生命篩

滿足什么條件的生命更有機(jī)會(huì)成長(zhǎng)為星際文明？讓我們從結(jié)果出發(fā)進(jìn)行反向推導(dǎo)。

進(jìn)化樹的分叉點(diǎn)

首先，星際文明必然由智慧生命組成，他們有目的、有計(jì)劃地向太空發(fā)展。從地球的經(jīng)驗(yàn)看，智慧只能產(chǎn)生在一定體積的大腦中。這樣我們就到了星際文明生命進(jìn)化樹的第一個(gè)關(guān)鍵分叉點(diǎn)：合適的大腦。對(duì)地球而言，如果恐龍沒有因天災(zāi)滅絕，或者東非草原上的生存壓力不那么巨大，都不會(huì)有人類大腦的出現(xiàn)。自從6500萬(wàn)年前由恐龍滅絕引領(lǐng)的生物大滅絕（很有可能也是由外部事件如小行星撞擊導(dǎo)致的）之后，鳥類和哺乳動(dòng)物的大腦與身體尺寸的比例都在穩(wěn)定增長(zhǎng)。如果足夠大的腦容量是一次篩選，那應(yīng)該發(fā)生在3億年前，在生物出現(xiàn)羊膜卵（能給生物大規(guī)模遷徙提供條件）之后很快出現(xiàn)了哺乳類或鳥類的先祖?；蛘?，另一次篩選應(yīng)該是語(yǔ)言能力的產(chǎn)生，這種語(yǔ)言能力只在哺乳類動(dòng)物中而不是鳥類中產(chǎn)生過，并且只有在腦容量足夠大的情況下才能產(chǎn)生。

其次，星際文明必然會(huì)建造并操縱宇宙飛船，而且飛船可與母星保持通信聯(lián)系。這就使水生生物自主進(jìn)入太空的可能性大大降低。以地球的經(jīng)驗(yàn)看，水生生物一般不具有靈活的肢體，使得它們使用和制造工具的能力大打折扣，自然也就無(wú)法建造復(fù)雜的航天器。而且在水中進(jìn)行物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)將十分困難，水生生物發(fā)展出自然科學(xué)簡(jiǎn)直是不可想象的任務(wù)。人類直到18世紀(jì)才發(fā)現(xiàn)空氣的存在，水生生物要發(fā)現(xiàn)水的存在也絕非易事?？茖W(xué)家推測(cè)木衛(wèi)二歐羅巴上可能有海洋生物甚至魚類的存在 ，但它們的確不適合進(jìn)行太空探險(xiǎn)。

同理，那種水母狀的空中漂浮生物也難以沖出大氣層。生活在類木行星上的充氣生物在阿瑟·克拉克等人的科幻小說(shuō)中曾有提及?；艚鹁驼J(rèn)為，氣態(tài)星球上可能存在水母狀的巨型浮游生物，它們像吹脹的小型飛船那樣飄在氣體中，以吸收閃電的能量為生。

這樣我們就到了星際文明生命進(jìn)化樹的第二個(gè)關(guān)鍵分叉點(diǎn)：上陸。地球動(dòng)物登上陸地大約發(fā)生在3億年前。當(dāng)時(shí)，為干旱環(huán)境所迫的總鰭魚，從一個(gè)水塘艱難地爬到另外一個(gè)水塘，終于在擁有大量新鮮空氣的陸地上存活下來(lái)。胸鰭和腹鰭變成了四肢，鰓退化了，鰾變成了肺，最終演化成兩棲類動(dòng)物。在外星上，如果沒有水生脊椎動(dòng)物（這樣它們才能進(jìn)化出肢體），如果沒有適合它們上陸的環(huán)境，將很難進(jìn)化出星際文明。之所以說(shuō)“很難”而不是“不可能”，是因?yàn)樵锌茖W(xué)家設(shè)想，如果有合適的條件，章魚有可能上陸，逐漸進(jìn)化為智慧生物。章魚的多條腕足，倒是極其適合操作復(fù)雜的飛船而不至于手忙腳亂。

小概率的生命起源

一切發(fā)達(dá)的星際文明都可以追溯到最原始、最簡(jiǎn)單的生命形態(tài)，它們位于生命進(jìn)化樹的根部。在40億年前的地球上，由無(wú)機(jī)分子合成的有機(jī)小分子聚集在熱泉口，或者火山口附近的熱水中，通過聚合反應(yīng)，形成了生物大分子，這些大分子進(jìn)行自我復(fù)制、自我選擇，進(jìn)而通過分子的自我組織，并自我復(fù)制和變異，形成核酸和活性蛋白質(zhì)，同時(shí)分隔結(jié)構(gòu)同步產(chǎn)生，最后在基因的控制下進(jìn)行代謝反應(yīng)，為基因的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成提供能量，這樣一個(gè)由生物膜包裹著的能自我復(fù)制的原始細(xì)胞，就在地球上產(chǎn)生了。

