冰幽宁 2004-10-16 10:41 PM
[分享]地外文明探秘（第三章）
第三章 凸眼怪物和小绿人
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“它是生命，吉姆，但不是我们所知道的那种生命。”
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——引自《星际迷航》
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让我们设想宇宙中充满了生命。暂且假设怀疑论者的想法
Qy3B3] x^5\O2K
是错的，生命之花在银河系乃至其他星系处处盛开。那么外星YM Sj!p6z Fs t
生物会是什么样子呢？4v an#B:_d"I%Ib
对这个问题有两种不同的观点。一部分人认为在外星世界
H|!Yh\1b*r
里，物种的数目与地球上大致相当，但是占统治地位的生物与
E,j _&B8C-a8F
我们人类看起来完全不同。另一种推理是，外星世界中有着大
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量不同的物种，但真正进化到能够创造一个文明的生物则应具
3E{.]` ^
有和人类大致相同的形态。
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两方阵营的论据都相当复杂，关键在于对进化生物学的不
&{~*G7J9C })Q:M)s
同诠释，以及关于宇宙范围内进化方式的互相对立的观点。H5};Cv y
n]
我们已经知道，自从1859年达尔文的《物种起源》出版后4P'{3xj9`
自然选择的进化理论开始流行起来。这是一部堪与爱因斯坦的
d4g f;uk I
相对论、立体派或勋伯格（Schoenberg） 的十二音阶体系媲美fo |*c jU+m r_*Z'Y
的作品。就和所有划时代的革命性发现一样，进化论被当时的RC7~0r,O G^0q.a
许多人误解。甚至时至今日，它仍为不少人曲解。
e Q @bu;Ea
19世纪后半叶，当达尔文的密友赫胥黎（Thomas Huxley，(_-MZS6k:c9q+z\
（绰号“达尔文的斗犬”）竭力宣传进化论时，传媒和大众都
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完全错误地接受“人是由猴子变来的”这样的观点。这是对一
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种缜密的理论的粗滥而错误的解释。时至今天，不少人仍持有'Oz[|(f r
如此荒谬的想法，此外，还有一些更诱人的误解掺杂进来。
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最近在某科普杂志刊登的一篇关于其他行星上的生命的文\e}9g7dJ h
章中，我惊讶地看到它说在另一颗行星上产生和我们相同的基
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因序列的机遇是5×(10的16 557 000次方)，即5后面跟着1600多
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万个零。这无疑是个大得难以想象的数字，它意味着在其他星
4R [Wd4c;v g
球上出现与地球生命相仿的生命是极有可能的（扫校者注：中
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译本原文如此，疑为作者或译者笔误，产生相同基因序列的机k#y.N&Z r
遇应当是1/(5后面跟1600多万个0)， 也就是说在其它星球上产
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生与我们相仿的生命是极其没有可能的。从下文看，作者也是
Q%l pMD$n
这个意思）。而事实上，这种说法是彻底错误的，它没有将进
j!F[oP2ZE;q
化的因素考虑进去。
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诚然，在一个没有进化的宇宙中，要产生与智人相似的生2_2U.S2rE^xta
命形式是不大可能的。不过，由于基因随着环境而进化、变异，v H[Mg#B Bn%]
所以倘若地外环境与地球并非截然不同的话，那么在有生命的-`!r.[\
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行星上的生物基因经过长时期的进化，产生与地球上相似的生
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^jN.Bf
命是完全有可能的。.v!F y0Sds2m t(x+c
但是，达尔文进化论的重要性远不止如此。它并不是简单
)SS\/Fl0wP
地描述生命形式的发展，或高等生物如何从低等生物进化而来；
by(xr-z,h*Q
它是生命的发动机。不管那些宗教顽固派怎么说，没有进化也
1a#Vbj4f!^*P%co
就没有生命。&W$sBct%|x!GxY
进化的机制究竟是什么呢？它如何影响着关于外星生命特-yn7l
R7Qi~ RZ J
征的种种争论？进化的结果是否会产生凸眼怪（bug-eyed monsters F)w*OmQ0r3o N2X
常简称为“BEM”），有没有小绿人（“LGM”），或是其他F%yvf t:n%^
什么闻所未闻的东西？ |'p!g$tw4e
进化过程是在不经意间发生的，冷酷无情的。这是岩石的
c2s N nMi8N
核心，是生存的恶梦，是在陷井底的恐怖，是那种将你在清晨
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4 点惊醒的恐惧。通过自然选择而进化，是所有物种从较不完-M^O2Y0K9`T
善的形态转变为更能适应环境的形态的过程。这个过程是由逆
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境、环境的改变、以及竞争来驱动的（由此而产生了另一个被mQ3X/V2yq
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大大曲解的观点——“适者生存”）。生物所遭遇的逆境越多，B9bC1M_
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进化的速度也越快。'@ L`1\r#s
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我所以说达尔文进化论——或者说自然选择进化是冷酷而7X)i-E"[,O:|s RE
又不经意的，是因为这只是一种机制：进化过程中的种种变化
NG/n9p)Q"d.y'V7F0w
都是没有导向管理的，并没有什么神在谋划或在幕后操纵着这
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一切。+pl n
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达尔文进化论不需要神，这是一个在遗传层次上运作的自-b%y,|,n? qQN
我延续过程。越能适应环境的物种，生存和繁衍的机会就越大。
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通过有性繁殖，它们将遗传物质传给子孙后代。至关重要的是，
8_ PFu3f
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这些遗传物质也通过复制过程而重新组合并且有可能发生变异。%I7](P;D5W(B;U`
变异后的这些特征（与那些按照原样复制的部分一起）在后代
-c4s]+b d\
的身上体现出来。接受到更为适应环境的遗传信息的后代，又!VA,F B_ }-J
有更多的机会生存繁衍。如此一代代遗传下去，这些物种变得kH R0H B0D
s/X
越来越适应环境。突变纯粹是偶发的，它塑造新物种。与此同
$CyZ GM/B x
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时，那些获得不利的遗传信息的试验品则将被历史无情地抛弃。's&rW A/?U
这种机制几乎是一种普适的真理。我这么说确是冒了被指
t5m4H.Z {
责为沙文主义者的风险，但根据我在上一章提及的碳的独特性，
~$_;rP/U/] G-i$sn"b
通过自然选择而进化的机制是一条基本法则，没有理由说它不
;XJF2p0Y k |
适用于整个宇宙。正像前面我已说过的，按我们目前的认识，
,T3f4z%Ii$w sQ8Q
没有进化过程就没有生命（原注：即使是再奇怪的生命形式，
z)B b+V"b
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比方说，假设有智慧型气体生命存在，它也必须经历进化的过
4A6w+M z;JW
程。也许是从另一种不那么适应环境的气体形态进化到更为适4G.~9s L,W&bE
宜的状态）。'|^*H'h1E"f-l
那么，这种简单的机制又是如何影响了我们的外观或是使i#bVY$n-L1C/Z:y
一头鲸区别于一只金丝雀的呢？H!dv/H'}N*{*]ax"Q~
发育生物学是一门专门研究地球上的生命如何从几十亿年
*{7C1O:Y UF"M9`&K
前的简单形态发展到今天我们所见的这些动植物的学科。它是
L~3FE7s
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一门融合了进化生物学、古生物学和遗传学的综合性学科。8{0r O&R+c)n n
发育生物学家从两个基础出发着手研究。其中一条途径称gR8H*F/gCNB [
作“进化生物学”，研究各种现代动物的种种结构，它们被称
^5]$x2v z3Bz0V
为动物的“体构”——我们今天所看到的不同类型的动物所共
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有的基本类型。有了这些之后，就可以通过计算机模型来追溯
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z,za,R
