人类是否注定孤独？

自20世纪60年代开创以来，天体生物学，这项研究外星生物的学科，已然得到了长足的发展。曾经，进化论生物学家乔治・盖洛德・辛普森（George Gaylord Simpson）批评天体生物学为“没有研究对象的科学”

自20世纪60年代开创以来，天体生物学，这项研究外星生物的学科，已然得到了长足的发展。曾经，进化论生物学家乔治・盖洛德・辛普森（George Gaylord Simpson）批评天体生物学为“没有研究对象的科学”。但如今，天体生物学在前沿科学领域崭露头角，公共关注度与日俱增，也渐渐受到了学术界的认可，令这个新兴科学焕发着蓬勃的生机。

在上个星期召开的一场新闻发布会上，两名NASA的高级官员――艾伦・斯托芬（Ellen Stofan）和约翰・格伦斯菲尔德（John Grunsfeld），前者为NASA首席科学家，后者曾是一名宇航员，现任NASA科学项目副执行官。他们大胆地预测，天体生物学家将在一二十年内找到外星生物的踪迹。该预测看似鲁莽冲动，该预测看似过于乐观，但也在科学家们的意料之内，因为已经有众多的证据显示出，像地球一般温暖湿润的行星在宇宙中本来就不是稀罕物。因此，结构简单的单细胞生物应该是宇宙中的常住居民。无论是派遣机器人到火星上去检测地表下的卤水，还是向冰封的欧罗巴（Europa，木星的卫星之一）发射人造卫星，又或者是利用空间望远镜直接观察遥远天际中的类地行星，NASA作为空间科技的领头人，非常慷慨地参与赞助了所有的科研项目。

但是，对于外星智慧生物和地外文明，尚没有直接证据显示其存在，争议之声此起彼伏，正式的研究项目更是寥寥无几。尽管如此，在最近的半个世纪里，许多零散的天文学家自发地组织起来，一并参与到一个名为“搜索地外文明（search for extraterrestrial intelligence，SETI）”的项目中。SETI旨在寻找宇宙中的高等智慧文明，他们认为地外文明会利用无线电和镭射脉冲与外界沟通，它们或许正在尝试与银河系中的我们取得联系。但遗憾的是，尚没有捕获任何有价值的外星信号，尽管简单生命体是银河系中的常客，但能与我们聊天的外星邻居却一个也没有。

如今，最新的研究成果表明，或者至少说明，我们对外星文明的表现形式的观念需要修正。一支由宾夕法尼亚州立大学（Pennsylvania State University）的天文学家詹森・莱特（Jason Wright）所领导的研究团队，在观测了10万个邻近的大质量星系后，记录下一个结果：没有一个星系显现出存在发达科技文明的迹象。研究结果发布在《天体物理学》（The Astrophysical Journal）杂志增刊上，这也是迄今为止数据量最庞大的一次勘测，相关的早期研究只涉及了100个星系。

光与热的较量

与传统的SETI项目不同，莱特和他的团队并不是直接搜寻来自恒星的光信息，他们参考了物理学家弗里曼・戴森（Freeman Dyson）于上世纪60年代提出的理论，在星系尺度的物质结构中寻找响应的热力学现象。戴森的理论认为，不同发展程度的科技文明可以用其对能量的利用方式来衡量，最先进的文明对能量的需求最迫切，他们渴望利用来自于其恒星的所有光线。为了达到这个目的，他们会摧毁1至2个行星，再使用行星的碎片制造一个包裹住恒星的罩子，以阻止光线的逸出，从而实现光能利用最大化。因此，恒星的光线强度会在这么一个称为“戴森球体（Dyson sphere）”的结构中衰减，同时，戴森也指出，虽然探测可见光不再是寻找此类文明的有效手段，却可以通过探测热辐射释放的中红外线来达到目的。

中红外线（mid-infrared）并不是特殊之物，在我们的电脑呜呜运转的时候，其时刻伴随着中红外线的辐射。在1963年，俄国天文学家尼古拉・达雪夫（Nikolai Kardashev）扩展了戴森的理论，基于能量利用的概念，他进而将智慧文明的程度分化成三个等级。“1级”文明能够利用所有其所在行星的能量；“2级”则能够善用其恒星所有的能量，甚至建造出戴森球体；“3级”文明则能够利用整个星系的能量，星系的每个恒星都被包裹在戴森球体中。