上述過程看似簡(jiǎn)單，卻有四道無(wú)法逾越的鴻溝。一是自我選擇，組成生物大分子的都是非常有限的幾種分子。在無(wú)機(jī)條件下，或者在閃電情況下，或者在熱水中，這些分子如何能自我選擇，合成DNA和RNA，且把其他的大分子拋棄掉？二是自我復(fù)制，DNA、RNA能夠復(fù)制，能夠?yàn)橄乱淮z傳下去，這個(gè)功能是如何進(jìn)化出來(lái)的？三是分隔結(jié)構(gòu)，細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)的膜結(jié)構(gòu)是怎么形成的？四是新陳代謝的問題，最早的生物怎樣學(xué)會(huì)吸收外界的能量？

從無(wú)機(jī)物到有機(jī)物，從有機(jī)化合物到有機(jī)生命體的演化，每一步都具有無(wú)數(shù)的偶然性。并不是具備了與早期地球相似的環(huán)境和形成條件，就能產(chǎn)生生命。有人曾經(jīng)比喻說(shuō)，這些無(wú)機(jī)物好像一個(gè)垃圾堆，里面有塑料、廢棄金屬、橡膠等垃圾，而最簡(jiǎn)單的生命，一個(gè)單細(xì)胞，就像一輛能開動(dòng)的汽車；在一陣狂風(fēng)過后，這些垃圾被卷來(lái)自動(dòng)組裝成了一輛完好的汽車，因此，生命起源的過程充滿了隨機(jī)和偶然。

影子生物圈

生命是什么？生命的最基本定義是具有吸收營(yíng)養(yǎng)、釋放廢物、生長(zhǎng)以及繁殖和進(jìn)化的能力。很難對(duì)什么是營(yíng)養(yǎng)物、什么是排泄物下定義，因?yàn)椴煌奈锓N會(huì)利用多種多樣的能量來(lái)源。一個(gè)物種的排泄物可能是另一個(gè)物種的營(yíng)養(yǎng)源。

長(zhǎng)期以來(lái)，我們堅(jiān)信空氣、陽(yáng)光、食物、水和適宜的溫度、氣壓，以及適宜的酸堿度，是生命存在不可或缺的條件。但地球其實(shí)絕不只有這溫柔的一面，生物圈也并不僅僅是我們看到的這樣。早在1965年，錢學(xué)森就曾撰文指出：行星上能不能有與地球上的生命不同的生命？能不能不以碳、氫、氧、氮等原子的組合為基礎(chǔ)，而以其他原子組合為基礎(chǔ)？這種不同的生命也許能生存于完全不同于地球上的環(huán)境：耐高溫或耐低溫，有很短的壽命或有極長(zhǎng)的壽命。

美國(guó)宇航局太空生物學(xué)家卡羅爾·克萊蘭提出過一種名為“影子生物圈”的理論。該理論認(rèn)為在地球或地球之外，存在著不同于已知生物理論的生命形式，與已知生物相比，它們可能有著不同的生物化學(xué)和分子生物學(xué)特征。這些生物可以是微生物，也可以是智慧體，由它們構(gòu)成的生物圈就被稱為“影子生物圈”。它們之所以沒被發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)榇饲翱茖W(xué)家們探索生物世界使用的只是傳統(tǒng)的生物化學(xué)方法?？巳R蘭認(rèn)為，這些生物極有可能生活在極端自然環(huán)境或非標(biāo)準(zhǔn)的生存環(huán)境當(dāng)中，如干燥的沙漠、冰原、地下深層、深海海底、高海拔的山頂和高原、高層大氣中的顆粒、高輻射環(huán)境以及被金屬或其他有毒物質(zhì)嚴(yán)重污染的地方。因此，“外星人”很有可能就生活在我們眼皮底下，只是我們不知道而已。

適于星際移民的文化（文化篩）

擁有基本的環(huán)境和生理特征等“硬件”條件后，一個(gè)普通文明需要加載什么樣的“軟件”才能踏上飛向太空的天梯呢？恰當(dāng)?shù)奈幕潜夭豢缮俚摹Ｊ紫染褪峭鼗木瘛?/p>

