诺奖得主脑洞大开：向地球外“播种”外星人
2018-08-11 戴维·格罗斯 原子智库
2018世界科技创新大会在北京会议中心会议楼报告厅举行。来自全世界的多位诺贝尔奖得主齐聚一堂，共同探讨科学和人类前途的话题。美国物理学家、美国科学院院士、2004年诺贝尔物理学奖获得者戴维·格罗斯发表演讲。值得注意的是，格罗斯是物理学家，而本次演讲的主题却是人类对宇宙文明的探索。这是格罗斯的一次“跨界演讲”。戴维·格罗斯认为，物理学家最擅长的就是用理性的思维来分析客观规律，因此他也尝试用理性逻
2018世界科技创新大会在北京会议中心会议楼报告厅举行。来自全世界的多位诺贝尔奖得主齐聚一堂，共同探讨科学和人类前途的话题。美国物理学家、美国科学院院士、2004年诺贝尔物理学奖获得者戴维·格罗斯发表演讲。值得注意的是，格罗斯是物理学家，而本次演讲的主题却是人类对宇宙文明的探索。这是格罗斯的一次“跨界演讲”。
戴维·格罗斯认为，物理学家最擅长的就是用理性的思维来分析客观规律，因此他也尝试用理性逻辑来理解宇宙和外星生命这样的宏大命题。格罗斯先从著名的费米悖论谈起。物理学家费米曾计算过，人类从地球出发，占领任意一个银河系星球，大约需要1千万到1亿年时间。如果人类走出第一步，就可以把生命播种到几光年范围的其他行星上。
不同于马斯克的火星殖民计划，格罗斯觉得人类不必自己乘坐宇宙飞船飞过去，只需要把生命的种子，也就是DNA信息播撒到银河系，更低成本，也更方便。这样“种”出来的外星生命，不一定是人类，但毫无疑问，这将是文明向外播洒的重要阶段。
读到这里，你是否已经觉得脑洞大开？
戴维·格罗斯：美国物理学家、美国科学院院士、2004年诺贝尔物理学奖获得者
今天我讲的话题是宇宙，我对宇宙知之甚少，只有一点点了解，了解的非常之少。和前面两位发言人不一样，他们两个研究的是大脑，生命如何运作。我对于生命却不是专家，作为诺贝尔奖得主，我早就知道，要是一个人拿了诺贝尔奖，就不得不当各方面的专家，什么都要懂。既然来到这里，今天讨论的是生命与宇宙这么大的话题，我想借此机会讨论讨论，生命、宇宙中的生命，以及空间时空中的生命。
有一个著名的理论物理学家，他也是我心目中的英雄，他叫恩利克·费米。费米曾提出这样一个问题或者说悖论，有一个天文学家想要收到来自外星或是外星文明的信息，他说了这句话：它们在哪里。
费米特别擅长做快速计算，很快能得出任何难题的答案，基本上很快能算出来。比如说如果你问他，这个芝加哥在所有钢筋上面有多少个按键，他可以马上算出来，计算能力特别强，随便在一个信封的背后就可以算出来。
他思考了外星生物存在的可能性之后，他认为宇宙中充满各种各样的生命体。因为宇宙或者说我们所在的银河系有100亿年的历史，在银河系里适合居住的，适合生命的星球应该有很多。地球是50亿年前出现生命，在我们的银河系有着1000亿个恒星。他认为很多恒星都有自己的行星，在这些行星上产生生命的可能性，在银河系中产生生命可能性，据他估计，是非常高的。这些银河系，其他星球产生智慧生命，能充分运用技术的这种生命体，可能性也很高。可能有一些生命体会占领整个银河系，甚至来到我们太阳系。
所以，他的问题就是：这些外星生物在哪里。之后，基于他的研究，有些天文学家总结出一个公式，收集外星生物电波的可能性称为德雷克公式，我们获得外星生物信息可能性有多大。
这个公式是60年前发明出来的。当时对宇宙有很多未知之数，比如说银河系有多少恒星，有多少行星，这些行星上有哪些适合的温度，适合的环境，适用于生命的出现。而且其他的这个未知性，比如生命一定会发展下去成为智慧生命，产生工业文明的可能性有多大，这都是未知的，直到今天仍然有很多没有解决的方面。
我们所了解的是，宇宙中存在生命的可能性，至少比我们过去想象的要大。今天我们知道，任何一个恒星，我们所能观察到的任何一个恒星，基本都有自己的行星，有行星的可能性是1/2或者1/5。对生命的可能性有很多不清楚之处，一旦条件满足，生命出现可能性很大。
