨大的隕石撞擊地球，造成天空中佈滿塵埃，長年阻擋陽光的照射，造成恐龍的滅絕。而鳥類、海中生物以及嬌小的哺乳類祖先也跟著遭殃。
如今沙漠塵土依然在製造麻煩。一種與沙土有關的疾病，造成加勒比海海域的紫海扇（或稱紫柳珊瑚）大量死亡。來自北非撒哈拉沙漠的沙礫，長久以來都會橫越大西洋，降落在加勒比海區域。但是在一九七○年代，撒哈拉地區一場可怕的乾旱造成更多沙礫從沙漠南部隨季風而傳播。到了一九八○年代初期，降落在加勒比海區域的沙礫愈來愈厚，科學家發現一場瘟疫在當地的珊瑚礁之中散播開來。在沙土入侵的同一時期，當地珊瑚的種類銳減到幾乎滅絕，一種海膽大批死亡，美麗的紫海扇變成灰暗、表面凹凸不平的醜怪模樣。造成這場海扇瘟疫災難的原因仍有待調查，不過，科學家將矛頭指向撒哈拉沙漠沙礫裡的一種真菌。
現在科學家更仔細研究來自撒哈拉沙漠的沙礫，從中找出放射性物質、水銀與好幾種真菌等林林總總的東西。在佛羅里達州南部，某日的夏季午後，一位長期研究塵埃的學者告訴我，這種從遠方飄揚而來的沙漠塵土，是空氣中最常見的微小顆粒，其中也許含有與人類健康相關的弦外之音。
醫學界已經知道，有些微粒會對人體健康造成致命的影響。當他們以空氣中的廢氣總量為美國的各大城市排名，發現汙染的次序與死亡率的排名一樣：空氣愈汙濁的城市，死亡率愈高。某個聯邦機構推估，每年有六萬名美國人死於空氣汙染。要解讀這樁集體謀殺，關鍵的問題是：究竟是哪些塵埃具有這樣的殺人本領？
有些塵埃顯然具有致命性。例如，美國每年有一千五百名礦工因為吸入過多的煤灰而死於非命。在這個國家，死於吸入過多石英粉的礦工、砂石工與其他勞工，更比上述數目多了兩百五十人。細針狀石棉微塵會導致肺癌與腸癌。不過，在城市裡，這些塵埃存在於空氣中的比例並不高。所以，其實是其他的東西在城市中作祟。有愈來愈多的線索指向我們自己製造出來的各種化學分子。
室內的塵埃可能跟室外的塵埃一樣安全，或一樣危險。
躲藏在家裡長沙發下與冰箱後面，到處蹦蹦跳跳的塵埃，種類五花八門，從太空鑽石到撒哈拉沙漠的塵土、恐龍的骨骸以及現代橡膠輪胎的碎片都有。此外，還有具毒性的鉛、老早就被禁用的殺蟲劑，以及一堆我們以清潔環境為理由、習慣於屋內噴灑的各種化學分子。這些到處彈跳的塵埃，還包括會導致過敏的塵屍骸，或是塵本身，以及獵捕其他小生物的肉食，和那些將蝨子、塵等螫死為食的偽蠍子。
此外，屋內的塵埃與發生在幼童身上的鉛中毒，具有某種程度的連帶關係。當小孩爬過地毯——尤其是那些老舊、滿佈灰塵的地毯，黏呼呼的手腳幾乎總是立刻沾滿塵埃，最後這些塵埃被吃進肚子裡。一項最好的指標便是，地毯樣本中的鉛含量有多少，房子裡的小孩血液中的鉛含量便有多少。
詭異的是，假如不是因為屋子裡那些髒灰塵所含有的致病化學物質與重金屬，我們應該學著愛屋裡到處飛揚的塵埃。數十年來，過敏症的專科醫師對他們的部分患者噴灑取自吸塵器裡經過蒸餾處裡的塵埃顆粒，作為另類的治療方式。雖然還不清楚這項怪異療法成功的背後祕密，但醫師們保證，這樣真的可以緩和塵埃引起的過敏症狀。而且現在，有些饒富趣味的塵埃研究，找到「髒屋子」與「健康孩童」之間的關聯。在先進國家中，患有氣喘病的孩童數量愈來愈多，但卻有成堆的研究報告指出，每天在骯髒、充滿病菌的家中爬來爬去、吮吸手指的幼兒，反而比較不容易罹患氣喘病。醫師堅信，家中的塵埃一定含有某些東西可以強化幼兒的免疫系統。
過去與未來
不管在室內或室外，到處可見塵埃，而且其中絕大部分藏有地球過去的祕密。
一些圍繞在我們周圍的塵埃，是亙古年前在遙遠的萬里之外發生碰撞、破碎的小行星碎片，另一些則是幾年或幾世紀前，途經地球燃燒殞落的彗星所留下的殘骸。這些星塵顆粒每天以每平方公尺一顆的速率降落在地球表面。
