大气二氧化碳浓度的衡量指标——人类对地球环境的影响远远超过全新世的全部变化。离我们最近一个地质时期为全新世，始于地球从上一次冰期复苏，距今约12000年前。地球大气层二氧化碳浓度在260×10-6～285×10-6水平时，持续了近12000年，而现今达到了390×10-6，未来10年确信还会上升到更高水平。
关于确定“人类世”过程中的时间问题。一些学者认为，定在农业出现之时（大约8000年前）更合适。也有人倾向于19世纪中叶蒸汽机的出现，化石燃料开采和消费量成指数上升。即以始于20世纪50年代的工业化“大提速”聚集了温室气体浓度、臭氧消耗、大洪水、森林和物种损失等方面的关键指标。科学家们认为，支撑绝大部分生命的、巨大而复杂的化学与生物相互作用的网络严重失衡，用“人类世”这个词来命名这些改变，将有助于将人们的思考集中到未来所要面对的挑战上。
二、人类正进入日益危险的时期
影片《重返地球》于2013年6月在全球公演。预告片一开始便为我们展现了惊心动魄的坠机过程——地球发生毁灭巨变，人类被迫逃离移居他星的1000年后，因为一次坠机意外让赛弗·瑞奇将军与儿子契丹·瑞奇迫降于早已荒废并面目全非的地球。在将军身受重伤的情况下，契丹·瑞奇必须踏入完全陌生的险境发出求援信号。而面对地球上早已进化的各种可怕生物的严重威胁，父子必须学习携手合作，在危险的地球上寻找回家的路。“你知道这里是哪吗？这里是地球。”“这个星球上的每个东西都进化得能够杀死人类。”两位男主角的画外音道出了地球的凄凉和恐惧。他们能否重返家园？是否能在地球重新扎下根来？谜底并未揭晓。
被迫撤离地球而又“重返地球”，是不是危言耸听，我们来听听英国物理学家斯蒂芬·霍金的说法。他在新影集《跟着霍金探索美丽新世界》一剧首播前接受访问时称，人类的遗传密码带有自私与侵略的本能，世界人口及人类使用地球有限资源的程度正在以指数方式增加，长期存活下来的唯一机会不是持续躲在地球度日，而是向太空发展。中国的一位小朋友江孟婷也在《1000年后移居外星球》的作文中提出这样一个问题，按照科学家总结出适合生命生存的四大标准，在宇宙中只有5个符合标准的星系。按照现在航天飞机的速度，到达其中最近的一个也需要若干万年。即使我们到达了适合生存的星球，又如何解决饮食、生命等一系列的问题呢？霍金对人类消耗有限的自然资源的方式忧心忡忡，小朋友在为60亿地球人移居外星的饮食问题犯愁。
1000年后移民到外星地球是人类的家园，是人类把地球带入文化和文明的顶峰。但千百年以来，人类砍伐了地球上2/3的森林，污染了3/4的河流，几乎动用了地球利用数十亿年积累的大部分矿产，如今的地球在发烧、土地在退化、冰川在消融、沙漠在延伸、雨水在变酸、大气圈出现臭氧层空洞，曾经是晴朗的天空也被蒙上一层厚厚的雾霾，是人类把地球生态环境推进到前所未有的灾难中。中国有一句谚语是“解铃还须系铃人”，人类要想拥有永生的地球，就得负起保护地球的责任。当地球自己的修复能力已达到饱和的情况下，要救地球需要我们从自身做起，使地球可到达永生，使我们有快乐的生活。不让赛弗·瑞奇与儿子契丹·瑞奇重返地球的事件发生。茫茫苍穹，只有一个地球！适合人类生存、发展的，只有这一个地球。
三、用感恩、敬畏之心，善待地球