擴(kuò)張的本能

近代史上有兩次最著名的擴(kuò)張：一是地理大發(fā)現(xiàn)與新航路的開辟，二是美國(guó)西進(jìn)運(yùn)動(dòng)。雖然二者都伴隨著對(duì)落后民族使用暴力，但擴(kuò)張的根本目的在于開辟市場(chǎng)和生存空間，而不是軍事征服。在這兩次文明的擴(kuò)張中體現(xiàn)出的冒險(xiǎn)精神和勤勞務(wù)實(shí)，塑造了今日歐洲海洋國(guó)家和美國(guó)的民族性格。與之形成鮮明對(duì)照的是中國(guó)明代的海禁和后來(lái)中國(guó)及日本的閉關(guān)鎖國(guó)政策。

據(jù)估計(jì)，到2040年，全球制造業(yè)工人數(shù)量將從現(xiàn)在的1.63億下降到區(qū)區(qū)幾百萬(wàn)。由于生活必需品的唾手可得，人們有能力選擇自己喜歡的生活方式和工作內(nèi)容。到那時(shí)，人類是否會(huì)沉溺于安樂窩中，不愿意向充滿未知風(fēng)險(xiǎn)的星空邁出一步？

對(duì)此，提出“大篩選”理論的羅賓·漢森認(rèn)為，只要宇航條件允許，我們的后代一定會(huì)試圖向外進(jìn)行殖民擴(kuò)張，首先征服其他行星，然后是其他恒星，最后是其他星系。這個(gè)預(yù)期是有理由的。即使我們的后代大多數(shù)都滿足于地球上這狹小的空間，害怕殖民者之間的競(jìng)爭(zhēng)，害怕與外星人接觸，或者想保持宇宙原本的樣子，但只要這個(gè)社會(huì)的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)是足夠的，并能夠允許大量的成員產(chǎn)生不同的想法并付諸實(shí)踐，那這種期望就是可能實(shí)現(xiàn)的。畢竟，即便那些沉迷于網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)的、眼光非常狹隘的人，也需要更多的物質(zhì)和能量來(lái)建造和運(yùn)行更好的電腦，也需要遷徙以減輕區(qū)域性的災(zāi)禍帶來(lái)的損失。一百萬(wàn)年在宇宙尺度上是很短的一瞬，但也足夠讓人類的數(shù)量以歷史平均增長(zhǎng)速度提高，直至達(dá)到可觀測(cè)的宇宙的物理上限。這還是考慮到了用黑洞的降熵作用，以及量子計(jì)算機(jī)所能達(dá)到的計(jì)算量，這兩點(diǎn)都分別最大化地利用了所有可能的資源。因此，我們有足夠理由期待在宇宙時(shí)間尺度上，人類將殖民并開發(fā)宇宙中還未被我們利用到的資源，即使我們發(fā)現(xiàn)了其他的外星文明并與之產(chǎn)生了交流。

進(jìn)化論告訴我們，殖民者之間的競(jìng)爭(zhēng)壓力能帶來(lái)可行范圍內(nèi)最大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，因?yàn)橐坏┱l(shuí)走得慢了、猶豫太久或選擇不進(jìn)行擴(kuò)張，就會(huì)被其他人超越。在不斷延長(zhǎng)的星際旅程中，將會(huì)有不斷變快和高風(fēng)險(xiǎn)的殖民探測(cè)器被發(fā)射出去，一切就是為了盡早開拓那廣闊的處女地。

但是，一旦外星文明形成了類似中國(guó)封建社會(huì)長(zhǎng)達(dá)兩千年的超穩(wěn)定社會(huì)結(jié)構(gòu)，或者像瑪雅文明那樣相信時(shí)間輪回，避免一切變革，那將造成社會(huì)發(fā)展的停滯，通往星際文明之路自然就斷絕了。

避免自毀的清醒

具有擴(kuò)張因子的文明固然充滿活力，但卻具有內(nèi)部爭(zhēng)斗乃至自毀的傾向。兩次世界大戰(zhàn)都發(fā)生在發(fā)達(dá)的工業(yè)化國(guó)家之間，接踵而至的冷戰(zhàn)又囤積了足夠毀滅人類若干次的核武器。一個(gè)文明必須擁有避免自毀的清醒，才能成長(zhǎng)為星際文明。