由於這些特別的塵埃背負著宇宙過去的祕密，我們將會看到科學家竭盡所能地想要捕捉它們。然而，抓住這些微小的時空膠囊只是研究戰場的前半段：要分析這些跟煙霧一樣細小的顆粒，似乎是不可能的任務。但是無論如何，當一位研究星際塵埃的學者能分析出一顆星塵裡的化學成分，便朝向了解星系起源的目標更進一步。
這是一份關於過去的祕密。
至於未來的祕密呢？——與我們個人息息相關的未來祕密呢？可以從無聲無息盤旋在我們鼻端下的塵埃找到答案。就如同過去恐龍屍骸的塵埃正飄蕩在今日的空氣中，將來你腐朽的屍體也會有同樣的結局。假如你的屍體是埋葬在土裡，那它終將成為土壤的一部分，然後經過數百、甚至數千年，你的墳墓會因為大自然的侵蝕而裸露在空氣中，到時候成千上萬的你將會飄揚在世界的各個角落。當然，如果你是選擇火化、播灑你的骨灰，你化為塵埃的過程自然會更加快速。
即使現代人採取最大膽的嘗試與努力，也無法逃避成為一抔黃土的最終命運，因為就算是存活到世界末日的最後一個生命，最終也將化為一堆塵土，因為太陽未來數十億年緩慢的膨脹死寂過程，將連帶造成地球被烤乾的命運。我們的世界終將成為一團隨太陽風消散的煙霧，吹拂過充滿星塵的銀河系。◎
地球新聞播報員
我為什麼想寫一本關於塵埃的書？
事實上，是這個小東西熱烈地向我介紹它自己。幾年前，我為了寫一篇尋找恐龍化石的探險文章，前往蒙古的戈壁沙漠工作。在那裡，我目睹了一場如橘紅色巨大雲朵的沙塵，橫掃過沙漠表面，壯觀的景象令人難忘。漫天狂飛的細沙吹進我的眼睛和鼻子，滲入我的書頁，連我裹得緊緊的睡袋裡也有它們的蹤跡。
原本我以為凌亂的沙塵只是戈壁當地的特有景象，然而同行的地質學家大衛．羅普（David Loope）卻告訴我，其實整個地球上空的高處都覆蓋著一層薄薄的飛沙，我立刻為這個題材深深著迷。當我們站在一處砂岩峭壁旁，觀察著這些曾在空中盤旋飛舞的沙塵，羅普向我解釋戈壁沙漠裡豐富的化石寶藏是如何在沙塵的幫助下成形。 「水蒸氣凝結在這些飄浮於高處的沙粒上，形成了雨滴，」他說，「降雨時沙粒被雨水順勢帶下，然後在地上的沙丘施展它的幽暗魔法。」
想想看，當同樣的事發生在世界各地，會是怎樣的景況：每一天，全世界有多少雨水從天而降？而且每一滴雨中都含有一顆沙塵？因此，天空中究竟需要多少沙塵，才能提供足夠的降雨核心？再說，這些沙塵又是從哪裡來的？
另一位同行的伙伴則警告我，在離開戈壁沙漠之後連續六個月，我得不斷清潔耳朵裡的沙塵。不過，有一些粉沙似乎已經進入耳朵的更深處。回家後，我去醫院檢查，醫師告訴我，我的腦子裡竟然也有沙子。每當我朝天空仰望，總是試圖尋找那片無所不在的沙塵帷幕；每當雨滴拍打我的手臂，我會瞪著這滴濺開的水花，心想到底裡頭包裹著什麼樣的顆粒；每當我擦拭電腦螢幕，我會透過放大鏡，端詳那些卡在手指頭指紋細縫間閃閃發亮的絨毛狀物體。這些來自破碎世界的單一碎片實在太渺小了，小到無法用肉眼分辨：可能是皮膚碎屑、岩石微粒、一小片樹皮、腳踏車剝落的塗漆、燈罩的纖維、螞蟻的腳、毛衣上的羊毛、磚塊碎片、磨損的輪胎橡膠、漢堡肉烤焦的碳灰，或是一顆細菌。這個世界總是維持在解體的狀態。
這些肉眼看不見的塵埃，並不像表面看起來那樣對環境無害；它們也可以是冷酷無情的小流氓，到處惹事生非。從氣候學到免疫學，塵埃是各學門科學家正審慎研究的對象。它可能是地球氣候變遷的祕密樞紐。每年，有數十億噸的沙塵飄揚在空中，造成地球大氣的改變。而且，不再只有礦工、砂石工和從事石棉產業的工人屬於高危險群，現在有數千、甚至數百萬每天生活在髒空氣中的普通人受到生命威脅。儘管我們的身體已演化出阻擋天然沙塵的生理機制，肺部仍抵擋不了工業生產所製造的更細微顆粒。此外，塵埃與氣喘病的關係是現今另一項逐漸熱門的話題，而科學界新的解釋方向出人意料：氣喘病之所以那麼普及，或許就是因為居家環境實在太乾淨了。