这些基本体构的起源。
~#Y!Eg
k$\q f:~+v
另一条途径是“遗传追溯”，这种方法包括分析遗传物质
pu F:r^L5a s
经历漫长时期所发生的变化。遗传特征当然是决定生命的本质L:L9m+y`(K Z [
和差异的关键因素，我们也许可以有办法追溯遗传物质在同种o(xz"i ]N {5qU
和不同种生物之间如何变化。通过这种方法，生物学家可以得8]7ER1G7k$H
出两个或更多个现代物种的共同祖先的特征，再以相同的方法%p?*Y0a&K
一层层递推上去，直至建立物种“谱系树”。4W#y]X n
冰幽宁 2004-10-16 10:44 PM
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这两种方法都不很直截了当。生理特征的追溯方法不但需
,K Iq^0[ B
要强有力的计算机模型，有赖于大量从古生物学和考古学的发
*e:z/Omi.IG
现中获得的参数和信息，了解功能与结构的关系，而且还要进4nlDo:J L2}
一步了解动物的生理特征与环境之间的联系。遗传追溯方法的
i5s7D5V ^1{
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问题则在于不同的基因，亦如不同的物种那样，进化的速度并9FW_Q&g j
B TJ
非相同。进化过程的途径更是含有大量分支，这种错综复杂的
)?(oN }&]B2`
情况常常将研究者引入死胡同，使逻辑推理陷入僵局。尽管如^!H+I$hbm
此，发育生物学家们还是逐渐勾画出了生命在地球上的演化进T"`G'| _"b O|
程，并有可能由此了解生命在其他星球上的发展情况。
x:KdT5^"V B?%fT
在前面一章里，我们已经看到地球上的生命是在约38.5亿&R`1fy-|S5no^
年前出现的。虽说关于无生命物质如何转变到我们所说的“活
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Ys%B1b9~5@m e
的”生命仍是争论的焦点，但是很显然，自那个转折点后，生/b7hJ#It9A"NA f
命开始了繁衍和进化的历程。不过，如果你认为这是一个简单(H+_3C G"dN,B;oz }YE U
的线性进化过程，那就大错特错了。1H#o.K5YS%I hK
直至 5.3 亿年前，地球上最复杂的生物也只有水藻那样的kb#Wd(? hx:\
水平，甚至水藻都还是刚刚出现的。在地球上能找到生命的最
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]oG C
初的28.5亿年中，只存在单细胞生物，例如细菌。到10亿年前，8o? a-t{N
水藻作为首例简单的多细胞生物出现在地球上。后来，大约在x$C4[uX \
5.5 亿年前，也就是地质学家所说的新元古代， 一批复杂一些fb$^ fE
o6L$U&Nv
（相对于今天仍很原始）的生物崭露头角。它们可能是类似于T
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今天的海腮、原始蠕虫、水母还有蛞蝓之类的动物。它们都留/^eD8c L3Y5J
下了模糊的化石和痕迹。9s G
z%t,RX
不过，又过了大约2000万到2500万年，地球上的生物进化&Q-NS8o k&|b
发生了翻天覆地的变化。在整个新元古代时期，地球上都只有 F t+V Rh0? Np
相对较少的几种“体构”，但突然间一切都变了。如果我们将'wC^8Ur@Q!F
5.5亿年前的化石与5.2亿年前的化石作一番比较， 就会发现地0{"T.A Y pV
球上生物种类和数量的巨大差异。-v @.^*z/Es;r6R0?#X L
这种突然的变化被称为寒武纪大爆发，地球上动物生命活~*K7[p e*Kg
动的一次突然迸发（这是一个连接约始于40亿年前的前寒武纪5v)JQ8s,?-v%E7s_
时期和持续至约 5 亿年前的寒武纪的过渡时期）。如果在此之
i#{V o&Q)qaXb4SN
前有外星来客造访我们的地球，它们除了细菌外只怕很难再发
^3M#G QB!U
现其他的生命迹象了（细菌繁盛的状况倒有可能和今天的一样）。~? rk[XJ/N
但如果它们是在寒武纪末，也就是在寒武纪大爆发之后来到这
aL `#x;]H(sX-K4f
里，就会看到大量不同的生物。正是这些原始动物——包括几
\*dd#rYO$OI%z
乎所有已知的带壳的无脊椎动物（贝类、蜗牛和节肢动物）的)N.p-Y)W&M~},z3H
出现，才会导致现代脊椎动物——当然包括人类——的产生。
&q x,h+g#s*kg x&B`
在寒武纪大爆发（这一阶段也许只持续了几百万年）结束
]9S'W.\)H3R
的时候，所有生物的基本结构（即地球上所有动物的体构）都
^&h2`(}6Bb d
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已建立完毕。从此以后的所有进化步骤（包括我们认为最激动
5X)S"g%d p y C&@
人心的变化——一些动物离开海洋，开始在陆地上生活）都只SIub,p]S
是在寒武纪大爆发确立的基本动物类型上进行精雕细刻的变化
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而已。%cp%|9|
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根据这些基础构架，目前地球上已经形成了37种不同的体.hGh.X$O3qZ
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构，它们构成了生物分类学藉以为据的整个动物阶层。利用这'gB#e:Ak
A5c!C^#u6Q
37种体构，大自然已经产生了大量不同的动物，从蜈蚣一直到*fz.n8JR%e E
爱因斯坦。（原注：生物学家利用这样的系统把动物和植物归
1@%[c(r Ez
入包容度越来越大的等级式分类之中。非常相近的物种归为一
C)V }w%|
个“属”。特征和起源相近的属归为一个“科”。科到“目”，
w7R
{;i9\ x
目到“纲”．纲到“门”或“部”，最后，门或部又合为“界”。）}L ?
oj7` C
虽说从外观上来看，地球上不同的动物之间存有很大的差
Fe$ns7X3z(F,]
异，但从遗传的水平上来分析就会发现惊人的一致性。诚然，
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地球上所有的生命都是以碳为基础，而且均依靠DNA来传递遗h!N"Q!?/kl&F#U
传密码，但我所说的一致性远不止这一些。遗传学家发现，几P+J*z Ppe$^B
乎所有的生命体在它们的核心部分都有一组“调节基因”。这
t6c4N7GJp K
些基因决定了生物的基本体构。由于许多种群的动物具有共同
/J+w I Y)M EI0Z
的祖先，这些外表大不相同的动物——比方说乌贼、斑马和苍
W ^(T d+V ]T7K!b.y
蝇——便有着非常相似的遗传密码。 mF ? Ec
l9F$kB
大多数动物是从一个单细胞——受精卵或是“合子”开始
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的。随后，这个细胞分裂，复制，制造出有特殊用途一形成器i)x3C~2G'B
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官、腺体、皮肤、肌肉和骨骼的各种蛋白质。不过，在每个生 |v I2{$K
物的核心部分都有一组共同的控制蛋白质形成的基因。由其控OD4M C\'u
制形成的蛋白质又和其他基因相互作用生成更多的蛋白质，如
1v6g7|o-](K$W/D
此继续下去就成为所谓的“基因级联”。随着这个过程的不断.k{,@
xq4G o
进行，基因变得越来越各司其职，与我们这颗行星上几乎所有 E#K8I+Z^F p?[
的生物最核心的共同基因的差别也越来越大。zw"t*Th0k:A8z
胚胎发育中最简单的指令是确定自身的体轴——哪一头成D1hB7d'o v
为尾部，哪一头又将成为头部，哪一边是背面，哪一边是正面。
$^;K z&o U/^2p
这条指令是从基因级联中心的一组基因中得到的，它是所有物5J ou4QA)[
种共有的特征的例证。从级联的这个位置往下一些是决定躯干{ KD$t
Lf$~ z
之外是否长出一个头的基因和控制肢体发育生长的基因。这段 JKmH2S]7a*a
基因在像魟和马如此相异的动物之间会有所不同，但倘若是马
:i kIcx;K&Y l4O
和羊，甚至马和苍蝇之间则相当接近，只是在级联的再下面一
bc/_6o,w
些才是明显不同的动物之间的区分地带。甚至鸟的翅膀和哺乳!o UtL2sD%S
动物的前肢部分据信都由同一组调节基因控制。
`;m_:{%Qx9[;o%M
冰幽宁 2004-10-16 10:46 PM
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这整个过程源于一段真正古老的DNA序列。这段据信在地v Y.M%E|,h F
球动物出现之前就已存在的DNA被称为“同源框”。换句话说，
"\%D P-v.PZ4rr
这段DNA序列（大量高度复杂的碱基对集合）早在前寒武纪就
'c\x6M ~ |
已经产生了。过去几年里，在遗传学的这一领域进行了大量研
2l'R R r+vyJL
究，其注意力主要放在一组包含“同源框”DNA序列的所谓“6W3h fQ?o%Yeh
同源框基因”上。这组基因通常成簇地聚集在动物染色体中，
'T"@ C.}!`:h)@
所以又叫“同源框基因簇”。'KC K:h3P2P)Epqy7x
近来，科学家对同源框基因簇的研究带来了一些令人吃惊
\r9E){2Tp0\u}
_
的结果。他们发现这些基因很可能是其所在的生命主体的模板
Gq tf-E
——一簇中基因的排列方法与动物体内由它们控制的那个部位
P}'xBH1q
处于胚胎期时的排列方式一模一样）。
wp'l*i0aNX |8U
遗传学家和进化生物学家利用同源框基因簇来帮助解释在
]E*N
z"N!e1R
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寒武纪大爆发之前不同的物种如何共有同一祖先，随后又通过+| m SC1{N?