数千年来，人类凭着辛勤劳动和聪明才智，创造了巨大的社会财富，培育了光辉灿烂的文化，积累了高度发达的科学文化和技能，建起了人类生活的乐园。但是，同时人类任意挥霍着地球上的资源，近几百年来更是肆无忌惮地污染地球的环境。由于不可持续发展的生产方式和消费方式，使蔚蓝色的大气层变成灰色，臭氧层出现愈来愈多、愈来愈大的空洞；大地上的绿色被大片大片抹去，南极冰原上却长出点点不合时宜的绿洲；黄沙吞噬着良田，流水带走肥土，裹携着白色的泡沫掺进“春来江水绿如蓝”的江河，涌向大海，身后留下块块“死亡雷区”；地风接二连三地横扫过大地，巨浪无情地冲过堤坝，城镇和村庄顷刻变成水乡泽国；热浪袭过千里赤地，蝉鸣鼓噪，土裂地开，颗粒无收……地球的负担和遭受的灾难实在太多太多了。
目前，还有另外一组科学家正在收集相关证据，考察人类活动导致生物多样性、岩层结构发生变化给地球带来的影响。科学家们指出，人类已经生活在一个人造的新地质时期，地球的演化不再是由自然循环为主导，而是完全由人类来控制。近年来包括环境污染、人口剧增、急遽的都市化进程、化石燃料的使用、旅游、矿山开采等人类的活动，都给我们赖以生存的星球带来了巨大的前所未有的变化，迫使“人类世”接过全新世的接力棒。尽管“人类世”这一名称要获得正式确认还需要时间，但“人类世”作为人类历史和地球历史的双重身份、自然力和人力相互交织，一损俱损、一荣俱荣的新时代已经到来。
地球是天生的，天生的地球是不可能由人来再造的。
人类属于地球，地球却不仅仅属于人类。地球，是人类与世间万物的共同家园。我们在地球的怀抱里，要充满感激之情和敬畏之心。不能寄希望于另一个地球的发现，让万物灭绝而自己背井离乡“远走高飞”。亡羊补牢，为时未晚！让我们行动起来，爱护我们的家园——地球。
地球科学——人类社会可持续发展战略的科学支撑随着人类社会对外太空、地球深部、海洋和极区的探索空间的开拓，地球科学已经形成从矿物分子微观结构到星际空间、从瞬间地震过程到几十亿年地球演化，时空尺度复杂多样的、多学科交叉综合的知识体系，成为人类社会在自然灾害防治、保护与环境修复、促进生态系统良性循环、协调人与自然关系等方面不可或缺的理论基础与技术支撑。
1.奠定可持续发展理念的理论基础
当现代社会发展面对人口与资源、生态与环境的多重压力，而地球系统科学，将地球连同所处的宇宙空间做一个大系统，通过“上天、入地、下海”从三维空间动态地探测地球系统的结构和运动形态，梳理这个大系统下的行星系统、地核和地幔系统、岩石圈系统，水圈和大气圈系统、生物圈系统。着重对深海大洋、高温高压、空间探测和对陆地表层、近海各组成要素演化过程及其相互作用的耦合研究，特别是发生在陆地表层的物理、化学、生物过程和人类活动以及它们之间相互作用机制，成为地球学科发展的前沿领域。如标志着人类携手控制温室气体排放进程正式启动的《气候变化框架条约》，人类第一个通过自身行动来保护气候的国际文书《京都议定书》，其产生的背景恰恰是地球系统科学所提供的重要数据。这就为“既能满足当代人的需要、又不对后代人满足需要的能力构成危害”的可持续发展理念奠定了理论基础。
2.引领社会变革与技术革命的兴起
矿业是人类从事生产劳动最古老的领域之一，从石器到青铜器、铁器，从工业革命到信息时代，人类对矿产资源的开发利用规模和程度成为划分历史发展阶段的一种标尺。而经历了近三百年的工业革命之后才发现，人类社会已经成为与地球息息相关而交织在一起的整体，矿业和以矿产品加工业一般要占到整个工业生产总值的60%左右，但构筑这个强大物质文明社会的基础——自然资源的供应正在出现危机。在上述背景下，矿物学和晶体化学研究取得较大进展，使工业新材料研究起点越来越高。深海油气田的勘查开发、可燃冰与页（砂）等新矿种的出现极大地改变着世界能源结构和工业布局。