基於實際上的需要，研究塵埃的學者也是富有創造力的一群傢伙。對於研究大象的學者來說，要取得一份樣本並不會太困難，但是對於研究塵埃的學者來說，他們一定得常常發明新的儀器來取得感興趣的研究樣本。例如，有一位女性科學家為了從井底收集星際塵埃，發明了一種水下吸塵器；另一位研究人員為了研究最後一次冰河時期所遺留的塵土，想盡辦法從冰河的鑽探岩心裡分離出塵埃樣本。不過，收集樣本只是這場研究戰役的前半段，後續的處理與分析過程，更因為實驗對象過於精巧而變得複雜萬分。科學家甚至得用保鮮膜把手指頭包裹起來，以處理得來不易的塵埃。
自從我那一天站在戈壁沙漠上思考天空中沙塵的數量，我將空氣當作媒介，而沙塵正是這媒介所攜帶的訊息。從這個角度來看，沙塵正在向世界播報著新聞：落磯山脈正受到侵蝕；菲律賓群島上某一座火山正在爆發，請民眾小心。它也播報著在地的頭條新聞：隔壁鄰居的咖啡機正在烹煮咖啡豆；高速公路上正在大塞車，請民眾多加注意。它也有社會新聞：接下來讓我們關心所有的人類活動。因為我們人類也是骯髒的塵埃製造者。
寫這本書的目的，首先是要幫助讀者解讀空氣中的沙塵所要傳達的訊息。地球因為幅員過於遼闊而難以全盤了解，但是收聽這些地球上最小的播報員所帶來的新聞快報，也許可以幫助我們更加理解這顆星球的全貌。
第二個目的是要向讀者介紹塵埃，讓人們了解自己所製造的塵埃。不必因為這項事實而難為情：其實我們每個人都一直籠罩在自己的皮膚碎屑和衣物纖維所形成的薄霧之中。除此之外，我們在日常生活中每點一根火柴、每按一次電燈開關、每開一里路的車，一舉一動都在製造更多的塵埃。就全世界的總產量來說，人類自己所製造的塵埃量已經有一顆行星的大小。
當自然現象與人類活動造成地表的塵土揚起，天氣、甚至是長期的氣候就會因此改變。而當塵埃落定之後，便輪到海洋、土壤以及我們精巧的肺部構造受到影響。這些微小的東西，具有巨大無比的魔力和破壞力。◎
第一章 沙塵的世界
想像有一只擱在門廊扶手上的玻璃杯，在陽光下看起來似乎晶瑩剔透，但事實上，玻璃杯內卻至少有兩萬五千顆肉眼看不見的塵埃正在翻騰攪動。這些塵埃可能來自地球上的任何一個角落。某一刻，它們是從撒哈拉沙漠的沙塵上剝落的塵埃，以及比毛髮更細小的駱駝毛屑；然後風向一轉，包圍在你四周的變成是一群舞動在森林空氣中的真菌孢子和乾燥的紫羅蘭碎片；下一刻，一輛公車在你家附近停靠載客，於是瞬間，你的四周混合交雜著人類的皮膚碎屑和細微的黑色碳灰。
每當你吸進一口氣，就有成千上萬的塵埃跟著氣流飛旋進入你的身體。有些卡在鼻腔內的彎曲通道，有些黏在喉嚨的黏膜上，其他的則在你的肺部深處找到永恆的居所。當你從開頭讀到這裡，大概已經吸進了十五萬顆「塵」世的微粒——不過，前提是你居住在地球上最乾淨的角落。如果你住的地方比較髒，你吸進的塵埃可能已經超過一百萬顆了。
儘管這些微粒在大部分的人類歷史中當真「微」不足道，我們在這本書中將會見證它們驚人的重要性。有些會對地球和居住其上的生物造成威脅；有些則讓人類與動植物受惠。微粒的本身往往就十分迷人。到了顯微鏡底下，塵埃的祕密私生活將無所遁形。
數量驚人的微粒