怎样的进化途径发展到今天的模样。举个例子来说，科学家们lD7m0N/~} A2]3Q ~
可以证明老鼠和苍蝇在大爆发之前有着共同祖先，因为老鼠和yM0r(O(\3p y
苍蝇所带有的启动眼睛生长的基因如此相似，甚至可以在胚胎(P
E+O\o)z"K
时期将其互换而没有任何不良后果。当然，更为复杂的那些用
3dx J J l ^h2P
于控制眼睛类型的特化基因就不能成功地交换了，因为这样的
}}}x6A8a"@&k
基因是它们共同的祖先经历寒武纪大爆发后演化出来的不同分 M R0f2WW)f
支。
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[|6Y
很明显，两个物种越是相近，遗传的可比较性就越大，它+{,t
M2v6u(J-v
们共同的调节基因或核心基因也越多。当我们考虑灵长类时，-GO)hh c%U&Fi
这一点就显得尤为突出，人类和黑猩猩的基因结构只有1/100#Dj8v
igO
的差别。+o2S_aKT
那么，这些知识又如何同其他行星上生命形态的可能特征
E%gN M5}sp
——外空生物学的研究范畴联系起来呢？
/jf0j#_{
答案就在我们已经讨论过的基本事实中：我们所认识的所
o_:DL CHW-I
有生命形式均以碳为基础。碳及其产生的化合物居于“生命分
1`b&F.v SQ@5M
子”——DNA的核心地位，而DNA则是遗传的关键，它产生了1{.W/CDL [ V tp
地球上各种不同的生物。可能会有人争辩说，也许有某种DNA`7uz2|-vAg"A
替代物，它可以比DNA做得更好。乍听之下，这似乎有些道理，
]#V_ r^m
而且假如在另一个星球上果真发生的话，那就会有一系列不同
4f#r(x Y0XmH$h7Y
的遗传物质，从而产生完全不同的整个外星生物群。它们仍是
| \g.F&jl3t g
以碳为基础的生命形式，但是由于它们的遗传结构建立在不同6G
C
z,@r8[ Nli7D
的分子集合上，它们最终就可能以我们从未想象过的形态出现。6K|!w'h.|"[4P
然而，这样的景象真的会出现吗？
sf:h6[4lZ)B.@
有一种最近几年才开始真正兴起的思想叫做“趋同性”。
nB
E7V2e
~/_i
这种想法来自生物学到工程学等等许多不同的领域。简化地表.l3c N#B T-N Jq@#t
达就是：“同一个问题可以有许多完全不同的起点，但只会产
Q6p6_(h }j8j
生为数不多的答案。”
K#Q4a$KG
G3To
以日常生活中的汽车为例。在这个简单例子中，问题是如
d$^i&d Q;zR;wi
何在合理的价位上制造一辆高效的汽车，它能将一组人以合理
7As!S F EY-V(V
的速度比较舒适地从A地运至B地。假如某个人从未见到过现代ck ?$MO @.y
汽车，那么他认为可以有许多方法来实现这一想法还情有可原，C8Q]6C,C_$D3}
但事实并非如此。当然，表面上看，现在有一系列不同样子的$c v5I;}"P
车辆（与动物界相比，这就相当于“体构”），例如客车、轿
,Y `)H R1S _;Av
车、巴士，还有货车。不过它们之间的差异相对来说是相当表t5G1q&s&Lq
面的，如装饰性设计，大小和形状上的细微改进。从基本结构
g@&N)N7]y4r1V
W
上看；它们都有金属结构的门、轮胎、车顶、车厢、方向盘和
6['D`)wm9td
汽油箱，都使用燃料，都有供人乘坐的前后座，而且沿着公路 q0a2fK9N&M ]
行驶。.b/p,L9~^e
如果我们要建造一座工厂来生产在世界各地的公路上行驶
;K}#\s8`dn
的各种汽车，那么它一定会是一个巨大而复杂的工厂（类似地
px!~fG\ c|T
球上制造生物的生态系统），但它只需要制造几种基本的零部
G(Pm#Ms&s
件，整个制造过程中会用到许多相同的构件（和生物各部分的
\P J,zsLv Y?
发育由调节基因来控制一样）。最为重要的是，我们人类已经
6Rb DTkA
通过制造各种大同小异的车辆把这一问题解决了。nL] L8Q @_
冰幽宁 2004-10-16 10:49 PM
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同样，大自然在处理它面临的问题时，也会从几个不同角
y$IU5TI*FL h2~6M
度入手，而且总是选择最有效率的途径——因此有一种想法认
0e.k
J k ^!l#Y"W
为外星世界的生物有可能使用其他复杂分子，而不是DNA，然7TRX'i1yL
而，也有一种观点认为DNA是最佳选择。依靠DNA，大自然可
3V _ u {%b|%]"r#P.P
以在解决复制生产的同时又借助自然选择完成进化过程。而自mr]"u e4k%[ {1p
然选择则有赖于代代之间遗传物质的变异来完成。宇宙中可能
IW&@f
M d(u
只有一套能完成这些功能的机制，而地球上大自然的这套运作
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cf2K+]
系统历经数十亿年的实验已经达到了这样的“完美境界”。
I5e Hob C0~
因此，如果我们假定DNA是完成遗传信息传递工作的最佳s Q H`4s'k s
分子，所得出的结论就是任何有生命的行星上都有一小群共同
6E%C6d0z(v7} m'o
的祖先，它们会进化成一大批适应周围环境的生物。但是，那myNUj*]2g/c
个环境会是什么样的？它又会怎样影响外星种族的特性呢？J0Y RN3x.d&h^
前面我已经提到，在地球上许多极端的环境一放射性废料，
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F7V
海床底下几千英尺，热泉和南极冰冻的荒原都没能阻挡住强悍vhf8G2m'b;L4[
的细菌。这就是为什么单纯从生物化学的角度来讲，细菌是我
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W M8l e7G v/T\
们目前所知道的最成功的生物。在某些细菌能够繁茂生长的严*U$py
bD`
G
酷条件下，一些比较高级的动物是无法从单细胞生物进化形成%c)ILg7O
的。6B;ekTXU
这就给外星世界要发展出高等生命形式定下了环境限制。
U-]].N0g&IZ:O
首先，环境温度要在 0℃～约40℃之间（太热的话，酶将不能
V
R-[i-k\6Y
工作并发生变性）。其次，周围环境中不能充满强烈的射线，
O_0Jvee"f:b
它会摧毁生化物质，并阻止许多细胞赖以生长和活动的化学反
Cbj9@
E3P6?