由于项目课题的争议性，莱特的研究小组无法从官方渠道引进资金，如NASA或美国国家科学基金会（National Science Foundation），他们只好另辟蹊径，最终名为邓普顿基金会（Templeton Foundation）的私人投资机构给予其援助，该基金会长期支持饱受争议的科学研究。该研究团队利用NASA的场红外巡天探测器（Wide-field Infrared Survey Explorer，WISE）的全天域巡天数据，尝试找寻理论模型中的“3级”文明。他们将星体的可见光数据与中红外数据相比较，筛选出亮度暗淡，却散发着大量红外辐射的星系，这些特征符合理论模型中存在戴森球体结构对象的要求，可见光被遮挡吸收，中红外无阻穿行。在数据中有近乎1亿个星体，研究团队先用软件进行快速的粗筛选，之后，再由莱特的学生罗杰・格里菲思（Roger Griffith）做人工的甄别，排除掉非星系或明显存在人工干扰误差的样本。

最终研究小组筛选出了10万个符合特征的星系样本，其中有50个星系的热辐射量远远大于其释放的光。之后，由加州州立理工大学（California State Polytechnic University）的杰西・马尔多纳多（Jessica Maldonado）负责进一步筛选，通过查阅天文学文献来检索出第一候选组中的星系是否是已然确知的星系。的确，候选组中的大部分星系都被充分研究过，它们低亮度强红外的原因有两个，要么是数个星系合并导致，要么是该星系中发生了“星爆（starburst）”现象，这两种过程都会伴随着红外线的爆发，并产生大量的星际尘埃阻碍可见光的传播。

另一方面，研究者们发现了90个接近预期的星系，虽然它们的热光比并不与理论值相吻合，但具有深入研究的价值。总体而言，寻找的3级文明一个也没有出现。“在达雪夫看来，一个3级文明是可以做到完善地利用整个星系的光能。”莱特说道。以我们的视角来看，那就好比一个没有星光却在红外望远镜下十分明亮的星系。“利用WISE的数据，在离我们最近的10万个星系中，我们并没有发现符合预期的目标，因此我们可以确定，在我们的周围其实并不存在3级地外文明。”

即使我们抛开戴森球体的假设不谈，莱特的研究结果也能反映出星系尺度下的“宇宙工程（astroengineering）”存在与否的问题：尚无发现。“寻找弱光强红外的星体的想法值得肯定，莱特团队做得很好。”詹姆斯・安妮斯（James Annis）如是评价道，其为美国费米国立加速器实验室的研究员，也曾在上世纪90年代晚期时候采用过不同的方法探寻过3级地外文明，但是样本规模不大，仅囊括了100个邻近星系。安妮斯说道，“从某种意义上，无论一个发达的文明如何利用能量，都必须遵守热力学第二定律，因此热现象是无法被掩盖的。纵使他们建造戴森球体，纵使他们直接从黑洞索取资源，纵使他们在冷寂的星系边缘构建巨型计算机网络，都不能阻止热量的逸出。莱特的研究小组的确把握住了搜寻地外文明的关键，只可惜他们没有得到理想的结果罢了。”

星际帝国的倾覆

有人认为宇宙中存在着强大的星系帝国，这种想法似乎源自于我们地球所处的环境――既孤立又渺小。

我们已经清楚了，生命在行星上以微生物的形式诞生，经过繁复的演化，长出躯干，拥有大脑，构建社会，发展科技，最终具有星球旅行的能力，甚至穿越恒星系。既然这个过程能在地球上发生，那为什么不认为成万上亿个系外行星上也会有智慧生命，他们也会进行宇宙探索呢？“我相信智慧生命能够完成太空旅行，尽管他们穿过一个星系需要花费5000万年，”安妮斯如是说，“但是5000万年对于宇宙140亿的年龄而言只是短短一瞬。我们完全有理由相信，智慧生命在漫漫的时间长河里会多次穿过大大小小的星系，也许这些高度发达的文明十分的稀有且隔绝，但是只要他们对所在的星系进行过改造，我们就有机会看见他们，增加观测的星系样本可以使我们增大发现他们的概率。换句话说，我们仰望天空的次数越多，我们对所见世界的理解就会越深刻。”

多年以来，研究者们建立了许多假说来解释SETI至今找不到外星人的原因。也许是我们本来就是孤立而独特的存在，或者是不完善的天体物理学与生物学理论蒙蔽了我们的双眼，又或者是具有高科技的文明最终难逃自毁的命运，亦或者是星际旅行太艰辛太缓慢太难以成功了。安妮斯怀疑，被誉为星际生命杀手的伽马暴（gamma-ray bursts）曾一度在宇宙中随处可见，其摧毁并抑制了高级文明的发展，如今伽马暴有所平息，于是我们恰巧处于了智慧文明发展的“起点”之上。