最令人印象深刻的大揭密之一是：究竟有多少塵埃圍繞在我們的四周？（以科學眼光來看，也就是地表所有微粒的總噸數有多少？）這些碎屑又小又難以捉摸，所以只能進行很粗略的估計。儘管如此，每年都有非常大量的小東西在空氣中隨風飄蕩是不可否認的事實。
每一年，有十至三十億的沙漠塵土隨風飄揚在空氣中。十億噸的沙塵足以裝滿一千四百萬節火車貨車廂，其長度可繞地球赤道六圈。
每一年，有三十五億噸的細小鹽粒出自海洋。
每一年，樹木與其他植物排出十億噸的有機化學物質到空氣中，其中約有三分之一會凝聚成微小的飄浮小珠。
每一年，有二至三千萬噸的硫化物從浮游生物、火山與沼澤中滲漏出來，其中約有一半會形成空氣中懸浮的微小顆粒。
燃燒樹木與草，每年會製造出六百萬噸的黑煤灰。
全世界的冰河都在緩慢地碾碎它所行經的高山，製造出來的塵土飄揚在空氣中。但數量是多少呢？沒有人知道。
同樣的，每年有多少玻璃質火山灰噴發出來？
除此之外，還有微生物或生物身體的碎屑，如四處飛散的真菌、病毒、矽藻、細菌、花粉、枯葉的纖維、蒼蠅的眼睛和蜘蛛的腳、蝴蝶翅膀上的鱗片、北極熊毛髮的片段和大象的皮膚碎屑，究竟有多少噸這類東西漫遊在大氣之中呢？
大約四百萬年前，我們的祖先開始擴增大自然中的塵埃產量。首先，人們學會了駕馭火這項迷人的工具，開始為大自然添加煤灰。後來，人們發現金屬的妙用，所製造的黑煙就更加豐富精采，其中充斥著燠熱的青銅（銅錫合金）、鐵、銅、金和銀的細微顆粒。在紡織技術出現後，人們更製造出肉眼看不見的動物及植物纖維碎片，隨風飛出人類的居所。最後，隨著工業革命的來臨，人類的塵埃產量也開足了馬力。
目前，每年有九千萬至一億噸的硫，從世界各地燃燒化石燃料的工廠中排放出來，其中主要是燃燒煤炭的火力發電廠，以及燃燒石油的工廠和柴油引擎，導致天空中每顆天然的「硫粒子」都與三至五顆人類製造的硫粒子結合在一起。而且，化石燃料廠的數目還一直在增加。
天空中有超過一億噸的氮氧化物，就像硫的氣體分子一樣，容易形成微粒，從田地、汽車以及其他燃燒化石燃料的機器排到空氣中。
天空中有八百萬噸的黑煤灰並不是燃燒樹木與草地的結果，而是來自大量燃燒化石燃料（尤其是煤炭）。即使是六百萬噸燃燒樹木與草地所形成的黑煤灰，大部分也都是人為造成的。
天空中十億至三十億噸的沙塵，有一半是我們的責任，因為農業活動與其他土地濫用所製造出的沙塵總量，比天然形成的多出一倍。
還有一些是二十世紀之後才出現的微粒——使人神經緊張的水銀和讓人昏昏沉沉的鉛、戴奧辛和多氯聯苯等致癌物、核能災變產生的放射性物質、殺蟲劑、石棉和有毒的煙霧等等，種類五花八門。每年究竟有多少噸這類物質飄浮在天空中？我們並不知道。
百分之一，萬分之一……
相較於難以衡量的塵埃總量，研究微粒的專家倒比較容易定出各種塵埃的確切大小。一般來說，盤旋在我們四周的塵埃小到連地心引力都很難抓得住，而塵埃表面的靜電，甚至原子與原子之間的作用力，都比地心引力的召喚來得強。塵埃黏附在天花板上與掉落在桌面上，是一樣輕而易舉的事。
科學家用「微米」（百萬分之一公尺）為單位來衡量塵埃的大小。就拿你的手毛為例。一根毛髮大約一百微米寬。現在想像拿起剪刀「喀擦！」一聲剪下一段一百微米長的片段。這個片段小到也只有你這個剪下它的人才看得到，但是從微粒的定義來說，這片段還是太大了。科學家會把這塊碎屑歸類到沙粒那一區。
以科學的定義來看，最大的塵埃只有毛髮的三分之二寬，這些大顆粒通常是大自然的傑作。例如，花粉顆粒的寬度約為毛髮的十分之一寬到全寬。假如你篩落一把海灘或沙漠的細沙，最後黏附在你手掌上的粉末，絕大多數都屬於比較大型的微粒。從襯衫纖維中掉落出來的皮膚碎屑，寬度約為毛髮的十分之一，長度約為毛髮的五分之一，這些長方形碎片就飄蕩在身體週遭，彷彿一片看不見的光暈。從海面上噴出的海鹽微片多達五微米寬，也是屬於比較大型的微粒。