应。气压范围倒不是什么大问题，不过我们在后面会看到它对b? w'E Hf7g%rPi
最终的生命形态有着巨大的影响。最后，不用说，大气成分必
D!_4k2~XD&d O7x
须由适当比例的氧、氮、水蒸气和二氧化碳组成，这样才能产!w$C6Z_
b8Y
[ eU6Z
生基于DNA分子的动植物群。
f8a+Ueo
除了以上这些基本因素之外，还有一些决定着高级生命能
K"@2G6L"Im J"H
否在外星世界产生的关键条件。我已经描述过，在 5.3 亿年前
sN+L(m&ac
的一次大爆发——寒武纪大爆发之后，地球上开始出现大量复/f3Q'R8?%}
杂的生物，在此之前，地球上最复杂的生命也只是一些像原始*Nj6B/i#a)y*i K
水藻那样的简单多细胞生物。寒武纪大爆发之前这近乎荒芜的
q IO\(iv
33亿年大致占据了生命史的90%呢。 是什么力量引发了这次大7a8Ycg X
爆发？是什么将生命推入了一个全新阶段，同时开启了带来今 c Tlj&B3q
天这个勃勃生机的地球的进程呢？ Pf]5W-? i
实际上，没有人能回答这个问题。但可以毫不夸张他说，
l1q ^"r
O1] ] `t'v
这个问题的答案是决定其他世界上的生命会是什么样子的最重
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要的因素。 Vq2`
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有两种对抗的理论可以帮助解释 5.3 亿年前地球上发生过#|t4M RhN9x7x U
的事情。第一种理论就是时间是公正的，大自然在尝试了大量5l,CVS-} I
不同的进化机制后，最终走上了正轨，这并不是说大自然具有u*sW+}&w1q4A]
“看透未来”的能力，或者有某种计划在“指引”这一切发展
f e4es cd]|%p4_wUq
到产生像人类这样占统治地位的物种——自然选择并不按某种-]:TZ F)C _y C,{F
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计划进行，它是一种由成功结果所驱动同时被随机事件所冲击
7F,?4F/F;d9z%mik
的过程。在某种意义上，毋宁说，这种对寒武纪大爆发的解释 E}5}9G Q!jU
与“趋同”思想是相辅相成的——大自然自己找到了迷宫的出
-w8P_ISM L.x0M:B(i
路。这个过程耗时整整30亿年，但最后终于成功了。)UL-L pV0k.J
这种解释对于那些相信在我们这个小小的世界以外也有生
1J:F v SJ9D*Q"} K
命的人来说是一种安慰。如果这个过程能够自发地在地球上发 ILu5U@4T U
生，那么它完全有可能是某种基本过程的一例——一种生命复
O3m,v!T(}x[V
杂到一定程度的必然结果，一个激发生命进入下一阶段的转折#zlu\%`P O-|/p a
点。
%K(Z X%Rd1|r
与之相佐的意见总的说来比较悲观。这观点认为，寒武纪
%O#@E]J$GS4bE:@
大爆发是由于某些未知的异常事态引起的。发生的原由从彗星Q`%{'V;W5A
或巨大的小行星与地球相撞一直到地球中氧含量的急剧变化， R8c;?+|r-^srw#?
不一而足。
X*@|.to N
根据目前所知的情况，像太阳系中其他的行星一样，地球
,\"ttW)S$X X0`X8D:~1R
也曾遭受过陨星、彗星和小行星的轰击，所以当时完全有可能&{H"W6E5ce"b
发生过此类事件，由此引发寒武纪大爆发。这样的冲击足以打4p{4T)Ie
乱地球上原有的生态系统并给予生物进化以全新的动力。
&O.tD H,r)J(p
同样，大气条件变化的可能性也不能排除。大气中氧含量
qc v"o*~?
百分比的增加几乎必然会引起地面上生命活动的剧增，它也可
0zei3A%~ m
以解释为什么在如此短暂的时间内会出现大量新的生命形态。
1gW Hh ~!Uy
如果在这双方中有一方的观点是正确的，也就意味着下述
I!t,o;c uj7R
两者之一：一是这些事件确实在一定程度上促进了生命的繁荣，
D Sa7h:Y
B|#uZq
但没有它们一切也照样会发展到今天的状态；另一种情况是这*[ i:i%X W#V u
些全球性的剧变确实发生过，并且是寒武纪大爆发的唯一导火
&],v S#S {V
线。要是果真如此，这后一种可能性就意味着高级的生命形式，/Y#aIJ/pKX!Fvx
即那些有机会进化到能够创造文明和技术的生物，在宇宙中远
3Ch Ff!R3U ZT
不如我们想象中的那么普遍。!pW aKo
了解了较为悲观的观点之后，让我们再次回到积极的观点&B%{9r A/S
上来，假设地球上寒武纪大爆发的产生是由于一种自然的机制，oID4^8D
T Z-Y A
一种生命发展到一定水平就会发生的情况。那么，高等生命会#q8PKIr}1?:s
遵循怎样的可能路线发展下去呢？其他行星上的演化途径是否1N X/d xo |
会引向与我们在地球上见到的生物相类似的生命？还是有着完 Gjke"Ax)N]
全不同的生命旅程呢？
WX+` zj/R
在这个问题上，再一次产生了意见分歧。一部分人认为同
f Q/C8D`
形同性，地外生物可能会与地球生命走类似的路线，而另一部6b"W ?~ \{V
分人则深信在遥远的，也许是几千光年之外的行星上会进化出ja ^3A|hR'E1Z
与地球上的哺乳动物相似的生物乃是非常荒唐可笑的事。不仅1l RM;f4] v
如此，外星生物学的权威人士，生物学家科恩（ Jack Cohen ）)Ta U:Q"wEm`;S
曾说：“我们很容易被引到这条推理之路上去，认为外星生物8U:o0N+I h.A(Kb
的进化路线与地球上的相似。假如一不留意，它还会领着你得
sUn(P#bQ5i'u
出外星人也都开福特车这样的结论。”
/b%_\8wV#Q G8v
冰幽宁 2004-10-16 10:50 PM
[分享]地外文明探秘（第三章）
那么，我们究竟可以推出什么样的结论呢？哪些论断是可
1ss+Tu NK|r
以充分相信的，哪些又是完全不可预测的呢？
nn/I+MB5|N
首先，我们可以肯定外星生命形式是建立在碳的基础上的，
8L?T.Q.b
而且可以相当肯定，它也运用类似DNA那样的物质建立生化机T;l3U\
uK5E d
制以维持生命运作。然后，我们可以从关于进化方式的两种不
_W/S3N)YI ];e
同观点中作一个抉择。我们可以假设面对生物的“生存斗争” qr
o/o:QfT
这样的问题有许多解决之道，这样就会产生几乎无限多种不同!q2Vb^Z6mX
类型的动物，其中包括不符合我们目前对生命所下的定义的生0l%B6sb2Y T
物。另一种选择是接受趋同观念，并假定它是一种普适的机制，
9Jr:d7O;N6q'@
V