現(xiàn)在的國(guó)際局勢(shì)已不大可能發(fā)生全面核戰(zhàn)爭(zhēng)，但即便是范圍有限的核戰(zhàn)爭(zhēng)也會(huì)造成災(zāi)難性后果。核武爆炸后會(huì)將大量煙塵物質(zhì)釋放到大氣層中，在人口密集地區(qū)的上空形成臭氧洞。除了對(duì)動(dòng)植物造成嚴(yán)重危害外，數(shù)百萬(wàn)人還將遭受皮膚癌、視力損傷以及其他負(fù)面影響的傷害。不只是戰(zhàn)爭(zhēng)會(huì)毀滅文明，工業(yè)化造成的環(huán)境災(zāi)難同樣會(huì)毀滅文明的根基。人類正在面臨全球變暖、物種滅絕等環(huán)境危機(jī)，如果處理不好，這些危機(jī)可能演化為災(zāi)難，吞噬人類的健康和積累數(shù)百年的工業(yè)成就，把人趕回田野討生活。

面對(duì)自我毀滅的危機(jī)，文明中的組織和個(gè)體能否及時(shí)凝聚起來(lái)，決定了它是否能在通向星際文明的階梯上更進(jìn)一步。這就要求文明的性格應(yīng)該既不貪婪無(wú)度，又積極進(jìn)取；既勇于競(jìng)爭(zhēng)，又愛好和平。這些看似矛盾的品行要集中在一個(gè)個(gè)體身上并不難，要集中在一個(gè)族群身上就十分困難了。近代史上，恐怕只有乘“五月花號(hào)”航向美洲開辟殖民地的那批清教徒符合要求。事實(shí)上，也正是這些人確立了美國(guó)精神。美國(guó)成為今日的超級(jí)大國(guó)，除了得天獨(dú)厚的自然條件外，與上述精神也不無(wú)關(guān)系。

但成功的道路絕非只有一條?？v觀人類歷史，還有一個(gè)民族同樣征服了看似無(wú)法逾越的天塹，把自己的基因和文化撒播到極其廣袤的區(qū)域，這就是波利尼西亞人。

波利尼西亞人的祖先約在2500年前從東南亞陸續(xù)遷來(lái)，途經(jīng)美拉尼西亞或密克羅尼西亞，最初定居于社會(huì)群島，爾后散布到廣闊海域，北至夏威夷，東抵復(fù)活節(jié)島，西南到達(dá)新西蘭。令人驚奇的是，他們?cè)跊]有航海圖和指南針的情況下，僅僅依靠對(duì)水溫、波浪的感知和對(duì)島嶼相對(duì)位置的記憶，使用簡(jiǎn)陋的船只就完成了征服大洋的壯舉。

文化隔離

開展拓殖并不是越早越好。16世紀(jì)首批歐洲航海家第一次接觸波利尼西亞人時(shí)，驚訝地發(fā)現(xiàn)，他們既沒有織布機(jī)、陶器和役畜，也沒有鐵器。到了18世紀(jì)末歐洲殖民者侵入時(shí)，波利尼西亞社會(huì)還處在原始公社制解體的不同階段。除了自然條件受限，這也是地理阻隔造成的文化隔離導(dǎo)致的。而在大陸上發(fā)展出的文明之間則不會(huì)有這么大的差距，在陸地上，任何技術(shù)或社會(huì)領(lǐng)域的發(fā)明都能很快傳播開。

所以，在航天技術(shù)和通信技術(shù)尚不成熟時(shí)過早地進(jìn)入星際，只能使母星文化分裂成一個(gè)個(gè)小碎片?？苹米骷野⑽髂蛟谛≌f(shuō)《赤裸的太陽(yáng)》中虛構(gòu)了這樣一支人類后裔：他們離群索居在遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)系外行星上，彼此距離甚遠(yuǎn)，老死不相往來(lái)。他們平時(shí)交流溝通全靠電話和郵件，以至于面對(duì)面交流是一件極其失禮的行為。這部小說(shuō)探討了少數(shù)人與主流社會(huì)在物理上隔絕后，會(huì)產(chǎn)生何種奇特的亞文化。這種孤獨(dú)的亞文化在星際航行時(shí)代可能會(huì)成為常態(tài)。如果各星球（或空間站）之間產(chǎn)生了文化隔離，那么互相理解將變得困難，星際沖突就有可能發(fā)生。這就又回到了文明如何避免自毀的問題上。

文化絕非孤立存在，而是建立在物質(zhì)基礎(chǔ)之上。星際文明需要怎樣的科學(xué)技術(shù)來(lái)建立牢靠的物質(zhì)基礎(chǔ)？我們下期再談。

【責(zé)任編輯：楊 楓】