與大顆粒的塵埃相比，醫學界更憂心於細微粉塵所造成的危害，因為長久以來，人體已經演化出防止大顆粒進入體內的機制。舉例來說，幾乎所有的花粉都會卡在鼻腔——過敏體質的人對此會非常敏感，但是小型的塵埃卻能穿越這道屏障，進入精巧的肺部深處。
直到最近，科學家才定義出十微米（毛髮的十分之一寬）是塵埃的安全底線。但是當這些專家更深入探究，他們決定調整這項標準。醫學研究顯示，小於上述標準四分之一的塵埃往往會導致最嚴重的肺部疾病及死亡。但是，即使科學家重新定義有害微粒的界線以保護人類的肺部健康，想要搞清楚究竟微粒如何造成生命威脅，仍然是難事一樁。
那麼，哪些塵埃屬於危險份子？少數幾種大自然的微粒符合這項標準：細菌與真菌孢子通常都小於十微米。然而工業生產製造的微粒才是這支「小」軍團的主力。殺蟲劑的微粒介於○．五微米至十微米寬。吸菸的人所呼出的每一口煙中，就算是最大的顆粒也小於○．五微米寬（那是兩百分之一的毛髮寬）。汽車排放的廢氣中，最小的微粒是百分之一微米寬（相當於萬分之一的毛髮寬）。這也是各種工業廢氣在空氣中凝聚成微粒時的體積大小。此外，病毒與大分子的大小約略相同。現在你知道了：兩萬五千顆塵埃何以能毫不惹人注意地飄浮在玻璃瓶中。
不可或缺的小東西
儘管我們將在書中見證塵埃造成的死亡與傷害，塵埃仍然是孕育生命不可或缺的東西。我們所環繞的太陽，孕育誕生於一團由星際塵埃形成的星雲，而相同成分的星塵（大約是香菸顆粒的大小）聚集在一起形成了地球。充斥在宇宙間的星塵，使原本閃亮的銀河黯淡，阻擋了地球上的我們觀看大部分行星的視線。每當一顆星星走向生命的盡頭，便會噴發出更多的星塵到銀河中，就像在天空中施放一道又一道的黑色煙火。這些任期結束的星星所產生的星塵，便是形成下一代天體的材料，如下一個太陽或地球。
我們在地球上生活，並不會希望世界是一塵不染，因為乾淨的世界將等於是悶熱的世界。在水循環的過程中，水從海洋、湖泊蒸發，在空氣中凝結後再降雨回歸地面，完成一次循環。但凝結是在「空氣中充滿塵埃」的前提下才會自然發生，因為需要足夠的塵埃才有供水蒸氣凝結的核中心。要是缺乏塵埃，空氣中的濕度必須達到百分之三百，才可能產生凝結現象。這會導致最令人難受的夏天：既炎熱又讓人全身黏答答——因為空氣中缺乏適當的核中心，全部的水分都凝結在你的身體上。
既然雲是由一團水蒸氣圍繞著各種塵埃的顆粒凝結而成，缺少塵埃除了無法降雨，也表示天空將萬里無雲。雲能反射太陽光，在地面形成陰影，而且總是覆蓋約一半的地表。如果天空中都沒有雲朵，地球會更加炎熱。
許多飄浮在空中的塵埃，其實是微小的生命。它們可以藉由風來旅行，讓地球的生態既健康又綠意盎然。例如真菌可以分解動植物的屍體、甚至是岩石，並釋出各式各樣的養分到土壤，讓土壤更加肥沃。此外，絕大部分的真菌演化出以風來傳播孢子的機制。這些堅韌的孢子飄蕩到世界各地，跟著隨機的起風或降雨，落回地面生根發芽。
許多花粉也靠風來傳播。大一點的花粉藉由蜜蜂或其他以花蜜為食的動物傳播，小一點的就要靠自己在空氣中傳送，偶然落在對的雌花上，便能進行生生不息的繁衍現象。
矽藻也靠風來傳播。顯微鏡下才看得見的矽藻，是具有矽質化細胞壁的藻類。即使是稱作線蟲（nematode）的微小蠕蟲，也小到足以隨風起舞，憑藉著空氣散佈。以荒涼隔絕的南極洲為例，在最後一次冰河時期裡，幾乎所有的生命型態都滅絕了，但後來卻發現，麥克默多乾河谷群（McMurdo Dry Valleys）的冰冷荒地上存在著各式各樣的微生物，其中包括體型較大的線蟲。最有可能的解釋是，這些線蟲的祖先隨著風，遠從南美洲、非洲或澳洲飄洋過海來到這裡。