费米的问题仍然我们没有办法解答。他的估计是基于整个银河系的规模，我们整个银河系多有大，有着10万光年，10万年，光才能从一端走到另外一端，而另一方面，如果每1000年，我们朝银河系之外走，那我们就像花1亿年的时间才能走出银河系。整个银河系的寿命是1亿的十几倍，所以他的计算非常简单。比如说我们星球上生命开始，从这个角度来计算，如果想让这个生命占据其他的星球的话，占据整个银河系，可能需要花1000万-1亿年时间。
这就是费米所得出的结论。银河系有100亿年的历史，那么银河系应该充满各种各样的生命体才对。对我来说这个解释非常有道理，但前提就是我们必须迈出第一步。
什么是第一步？我认为可能第一步可能需要花1万年。考虑到我们自从几百年以来科技的发展，1万年时间对我来说——我当然是这方面的专家，因为我是诺贝尔奖获得者（全场笑）——1万年时间对我来说，我们人类将有能力把生命播撒到几光年范围内的其他行星。
问题就是，我们能不能够做到，我们能不能够走到这一步，我们能不能够继续发展，继续生存，继续了解生命，继续了解让生命扩散到宇宙中需要的必要条件有哪些，以及人类在未来1万年是否能继续生存下去。
我觉得，这可能是这个德雷克公式中最大的不确定性的，最大的一个未知数了。在他的公式中，最大的不确定性就是智慧文明的寿命。我们在这方面没有任何数据，我们只知道人类的文明。人类文明目前生存了这么多年，但是我们意识到，人类对于自身也带来巨大的威胁，人类之间充满各种各样的争斗、战争，人类正在逐渐毁坏我们的星球。
所以说在德雷克方程式中一个最大的未知数，最大的不确定性，就是一个智慧文明的寿命有多长。如果只有几百年、几千年，那我们可以想象，几百年、几千年后人类存在的话，根据我们最好的预测，如果是一个智慧寿命的只有几百年、几千年的话，一个星系中只会有一个智慧文明存在。如果达到1000万年的话，智慧文明的种类就会达到几千万。我们需要思考人类是否能继续生存下去。如果人类能持续生存下去，就像我说得那样，我也相信人类的生命将会播撒到其他的星球上去。
怎么做到？当然不是说像特隆·马斯克这样的人，坐着宇宙飞船去活性或者是其他的行星生活，或者是几光年以外的行星生活，我们对生命有足够了解，我们认为，生命的重要的组成部分就是DNA信息。这个信息如果想要占领银河系，就应该把生命的信息播撒到银河系，更成本低，更方便，通过信息打造生命的基础，就像种子和树一样，把种子播撒到各地，人类把生命种子播撒到各地。
把什么信息播撒到各地呢？这个和我们的生命长得不一样。我也相信，一万年以后人类生命肯定和我们不一样，生命还有一个特征是不断变化和演进的。所以很有可能，我们可能是未来各种各样物种的一个中间产物而已。在未来，可能信息中会充满各种各样生命，而人类只是这个过程中中间的一环。现在人类也在尝试编辑我们自己的基因组，有可能会带来新的物种，人类也正在思考共生。
比如说生命的扩散和播散，但不一定是人类的生命，毫无疑问，人将成为生命长河中的重要的组成部分。就像最初人类生命来自于酵母，如果人在未来1万年能够生存下去的话，人类就有能力去到生命，不光播撒到银河系，甚至可以继续播撒下去，我们再进一步，来看一个长期时间的维度。
宇宙的时间维度。宇宙的寿命是137亿年，那在经过1000亿年整个宇宙也会发生巨大的变化。在过去，随着宇宙不断膨胀，我们会担心宇宙会逐渐、逐渐的冷却。生命将失去能量的来源。费尔曼·代森和其他的科学家在找寻，最近科学家发现宇宙在加速膨胀，并没有在减速膨胀，而在加速膨胀。如果宇宙在加速膨胀的话，这也是天文学中一个大的难题。宇宙如何开始，如何结束，而是什么因素导致宇宙加速膨胀。星系之间的距离越来越远，原子之间的距离越来越远，在这样加速膨胀的宇宙中，没有人能够拿出让生命继续存在下去的战略和方法。我现在讲的比较悲观，但是不要担心，那是1000亿年以后，还有很多不确定性。
讲一个短的时间维度，我们知道宇宙加速膨胀没有办法阻止阻挡，银河系的星球数量也没有办法影响，但是我们可以确保所熟知的生命体能继续保存，生存发展下去。我们希望保存人类的命运，只有这样，才能让我们人类生命延续下去。
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