那么依据生命的种种必要条件就只会产生有限的几种结果。Rzw.RA0j.R
（原注：对这种观点的支持来源于先前提过的一个事实：在地
dd'C7} a
球上只有37种不同的体构，我们所知道的数以百万计的物种都
.jtg~L)C!}\l
在这37种之内，没有理由说在其他世界上不是这样。）
Y)N
YoTT2d
假如我们赞同趋同是普适的，那么接着就要考虑生命进化
+Z,O"n4Z6y#XP`
到高级形式所需的环境以及进化的方式。在一颗特定的行星上，+j/h)w6n W(`Xo
环境不能过于严酷，否则将不能形成多细胞生物。另一方面，
$\(D0u fb{ ?9q2~U
这个环境也要提供挑战以促进自然选择机制和生物的进化。我
z0hhG `/rt
想强调一下，在本书中我会着重考虑那些我们人类有机会与之
ELM,aJe \ a7| Xv
交流的生命形式。这并不是说那种生命也得身穿细条直纹布的Y PYX-p4Y/w
衣服并且用英语进行交谈，不过它确实在一定程度上限定了那
i'd5cyaej
种高级生物发展进化的环境条件。我们还必须假定任何能够孕
l#rQ8Vz4K
育文明的行星都有着和地球气温相若的温度和并不大强烈的有
D3U
W b
y x
s
害辐射。
qHFu:P
E
试着猜一猜，那会是怎样的一种大气呢？也许你很容易想 NV {1]N b}9H;y
到，任何适宜高级生命形式的行星都必须富含氧，而且氧和二 ~Bui5h4L5p4J ?F$j
氧化碳的比例也要合理。这是因为我们在地球上生活在一个平k| dFP(C7v
衡的生态系统中，在这里植物需要二氧化碳进行光合作用，尔 Sc!o St R%H tD;A
后产生氧。所有的动物都需要氧，它通过血液循环传送到周身4[#}
D;Zk
的每一个细胞，参与细胞中几乎所有的生化反应。但是，有没h7Bmv/{H
有可能存在某种使用其他气体的成功的生态系统呢？s7B m6l _%f;x4h&|"[
假若我们认为外星生命生化机制的核心也是DNA（很难想
N#I
Q-C
g
象还有其他的替代品），那么利用氧气之外的其他气体的这种
8K F~7d7N5bK)f
呼吸系统就会产生问题。 r T4r|w'|8h
第一个问题在于该行星上势必要有一个利用氧和二氧化碳
,LS+@,T h;@mb
之外的其他气体、与地球完全不同但又充分完整的生态系统。r+f D9b(['dm
这是因为没有任何外星生物能在一颗行星上不与其他生物相互3? h7y%sA4y r Xk`
作用而独立演化或生存。换句话说，它们自身也必须是生态系\!C {v)a A
统的一部分，当然，任何生态系统都必须包括气体循环，就像(]%l(r!k8f P"KU
地球上由氧气－二氧化碳形成的气体循环一样。这样的外星生
)h:?8Uq@A6s#Zv U'h
态系统必将会积累起一些与地球上的动植物相似的生物。有一rP3O7u L0rJ
种可能的替代方案是通过动物和岩石的气体交换形成的某种生
,s1y4hm?G(@
态系统。在这个系统中，某些形式的岩石可以采用类似植物那*|g+K;uh @]!y
样的方式，经过某种类似光合作用的过程，吸收一种气体并产DZ(A`
N x!H m
生另一种气体，与外界形成气体交换。
j!n-u/ip
第二个问题在于：也许外星动物像地球上的动物一样呼吸，uF6p])R#jq*Y\
只是呼吸的混合气体的成分比例有所不同而已。但是，基于DNA:` \+E{S g&]'A2r
的生物有没有可能呼吸其他的气体呢？面对这样的情况，我们&a4A^!r!z#q].?4RL'u*I#K
仅有的经验是来自人（或任何动物）吸入有毒气体（如一氧化7fps] S1j5j
碳）后的反应。我们的身体系统只能接受少量的其他气体，否*@+fv:AS K*l!^
则细胞就会坏死，引起巨大的痛苦，然后窒息死亡。
p1QG/~4I
当然，这可能是一种极不恰当的比拟，因为任何能在那样r/g$O/T {;c7P
的环境中进化出来的，能够利用这些气体并将之用于自身生化+P!U!z)t_.X
过程的生命当然都可以自然地呼吸这种气体，比如：二氧化碳Nk F$X Q t C7P'U+M
或氨气。即便如此，最早触发进化过程的含有DNA的原始模板
:o nZ3r ng:k r
一定也是通过某种非同寻常的生化过程才产生了这样的生命。
?rg:K \6|
存在如此不同的机制的可能性相当小。大多数生物化学家相信：
F~Vf8?
基于和我们差不多的化学物质的细胞不能接受像氮气、氢气或
B3kw-r1R|?(M f
氰化氢之类的气体，事实上，除了氧气之外的所有气体都是不
Lft.\ R
可能的。I1H:C-g@*k
现在，让我们看一看其他的环境因素。大气压力和引力场
%Hl
F1@U-L
会对生命产生怎样的影响呢？8El"~)xU'R
rh9] e
在大气压力相对较高的行星上，智慧生命有可能演变成与
.b;S PI7w1AQ4`
我们人类完全不同的模样。由于呼吸的气体压力不同，气体进
5s7h$^P7l X~
入它们的循环系统（如果它们有的话）的势能也就大不相同，
/H"H(g3r1L#Q
所以呼吸系统的布局也会与人类的大相径庭。但是，大自然会2ca n/y8M8jV(t
再一次找到对付这种环境的方法并给予它们相应的补偿。"s
j3m2c.X G
相对而言，引力因素引起的问题恐怕更多一些。一个外星
1} }e w i{ {-Z
世界的引力场大小在一定程度上决定了生活在该星球上的生物*F L@6m'l~G2o
的身体结构和大小之间的关系。在相对狭窄的范围内，地球上-Ks.h5_V o
U
的哺乳动物大小相差并不大——没有200英尺（约60米） 长的
"FRvg [
爬行动物，也没有昆虫般大小的哺乳动物。但是，在比地球大}u$[ fiv5R4b F)x _I
许多的行星上，例如在引力是地球的20倍或几百倍的行星上，-{1OV a2@,Ar1v
情况又会如何呢？（原注：这本身是一个非常复杂的问题，由
S
cr ? LT
于种种原因，比地球大许多倍的固态行星是不存在的）。再者，
|*f*P#D2l
在一颗引力很小的行星上又是怎样一番景象呢？H;uf"x7J
在这样的行星上无疑会产生比地球上多数哺乳动物都要大
Ti\ Vr1K6^3^
或小的生物，但是这里也同样有问题。巨大的动物需要巨大的
9y(CH ZM
心脏来供应身体正常运作所需的血液，而巨大的心脏又需要巨+Y[ q
Y6p }7n
大的肺来予以支持。依据我们对地球动物的了解，这些器官的.@F |(T;g }
| N
大小并没有一定的限制，但要演化出一种占统治地位并能创造
"kig
Gv+J`
文明的物种，就要有一个不仅仅用于维持身体基本功能的较大5g(r,\/o5m[k|
的脑。这样的脑自然需要更大的头颅和更多的血液来给细胞供
"y4JKf'O0sO
氧，如此一来，又要增大心脏和肺的尺寸。这种问题同样还会
0F2CV&Z,YI