能与浩如烟海的科学文献相比的，恐怕只有科幻小说了，不可否认，许多前卫的观点非常吸引人。其中不乏亚瑟・C・克拉克（Arthur C. Clarke）的著名讽刺：“任何先进的科技，初看之下都与魔法无异。”在2011年，科幻小说家卡尔・施罗德（Karl Schroeder）想出了一个合理解释至今不见外星人的理由：“任何先进的科技，初看之下都与自然无异。”换句话说，真正的未来科技并不是在星际间的肆意穿越，或轻易地拆解行星熄灭恒星，如野火燎原般狂野。真正的未来科技应该强调融合，缓慢而细致地让自身与周围环境融为一体，追求极致的高效与和谐的热力平衡。简单而言，不可一世的星系帝国是不现实的，因此才会毫无踪迹。“SETI不可否认是寻找科技衍生物的重要手段，”施罗德书写道，“逸出的热，逸出的光，逸出的电磁信号，凡此种种，如果我们接受高级文明不会产生衍生物的事实，那么我们就会理解SETI的努力没有得到回报的原因了。”

既是天体物理学家也是畅销科幻小说作家的大卫・布林（David Brin），对宇宙“大静默（Great Silence）”发表了自己的看法，他认为莱特的研究看似在支持戴森球体的存在，实则却是给关于星际帝国的陈旧观点以致命一击，其根本做不到利用整个星系的资源。“为什么发达的智慧体非要做到这一点？”布林反问道，“能建造出如此庞大工程的智慧体，其将是何等的贪婪？他们肯定不会如我们一般友善，他们或将工业的剥削与压榨当做信条，这些恰恰说明了渴望扩张的殖民者们其内心贪求不厌的本质。”

人类未来的反思

在1973年，基于达雪夫的理论，卡尔・萨根（Carl Sagan）提出了一条精细程度更优的经验公式。他认为，我们当前的地球文明可以归类成0.7级文明，再经过数个世纪的稳步发展其有希望达到1级，在过去的几个世纪中，人类对能量的利用效率一直在提升，增长率稳定在每年3%。之后，人类需要花约1千年的时间来建造包纳太阳的戴森球体，从而达到2级文明；然后，再花1千年把银河系中的恒星都利用起来，最终达到3级文明。

道理已经很明显了：在未来不长的时间跨度里――甚至可以说只是人类历史的短短一瞬――要么，我们人类重塑我们的太阳系，进而殖民整个银河系；要么，我们对社会生产形式进行革新，渐渐摈弃资源密集型的发展模式。在上世纪60年代，那个航天科技繁荣进步的时代，人们倾向于相信我们的未来会是前者；但是，直至今日，面对气候与生态的多重压力，人们理性地看到后者或许才是正确的发展方向。日益缓慢甚至停滞的社会发展状况，与SETI努力搜寻却无果而终的现实相应，即使是像莱特、安妮斯这样戴森理论的忠诚拥护者也没能打破僵局。

在得到了进一步的资助后，莱特计划开展后续的研究工作，针对前期调查中特征独特的星系做深入研究，旨在搜寻出符合达雪夫理论的智慧文明。利用WISE的数据，研究小组曾在银河系外围发现一组恒星团，具有弱亮度强红外的特点，莱特表示很希望能对其深入观察。这很可能是一个尚未确认的巨型分子云，即一个充斥着原恒星的新兴恒星孵化所。“不否认也可能是一个戴森球体包裹住恒星群而导致的。”似乎，戴森寻找外星智慧的梦想尚存一丝希望。

戴森教授已经91岁了，但他依然对在普林斯顿高级研究院（Institute for Advanced Study in Princeton）的SETI工作津津乐道，他对新研究依然无果而终并不感到惊讶，但同时也不感到灰心。“我们始终把外星人想象成一只躲在黑屋子里的黑猫，目前既看不见也摸不着，”戴森说道，“但是如果外星人真的存在，那他们一定以我们未曾想到过的形式存在着。WISE的结果告诉我们，智慧生命行为并不简单易猜，这是件好事。这也在督促我们付出更多的努力，一条路走不通，不代表放弃了前进的勇气。”