在許多關於塵埃次要議題的卓越研究中，也提出意義重大的發現：一些微小的生物不僅在空中傳播，也依靠空氣中的微粒繁衍。有研究指出，某些細菌能幫助水蒸氣在空氣中凝結，然後它們便在自己製造出來的水滴中分裂繁殖。
就算是那些呼嘯充塞在沙漠裡的數十億噸塵土，對地球也很有貢獻。例如加勒比海的某些島嶼現在充滿著種類豐富且生意盎然的植被，然而要不是因為有大量的沙塵與火山灰覆蓋，如今應該會是裸露灰暗的岩石地。同樣地，南美洲亞馬遜河流域錦繡般的雨林，也是受惠於沙漠的塵土。在潮濕多雨的雨林氣候中，雨水會快速沖刷土壤中的養分。然而每年冬天，從北非撒哈拉沙漠吹來的西南季風會帶來豐沛的「沙塵雨」，重新帶給南美洲熱帶森林豐富的營養。
從天而降的沙塵也供給地球上最荒蕪的地帶少數幾個月的食糧。在冰河頂端，降落的沙塵就像餐廳的外送服務，送餐給目前所知生活得最艱苦的一些生物。即使是在冰河內部，我們也能看到是那顆無所不在的塵埃，支持著小小的生命網絡持續運作。而掉落在海洋中的塵土，也讓海洋植物繁茂興盛。這些植物是在顯微鏡下才看得到的浮游植物，儘管體型微小，卻是海洋食物鏈底層最豐富的營養來源。浮游生物除了利用塵埃，也會製造塵埃；它們從天空掉落的塵埃中獲得養分，然後釋出富含硫的粒子到空氣中，那剛好是興雲佈雨必備的核中心。
就某種程度來說，科學家了解生命與無生命的塵埃如何搭配合作、影響天氣，而現在科學家也很清楚塵埃能改變長期的氣候現象。一般而言，氣候學家將他們對溫室效應的恐懼指向地球附近能吸熱的溫室氣體，但是當全球暖化的現象愈來愈嚴重，空氣中的小小塵埃搖身一變成為重要主題。科學家現在知道部分塵埃能反射陽光，冷卻地球溫度。有些塵埃，尤其是我們製造出來的黑煤灰，飄浮在空中時能吸附大量的熱。一些驚人的理論甚至暗指，一場全球性的沙塵暴導致冰河突然消退，造成最近一次冰河時期的結束。至今為止，即使是最樂觀的科學家也無法肯定，究竟塵埃對地球環境的熱平衡會產生什麼作用？究竟愈來愈多的塵埃會讓溫室效應的情況好轉，還是每下愈況？
人類與塵埃
數千年來，塵埃與人類的關係也錯綜複雜。
八千年前，居住在中國中部地區的農夫發現，堆積在地表毫不起眼的厚土，其實是極有價值的寶藏。這片覆蓋地面的沃土大約有一百公尺厚，而在此之前，除了提供豐富的營養給當地植被，仍未被善加利用。不過如今，堆積覆蓋在世界各地的類似塵土，包括美國中部，都已經被深度耕作。遺憾的是，就如我們將會見到的，過度使用土壤有時會造成非常悲慘的結果。
大約在中國農夫開始從事農耕的四千年後，住在古老的美索不達米亞平原的居民，開始燒熔當地的沙土來製造石磚。考古學家最近在一個叫做麥錫肯—薩皮爾（Mashkan-shapir）的地方，發現了寬大平整的長方形黑色岩石，其成分與天然的玄武岩一點也不像，但是化學成分卻與當地河床上的沙土相同。於是考古學家推測，由於平原上缺乏樹木與石頭，說不定麥錫肯—薩皮爾的古老居民靈機一動，將沙土加熱到兩千兩百度（攝氏一千二百度），熔化並模鑄成石磚，作為建築材料之用。
在同一時期，北歐芬蘭地區的居民正在探索當地一種特殊的沙土。這種沙土是用一種充滿纖維的奇怪岩石搗碎做成，能強化當地人用來製作陶器與填補牆壁裂縫的黏土。在南歐，人們最終學會將這種奇怪岩石（就是石棉）裡的纖維織入防火布料之中。而且早期的博物學家也老早注意到，石棉纖維是一種非常不利於人體健康的物質。