出现在诸如身体各部分的比例、机动性和效率等会在高度竞争lX q BX0y;T V
|%q
的环境中限制动物成功进化的因素中。
V}s l S;}GO
冰幽宁 2004-10-16 10:52 PM
[分享]地外文明探秘（第三章）
作为一种反对意见，有人说恐龙要远远比人类更为成功，%q%qIj]&z9g&U
` p
因为恐龙生存了上亿年之久，而人类历史至今才区区 100 万年。
8B%O$jG1SFn hX
这绝对是胡言乱语。一种生命形式成功与否，即使从纯生物学
y3a+a7\|@ K k8S0[I2{
的角度来看，也不是取决于时间的长短，而是应该通过衡量该
(]m!]9c!^
物种在生态系统中的地位来决定。人类是迄今为止仅有的建立
L"V([ Q!~+R6{.U)t)R
了文明，并从宏观上控制环境的生物，而且我们的科学技术不
0_ a l1]TsQ
久还会让我们这些脆弱的动物更有效地去控制环境。同时，我
7O2]'\ W,x9jv@]
们也是唯一能按照自己的意愿离开这个世界的地球动物（尽管
0J-`f Rj.eSO)F
目前这种选择的自由还相当有限）。
U4N7{ e/v QPpy
虽然有一些严格的条件限制，但是高度和体积这些因素倒
G"Xk2Y$b"]~ ~4o
并不会排除一种动物发展某种文明的可能性。“我们”和“它e3TSP%y
们”之间的这类差距只是表面的，科恩将其称为“狭隘特征”。w r v2{8|#k
至于另一个世界的生态系统中是否会出现多一双肢体或长有第L8`e&W3YI7? ZXZ
三只眼睛的生命形式，确实是一个易于引起争论的话题。如果b1}2O@ e;L;^a)Y9W
第三只眼睛或额外的一双肢体带来的益处确实值得由此附加一
8L RI*c)u$t m
系列的要求，如增加体重，需要更多的血液和发展时间（进化;w T6lw5e$^T"X
A b
时间和胚胎成长时间都会增加）等，那么这是有可能在与我们1t!bj }l5N4}2Z}
所处环境不同的某个地方发生的。反之，如果不能负荷伴随而*l tL2N
F
来的种种条件，大自然就不会选择这样的进化途径。
nE`(c4vB%`|-[s
虽说“我们”和“它们”之间的差别可能并不太大，但是6rh.\$n;j
究竟有多大呢？如果一个可能产生文明的环境与我们在地球上
A I4B/E^+eXZ9A
经历的环境相差不大，是否真的就可以设想外星人也都开福特4P0pM$Y6dG2[.P~
牌汽车呢？`d sH9Q1{(f!X"r:q
的确，有些人把人类发展的轨迹发挥到了极点，他们认为
r9o6}8l {Gr
能够进化到形成文明的生命形式极有可能与我们人类非常相似
:b;o#M dr
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——它们看起来很像我们（或者说我们看起来很像它们）。这
L Tr9}'p&c @w#_ q
样的说法真有科学根据吗？举个例子来说——我们是否需要更Vt d$O;v2p']W
多的腿呢？持上述立场的人一定会给出否定的答案。但假如外v@)bS)NZ9] Qd
星世界上不停地刮着狂风呢？反对意见也许是那不可能，因为*v Y2FG-a%[*~
植物难以在那样的环境下出现，所以不会存在这种生态系统。`Q$c.z1q v"i-W&t"k)K
那么，我们是否需要两个脑袋呢？我们身上的器官大多是成双
r(I b2j3f_]v%BX k
的，但是对于同样大小的心脏来说，两个脑袋需要更多的血液uH6F+wWE?5N
供应，反而不如一个较大的脑高效。另一方面，趋同性也不会1s;x b8I N]2G
允许这样的生物出现，它总是强化最有效率的解决方案——一
X qU-KG9o m |M
个两足动物有一个头远比有两个笨拙的头来得强。只要看看我
!} Wa:uAc
们自己所处的这个世界就不难明白这种说法的正确性——毕竟，C~ w}*K5k}
你在清醒的状态下看见过几个长着两个头的动物从面前走过呢？
fn e8S e'Q9]
到目前为止，我始终将注意力放在那些可能的外星生命的oPw? W@
身体特征上——它们的生化系统特征及其对生物外观形态的影
"_ W q2qA"M
响。但是如果我们真的认为在遥远的世界上有文明种族存在，2|k o{ ow)z
我们能对它们的大脑和心智做什么样的预测呢？
(hS*qy%P4f!H6P8Y
面对这样的外星生物学问题，我们甚至连进行先前那样的z9lh [ Z"p
生理学论证所需的概念框架也没有，这是因为除了少数几例特/zf5vg;UC
殊物种之外，在地球上具有任何形式的有意识的社会交流或具%a3U)oQ n
有知性（而不只是单纯的智能）的唯一生物就是人。我们人类fs0@*DYKZ)Y,\
是这颗行星上唯一留下记载的动物，发展了可记载的文字语言
'BV9bP:` jn
——不论是梵文还是现代英语——并以此创建了以交换为基础
zH'`KyZK5]V
的文明，更重要的是，我们对自己在这个世界中的位置有认识、
7eOg,R&O8vJ
有计划，而且将它一代一代地传下去。
E V[ NOqY
到这里首先要提出的一个问题就是：人类究竟有什么与众
%px hni(HqXB"Se
不同之处，使之有别于地球上的其他物种呢？如果找到了这个.?C0yB F2zv&~
问题的答案，我们就有可能更多地了解地外生命的本质。9R M0T9F$])b fL
我们人类和其他物种的区别在于一种被粗略他说成“智慧”
Sj9Pg6vv#E/N4h eP7z(d
的东西，但它的定义有些含糊。什么是智慧？我们人类是否真
I']d/d#V Bu
的比其他二些动物（比如海豚）来得聪明呢？
u%Xi"LSo5}j;V8_,[ b
冰幽宁 2004-10-16 10:54 PM
[分享]地外文明探秘（第三章）
这里最为重要的因素之一是脑的大小。我们人类有巨大的l7r-B3[nDZ
脑。如果把它像书的封面一样展开的话， 足足有4张A4纸的大b.\(^ y'O1k.w8b
小。相比之下，猩猩的脑就只有1张A4纸的大小； 猴脑约略正
/l%|&i3L \-]5t%i#y
好和名信片大小相当；老鼠的脑一般比邮票还要略小一点。不 H
f
i;?3P,L-o6j
过，起决定作用的因素并不限于脑的大小。海豚也有很大的脑，3BE G[ r*_z;n4T
却未能发展出一个文明。科学家相信海豚的脑容量几乎都被用
+A
Bj.Z3t6Or
来管理和协调它那复杂的声纳系统了。
dQV7@M4?.d}
毫无疑问，一个相对较大的脑是生物发展成为某个生态系
P4\%@
Ne Rm)h%{ aV
统的主宰者和它所处的世界的“统治者”的先决条件。这么说
mA G'Z~`Wi
的原因是，只有拥有一个较大的脑才有可能发展出像语言这般
Mb\8i$o
复杂的技能，而语言恰恰是文明和社会发展的基本要求（但不5]+zBH-WZJ d
是唯一要求）。（原注：有人认为外星人可能不是用语言而是
h0z8m(z0i}ie8d