与此相应，地球系统科学突破了以学科为导向的研究，开始正视人口爆炸、土地荒漠化、自然资源枯竭、环境污染加剧、温室效应与全球变暖臭氧层破坏、森林锐减和物种加速灭绝等现实问题，力求探讨其中的深层原因，给出摆脱困境的办法。而另一些研究则直面防灾减灾、水资源、碳循环经济、食物与纤维、环境保护与治理等重要问题，建立在动力学及高性能计算基础上的数值模拟以及数字化的地球信息系统，试图从事物的普遍联系中把握机理，指明前进的方向。
3.全球气候变化及其区域响应与防灾减灾中的基础研究地表环境是人类赖以生存和发展的基础，而灾害、污染与生态破坏、环境质量下降等动摇着可持续发展的根基。尤其是大气中CO2和其他稀有气体浓度增加导致全球气候变化向人们揭示了一个重要的事实，这就是今天人类对地球环境的负面影响在较短时间尺度上已日益接近自然本身的承载能力。国际地学界自上世纪着手开拓全球变化研究的新领域，从研究海洋、陆地和大气的相互作用、探索地质演变过程中物流能流的变化规律，认识季风区气候系统各种时间尺度的变动规律，描述地球系统运转的机制及人类活动对地球环境的影响，提高预测未来环境变化的能力。
我国的陆地表层与近海系统的宏观环境格局具有鲜明的特色，从世界屋脊到近海之间的地势阶梯与季风气候，西北地区的荒漠化与东部人地关系形势严峻的城市化对比鲜明，构成一个相互联系的复杂系统。从全球环境来看，青藏高原是地球5000m高空的加热中心，西太平洋暖池又是海平面高度的全球加热中心，是当今世界上能流、物流最强的地区。因此，以中国及邻区为重点综合研究陆表过程、近海过程，特别是人类参与作用下所构成的陆地表层系统和近海系统的集成研究，既是地球科学发展所面临的新的突破点。
4.日地空间环境研究
日地空间是由地球空间、行星际空间和太阳外层大气组成的庞大系统。其中地球空间是人类赖以生存的保护层，是居于地球大气圈之上的中层与热层大气、电离层和磁层，也是地球系统最外的圈层。随着空间技术的发展，太空资源的利用正以空前的规模渗透到人类生活的各个方面。了解日地系统不同区域之间的相互作用及能量传输和转换成为研究的主要目标，空间探测卫星观测太阳活动和空间环境对气候和生态环境的影响、通过类地行星研究探讨地球空间和低层环境有重要影响的现象，不同尺度的相互作用和三维动力学过程已成为研究深化的突破口。
5.生物与地球的协同演化研究
生命过程与地球非生命部分的演化是相互作用、相互制约的协同演化过程。继大陆漂移—海底扩张—板块学说之后，人们从地球系统整体行为角度综合多学科来探索地球及其大气圈、水圈和生物圈在地质历史时间演化的记录，在发现和明辨地球历史上地球环境演变对生命演化影响的同时又揭示了目前尚未知晓的地质事件，而且对于进一步理解生命起源和地外生命都有重要的理论意义。
我国不但保存了寒武纪至白垩纪完整而连续的地质和化石记录，且发现了澄江动物群和热河动物群等罕见的特异埋藏的化石宝库；丰富的古人类化石和人类其他遗存对古人类在我国的时间变化、地区间的关系以及境外人群的关系的了解将越来越全面。因此，通过多学科交叉与综合（包括地质学、古生物学、分子生物学等），我国必将对显生宙生物宏演化理论做出特有的贡献。
综上所述，诸如板块构造理论等地球科学重大成果已经对20世纪地球科学的发展做出了重大贡献。那么展望21世纪，地球系统科学新思维与地球观测新技术将对地球科学的发展，增强人类管理地球能力、提高产生力，将产生革命性的影响。