在世界的另一端，也有著與塵土息息相關的古文明：居住在瓜地馬拉蒂卡爾（Tikal）的馬雅人，似乎會在製作陶器的過程中，細心地添加大量比例的火山灰，使成品更堅固。這項需要大量火山灰的當地傳統，給後世留下一道謎題：當地離最近的火山灰沉積地層距離並不算短。難道火山灰真的那麼重要，值得讓馬雅人吃力地運送它，穿越一百六十多公里的叢林？其中一道謎題的解釋也跟題目同樣有趣：美國中部的火山曾經比我們目前所知的更加活躍，因此過去大量的火山灰，剛好就降落在蒂卡爾地區。
現代人仍然利用塵土在種植作物、建造房屋、製作陶器等數千種用途上。水泥牆是用沙粒與小石礫混合砌成的；石膏原是一種礦物粉末，經過壓縮製成各種模型；各色的礦土賦予塗料原色；岩石碎屑讓洗衣粉摸起來有粗糙感，讓牙膏具有光澤，讓滑石粉具有絲緞般的質感；眼影是耀眼的礦土，從滑石、魚鱗粉末到色素，都是眼影的素材；阿斯匹靈與維他命是由藥粉壓縮製成的；雜誌頁面之所以光滑閃亮，是因為塗了一層極薄的乾黏土；鉛筆的筆芯由石墨粉壓縮製成；麵包是麥粉做成的，義大利麵也是；深黃色的芥末醬是用芥末種子的粉末調成；可可粉是可可豆研磨做成的。看來，現代生活真的很倚重各式各樣的粉末呢！
我們這麼喜歡將東西磨成粉，其中一個理由是粉末能提供最大的表面積以產生化學作用。化學反應一般發生在物體的表面，提供愈多的表面，發生反應的範圍就愈大。你可以想像將五十顆咖啡豆浸泡在大杯熱水中，然後再用五十顆咖啡豆磨成的粉重複同樣的動作；你也可以想像將一大塊肥皂丟進洗衣機的待洗衣物中，然後將肥皂削成粉末再重複一次動作，看看兩者的結果有什麼不同。總之，表面積愈多，就能允許愈多的反應發生。
這樣的特性會製造出令人驚嘆——或令人遺憾的結果。
聚眾進襲
一些盤旋在我們周邊的塵埃，其實是肉眼看不見的壞蛋。切記隨時與工廠排放的有毒物質保持距離。而即使是平凡無奇的古老沙漠塵埃，也有它陰暗的一面。
例如在七千五百萬年前，平凡無奇的沙漠塵土似乎對生活在當地的恐龍設下一道難以察覺的陷阱。某一刻之前，這些可懼的生物還是當地的老大哥，下一刻，周圍的沙丘便密謀進行一場大活埋。（偵查工作需要重新建構這樁古老的謀殺案，但我們會看到，利用像沙塵這種容易被忽略的東西來犯案，是相當關鍵的要素。）
也許當時這群被活埋的恐龍還算幸運。一千萬年後，恐龍的故事會進入節奏更為緩慢的終章。當時因為一顆巨大的隕石撞擊地球，造成天空中佈滿塵埃，長年阻擋陽光的照射，造成恐龍的滅絕。而鳥類、海中生物以及嬌小的哺乳類祖先也跟著遭殃。
如今沙漠塵土依然在製造麻煩。一種與沙土有關的疾病，造成加勒比海海域的紫海扇（或稱紫柳珊瑚）大量死亡。來自北非撒哈拉沙漠的沙礫，長久以來都會橫越大西洋，降落在加勒比海區域。但是在一九七○年代，撒哈拉地區一場可怕的乾旱造成更多沙礫從沙漠南部隨季風而傳播。到了一九八○年代初期，降落在加勒比海區域的沙礫愈來愈厚，科學家發現一場瘟疫在當地的珊瑚礁之中散播開來。在沙土入侵的同一時期，當地珊瑚的種類銳減到幾乎滅絕，一種海膽大批死亡，美麗的紫海扇變成灰暗、表面凹凸不平的醜怪模樣。造成這場海扇瘟疫災難的原因仍有待調查，不過，科學家將矛頭指向撒哈拉沙漠沙礫裡的一種真菌。
現在科學家更仔細研究來自撒哈拉沙漠的沙礫，從中找出放射性物質、水銀與好幾種真菌等林林總總的東西。在佛羅里達州南部，某日的夏季午後，一位長期研究塵埃的學者告訴我，這種從遠方飄揚而來的沙漠塵土，是空氣中最常見的微小顆粒，其中也許含有與人類健康相關的弦外之音。
醫學界已經知道，有些微粒會對人體健康造成致命的影響。當他們以空氣中的廢氣總量為美國的各大城市排名，發現汙染的次序與死亡率的排名一樣：空氣愈汙濁的城市，死亡率愈高。某個聯邦機構推估，每年有六萬名美國人死於空氣汙染。要解讀這樁集體謀殺，關鍵的問題是：究竟是哪些塵埃具有這樣的殺人本領？