用某种形式的传心术来交流，但这仍需要较大的脑。）~D
j%dC6X
G;M
在人类历史上，大约150万～250万年前，有过一“突然”激增4倍的现象。 在这个转折点之前，早先人类祖先 h,[dPuN'n2_
的脑容量和黑猩猩的相差无几。虽然究竟是什么促成了如此快
1d4]x1ghF!m
速的发展目前仍然是个谜，但它标志着人类进化史中的又一重8r w9['n Gg.O2w
大飞跃。最有可能的一种解释是，人类祖先在当时面临着非常+yC0[D]
严峻的生存挑战。最有可能的生存挑战莫过于最近的一次冰期，
S*k/M.z,k7G
第四纪冰期对许多物种来说都起到了“过滤器”的作用，包括
3QZk v's2F[
人类。IU^V.^6Jd a
大自然中每每有符合古谚“每一次从死神手中逃脱都令你,lu2f Q`/o6\N
更加强大”的例子，早期的直立人（第一个智人的直接祖先）
L/CC?'Q)G
看来从寒冷的气候中学到了不少东西。生物学家的研究结果表
l)Ql|E;k"\{
明，陆地上智力较强的动物都是杂食性的。他们认为这是因为
Nxy#?4`;D-{
[
杂食动物应口味需要去寻找更多食物来源的缘故。努力寻找新
!Ij8t;hiC]E
的食物资源的过程本身也是一种学习，它使这些动物发展出不
iQ$j
[7R
同于单纯肉食或草食动物的特别技能。冰期是生存的严酷挑战，#JpG%c'gc x`8d8`
它同样也刺激了人类脑容量的增大。那些生存下来的强者学会$~-x8~ e)J+\\
了如何在这剧烈变化的环境中寻找和利用新的资源，它们渐渐
2qCvx/K i*t]
发展出群体技能、建立交流、产生语言并最终迈出了通向文明
y'd3} K`;G
的第一步。\
A$j@;q(U
有了语言就产生了我们所谓的“智能”。如果将“智能”
;I _l Wv
^
定义为交流和处理思想的能力，那么句法的出现就是人类发展2z:?&Pu
Wf
P5D
史上的一大飞跃了。依靠它，我们才能将无意义的声音（音素）
)i vQODIB^f
组织起来形成“有意义”的言语。这种能力使我们能组织句子，"`)nt}*a%Z4o
交流抽象的概念，制定和创建社会法则、禁忌和等级制度。语 { \fi _ H2S;f}'[
言的出现的的确确是社会文明的基石。
(H1x/N'F]
你可能会间，在其他世界里是否也会有冰期这类事件？似
,XI'h%y y
乎很有可能。尽管有种种这样那样的似乎振振有词的理论，却
V)C,B)F&X'Y,A2_*S)o/?/v
没有人真正清楚为什么地球上会发生一系列的冰期，也不知道&e%UO"]6Qwr
它们在一颗行星的一生中是不是非常普通的自然过程。不过，o(H4Q#_0ji#Y(h
假设有相当百分比的行星会发生这类事件似乎是合乎情理的。
0h&a:E ]}
当然，对于其他世界中处于萌芽期的未来统治物种的发展来说，*t!Pi-] O"D)u(o
冰期并不是唯一的选择——触发环境变化的其他原因可能还有
0Zw+BF7CW
彗星或小行星的撞击、火山活动或太阳的短期不规则变化等（
G\8SO S.tgF3Hb
一般来说，这些该不至于摧毁萌芽期的“优秀物种”）。'K7Y/E:@7zLvA)S
当生命在一个能支持它生存的行星上渐渐发展到出现统治 z1A"E#@ _'E Q9Q R
g
物种的地步时，可能就会面临一次（或几次）生存挑战，这些
g(ju x/w%H1L \
严酷的磨炼推动它不断前进，直至产生文明。我们自然会想到，
(fo*Y-]5{#JQ;x7^/B
外星文明是什么形式的呢？ m8V:K!Ue;k{3C
这次我们可真的要进入毫无事实根据的臆测之中了，不过
'P(iT'i.H4~i
还是能够得出几点粗略的纲要。我在前面已经说过，除了少数&EG SX'h7q
几个特殊的物种之外，人类是这颗行星上唯一具有智慧和社会
O)Q"hx*_ F
交流的生物。为了要完成关于外星生物的思维方式和地外社会 c@){O_7h%b:D;G
运作方式的讨论，现在让我们来看一下那些特例。
g1M%m%S*Gfw
许多人倾向于把海豚看作是一种非常聪明的动物。可以说-rk mZ)nd
它们的确很聪明（根据某种定义）。但是它们所表现出的那种m8zG
f!Ds%z
智能与我们的颇有差异。它们的智能并没有指引它们创造出我d8@;n$a4yf1r&qP
们所谓的“文明”或“社会”。这到底是为什么呢？
.BJ a1s7IaM*y
一个简单的原因使得海豚失去了和人类竞争的机会：它们
2eF,c2U z
生活在一个令智慧动物很难建造任何设施的环境中。当然这是
h(];Rmd J
e7g6F
由多方面的原因造成的。首先，与脑容量的增加相对应的需求`,Wp-vd q B hN
是身体分工的多样化。海豚没有用来操纵物品的手指，也没有
R(I(?S.X3JR!G
人类区别于地球上其他灵长类的一个重要特征——能与其他手
9w ~
hl
q!G"t;sE
指对握的大拇指。海豚是非常出色的生物——进化了的生理结
xqJ BVXC;L?|
构使它们能很好地适应环境，遗憾的是它们没能迈上通往文明
A'BMgW];f$Sa
的道路。 |1q1u'a[!W+YJ$`
冰幽宁 2004-10-16 10:56 PM
[分享]地外文明探秘（第三章）
与几乎所有地球上的生物相比，海豚的“语言”相对要复
yq%r{ YRWD|
杂许多，不过仍未突破起码的水平而导致社会发展。以海豚的
9Pb7qP2Z
身体条件来看，它们无法建造出与地面上等同的水中世界；由
-G }0S'| M5sA
于没有文字，它们无法将学到的知识记录下来；不能开垦土地
7g F2}.`~Y(T
进行耕种和饲养其他动物，也令它们始终处于食物短缺的危机"^*r1C:`#oZFL
之中。最后还有一点，它们没能制造出武器，所以没有“创建
`-\k]+Wt
文明”的一种最重要过程——战争。归根到底，智慧的水生动zJ9ad!i
}
物失去了大多的有利条件，它们无法建立我们所理解的文明。
1i j1{r;Z2v
所以说，所有孕育生命的行星都要有足够的陆地让动物发Wq7LyY5R~
展，有适当比例的动植物来建立一个平衡的生态系统（原注：
3A n E
d$S!j3o"\
尽管从理论上说，在完全被水覆盖的行星上也有可能存在某种&l7l$AzDu B nQ1B
L
包含动物和水生植物（而不是土生植物）的特殊的生态系统）。
U ZZ*QFT f6Bd{
更进一步说，在一个完全被水覆盖的世界里，几乎可以肯定最
(De X$UCCJ
多也只能产生像地球上的鱼、简单的水生动植物那样的生物罢!aWL wQ G
了。8~1u J#Q?^Ai*[
最后，还有一种可能被视为“智慧”的生物化学生命形态,u n T ?b:H
叫做“集体生物”。地球上可被归入这一类的例子并不多见，
LQ)f#MS+CnP.l
最著名的大概要算蜜蜂和蚂蚁了。蜜蜂和蚂蚁都是单个的生命，F-hQ jj+K!C?