有些塵埃顯然具有致命性。例如，美國每年有一千五百名礦工因為吸入過多的煤灰而死於非命。在這個國家，死於吸入過多石英粉的礦工、砂石工與其他勞工，更比上述數目多了兩百五十人。細針狀石棉微塵會導致肺癌與腸癌。不過，在城市裡，這些塵埃存在於空氣中的比例並不高。所以，其實是其他的東西在城市中作祟。有愈來愈多的線索指向我們自己製造出來的各種化學分子。
室內的塵埃可能跟室外的塵埃一樣安全，或一樣危險。
躲藏在家裡長沙發下與冰箱後面，到處蹦蹦跳跳的塵埃，種類五花八門，從太空鑽石到撒哈拉沙漠的塵土、恐龍的骨骸以及現代橡膠輪胎的碎片都有。此外，還有具毒性的鉛、老早就被禁用的殺蟲劑，以及一堆我們以清潔環境為理由、習慣於屋內噴灑的各種化學分子。這些到處彈跳的塵埃，還包括會導致過敏的塵屍骸，或是塵本身，以及獵捕其他小生物的肉食，和那些將蝨子、塵等螫死為食的偽蠍子。
此外，屋內的塵埃與發生在幼童身上的鉛中毒，具有某種程度的連帶關係。當小孩爬過地毯——尤其是那些老舊、滿佈灰塵的地毯，黏呼呼的手腳幾乎總是立刻沾滿塵埃，最後這些塵埃被吃進肚子裡。一項最好的指標便是，地毯樣本中的鉛含量有多少，房子裡的小孩血液中的鉛含量便有多少。
詭異的是，假如不是因為屋子裡那些髒灰塵所含有的致病化學物質與重金屬，我們應該學著愛屋裡到處飛揚的塵埃。數十年來，過敏症的專科醫師對他們的部分患者噴灑取自吸塵器裡經過蒸餾處裡的塵埃顆粒，作為另類的治療方式。雖然還不清楚這項怪異療法成功的背後祕密，但醫師們保證，這樣真的可以緩和塵埃引起的過敏症狀。而且現在，有些饒富趣味的塵埃研究，找到「髒屋子」與「健康孩童」之間的關聯。在先進國家中，患有氣喘病的孩童數量愈來愈多，但卻有成堆的研究報告指出，每天在骯髒、充滿病菌的家中爬來爬去、吮吸手指的幼兒，反而比較不容易罹患氣喘病。醫師堅信，家中的塵埃一定含有某些東西可以強化幼兒的免疫系統。
過去與未來
不管在室內或室外，到處可見塵埃，而且其中絕大部分藏有地球過去的祕密。
一些圍繞在我們周圍的塵埃，是亙古年前在遙遠的萬里之外發生碰撞、破碎的小行星碎片，另一些則是幾年或幾世紀前，途經地球燃燒殞落的彗星所留下的殘骸。這些星塵顆粒每天以每平方公尺一顆的速率降落在地球表面。
由於這些特別的塵埃背負著宇宙過去的祕密，我們將會看到科學家竭盡所能地想要捕捉它們。然而，抓住這些微小的時空膠囊只是研究戰場的前半段：要分析這些跟煙霧一樣細小的顆粒，似乎是不可能的任務。但是無論如何，當一位研究星際塵埃的學者能分析出一顆星塵裡的化學成分，便朝向了解星系起源的目標更進一步。
這是一份關於過去的祕密。
至於未來的祕密呢？——與我們個人息息相關的未來祕密呢？可以從無聲無息盤旋在我們鼻端下的塵埃找到答案。就如同過去恐龍屍骸的塵埃正飄蕩在今日的空氣中，將來你腐朽的屍體也會有同樣的結局。假如你的屍體是埋葬在土裡，那它終將成為土壤的一部分，然後經過數百、甚至數千年，你的墳墓會因為大自然的侵蝕而裸露在空氣中，到時候成千上萬的你將會飄揚在世界的各個角落。當然，如果你是選擇火化、播灑你的骨灰，你化為塵埃的過程自然會更加快速。
即使現代人採取最大膽的嘗試與努力，也無法逃避成為一抔黃土的最終命運，因為就算是存活到世界末日的最後一個生命，最終也將化為一堆塵土，因為太陽未來數十億年緩慢的膨脹死寂過程，將連帶造成地球被烤乾的命運。我們的世界終將成為一團隨太陽風消散的煙霧，吹拂過充滿星塵的銀河系。◎