但它们以巢或群的形式紧紧联系在一起。以蚂蚁为例，一窝蚂"g \sRugYB
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蚁最多可以由2000万个个体组成。
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蚂蚁和蜜蜂都可以算非常成功的物种。然而，尽管20世纪 l&E ^W \/|
70年代的好莱坞电影导演们为之竭力渲染，我们仍不能把它们y4]T KPI*qd
看作这颗行星的统治物种。这么说也许有些过于自负，不过它B$m0a S{0W/L$H
可能是公正的（只有时间能够证明一切）；假如我们在另一个/C;c @o uXJ
世界上遇到一种由几百万个个体集合在一起组成的奇特生命形
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式的话，我们是否会将它视为一个地外文明呢？
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准确地说，这个问题应该是：会不会产生这样的文明呢？,iv({}Dm!m
由于我们对地球上的蚂蚁和蜜蜂的行为模式知之甚少，所以很;S4R-^:B'IV _id
难得出一个结论性的答案，但我们不妨公正些假设，蚂蚁和蜜
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蜂所以没有成为创造文明的超级物种的原因之一，是个体与个
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体之间的信息交流还不够复杂。在我们这个特定的行星上，进
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化的因素不利于出现这种类型的文明物种，但是，倘若在某个7e~s;_f
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地方具备合适的条件，它的出现也绝非完全不可能。
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最后，在我们结束关于生化物质生命形式的讨论之前，再-v)]E.O@1j0V ET
考虑一下另一个问题。人类自身是否也正处在通往超级生物的DO i/h` r1A
进化道路上呢？在第二章我已经提出“什么是生命？”的问题，&TS S"WO7YJ(w
在那时我们已经看到过因特网被视为“有生命的”的可能性。
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有没有可能当我们发展出复杂先进的“高科技网络”（以通信
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和信息共享为中心的综合设施）时，我们自己也正在转变为超
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级生物呢？这同样也是一个只有时间才能证明的问题。鉴于要
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对其他世界上可能的生命形式下一个结论，我们有必要探讨一
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下在其他世界上已发展起人工智能的可能性。 y%}5yz.r ~
人工智能是时下的热门研究课题。全世界有许多计算机工
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程师、程序员和纯粹数学家正在努力开发具有思考能力的系统。
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因“弯勺”研究而闻名的伦敦大学国王学院数学教授泰勒（John
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Tayler）对人脑的计算机模拟感到相当兴奋——他正在用这个系
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统探究意识的含义（我们如何思考的物理学）。与此同时，DNA Q&Kq D:Cj
结构的发现者之——克里克也正独立地运用复杂的数学模型来7P g P
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协助发掘人的自我意识和心智的基础。
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冰幽宁 2004-10-16 10:57 PM
[分享]地外文明探秘（第三章）
种模拟系统被称为“神经网络”。其实是非常简单的模
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型，用来展现大脑皮质（大脑表层有榴皱的部分）的各部分是d ~u6m Sco
如何工作的———个用硅硬件模拟生命“湿件”的典型例子。
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泰勒、克里克和其他人相信这条研究路线总有一天会导致像我
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们一样能够自我学习的智能机器的出现。/a*I0ac+R&Lt
神经生理学家们已经标识出大脑皮质中一块叫做“丘脑网TI FH u/d7c
状核”的区域，它就像“守门员”一样控制着信号进出较高级
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的思维区域。科学家运用复杂的电脑程序模拟了整个环境，而
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且已经弄清楚“思想”的产生事实上是许多彼此冲撞的冲动、 SZ \
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驱策和记忆等争斗的结果。获胜的一方会立即将消息传遍整个
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大脑皮质层，这也就是“思想”。通过使用神经网络，我们也
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许可以把其中从“冲动”到“结论”的错综复杂的步骤一步步 E6Q8` kGShJ!V)W
分解开来，模拟整个“理解”的过程。u
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在人的大脑皮质中，思维是通过神经网络来实现的，神经
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网络由大约60亿个“神经元”组成，并包含着不计其数的联系。
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这些神经元排成6层，每层都有100多万列，每一列又有约1000 c^@ mX
个细胞。以目前的模拟系统而言，计算机的处理单元要比它小 Jz,bi
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很多个数量级，但即便如此也已经能令它们对一些非常简单的
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刺激作出反应。
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举个例子来说，一个3 层的系统就可以学会辨认形状了（'wQ3G8r5S)bhq B#p@
比如符号“￡”）。用一种作用类似于视网膜的设备，图像就f"o*T f/fL)L
能够对第一层的单元产生刺激。这些信号会在下一层被分析处
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理，如果辨认出代表这个符号的二进制码就往输出层发出信号。~3GmY
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辨认成功意味着单元层与单元层之间的联系以电子学的方式得+vNz0DIb
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以加强，下一次碰到同样的信号时作出反应的速度将会更快。a:k,dB+D j5t;`Q
对于单独一个系统来说其用处是极为有限的，但是如果在并行
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网络中强化这种联系，整个网络就会渐渐地“学”会些东西。 e*H
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这正是我们人类的学习方法——一个并行联系的渐进过程。
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这种方式也揭示了人类的思考过程和最复杂精密的计算机之间,I%zV6e ZR]
的巨大差别。在人脑中，每一个思考步骤都同时并行联系着其
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他几百万个信息，而几乎所有非试验性的计算机都是线性处理:h m-c#gXa
信息的）只有当解决了一个问题之后（尽管速度非常快）才能(nX&H%g+}%K9n#R9](uy
继续下一个。由于这种差异，人类的智慧和电脑的智能就有很
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大的不同。这意味着小龙虾（英文为cray）远比克雷（Cray）巨
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型计算机来得聪明。原因很简单：它能学习。一台线性运转的
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机器永远也不会具有意识，但如果能有足够复杂的神经网络系
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统，它们就有可能最终发展成为人工大脑。
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那么，我们开发出真正的人工智能的可能性有多大呢？它7{ \7p M)heD&S4P'gb e
是不是宇宙中所有技术社会不可避免的进化趋势呢？7]2jGctYzV
笛卡尔（Rene Descartes）曾写过一句非常著名的话“我思，
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故我在”。但也有人指出他错了，正确的说法应该是“我在，
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故我思”。这么说的理由是学习并非意识的全部。人类——也WXW-w xzd't
许还包括这个行星上的其他某些动物——似乎已经远远超越了
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这个界限。我们的脑已经变得如此复杂，以至于达到了一种心 bg#l'O'L9i
理学上称为完形的形态，其复杂性已经达到所产生的结果大于y
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其各部分之总和的境地，这就是“自我意识”。#zO'L3}TV
足够复杂的神经网络会不会具有这种半神秘的性质呢？如5|6rqp/PNfd o3[ `7k
果有的话，这种高度先进的复杂“生命体”会不会具有独立生
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存的能力、甚至主宰原先创造它的生物化学物种呢？这一幕令
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人联想起至少一千零一部科幻电影，它也许深深扎根于那种被IU&oI ~bt
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玛丽·雪莱（Mary Shelly）的小说《弗兰肯斯坦》 所激起的恐
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惧之中。但是并没有什么理由可以令人怀疑一个历史悠久、技&}m,O _m u#P
术先进的文明会创造不出具有智慧、能独立思考，并可能取代_0{vd&R
其创造者的生命形式。
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冰幽宁 2004-10-16 10:58 PM
[分享]地外文明探秘（第三章）
也可以从另一个角度来看这个问题。在过去10年里，控制 wn
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论得到了惊人的发展。现在控制论专家和计算机工程师正在认'\ c
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真讨论生产计算机化的人体器官替代物（既有外部的，也有内
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部的），以及将脑中记忆的信息转存到芯片上去的可能性。这d\@!Ow v D
些高新边缘技术从理论上为我们展现了一个不死的未来，我们
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只要替换身上陈旧的器官或者干脆把整个人的思想移植到人造I Ic8cF[!O
躯体上就可以了。不管这种技术引起了多少伦理学问题，它的7y'n|:[?/@h;y
可能性是永远存在的，而且说不定已经被某个领先我们数千年
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的文明所采用。W&zK&@LIX\$k+W
这些就是未来技术评论家们所说的“非自然选择”——一'c
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个物种发展到可以驾驭其自身的生物学进化并取代这种进化的6Xb9g t3\NU;t
境地。几千年的时间与物种进化并建立起码的文明所需的时间a:i GP!f tY P
相比是微不足道的。我们现在所能设想的一切，很有可能已经
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由将来可能遇到的外星访问者们实现了。0Pl v(a7\
总而言之，无论我们对于外星生命的特质有什么看法，事
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实真相只有在我们有朝一日切实接触了宇宙中的其他智慧生命!P\M[2b
之后才会清楚。外星世界的可能环境是多种多样的，也许会有
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各种奇异的生态系统和虽不寻常却颇为稳定的事件导致文明的/Gs
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产生，异星智慧生命的外表和思想与我们也有可能极为不同。
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不过，尽管在无尽的宇宙中可能有大量不同的生命形式，多数p {
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文明的外星生物仍会是生物化学类型的，它们具有肢体、头部、
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感觉器官和生殖系统，与我们人类的形式相差无几。gSlw&c]%M
在本章开篇之时，我要求你们设想宇宙中充满了生命。但 G|,Ud%T
是宇宙中当然也有可能没有其他的生命。也许我们真是唯一的；
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也许我们是创造了文明的仅有的物种，是唯一拥有自我意识的
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个体，是唯一从进化的沼泽中爬出来迈入太空的物种。这种可
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能性有多大呢？在下一章中我们将就此进行一番讨论。我的问
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题是：我们的文明是唯一先进的文明，抑或只是宇宙中不同时K+]G B2hd
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期形成的数以百万计的群体中的一员？,Ojo Ku|
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