循环与沉默
从分子到文明 西莉亚·布兰科博士。照片由 Celia Blanco 提供 天体生物学家西莉亚·布兰科谈生命如何开始、文明如何延续，以及一个沉默的银河系为何未必空无一物 编者按 西莉亚·布兰科博士（Celia Blanco）的研究触及生命演化的两个遥远尺度。她既追问最初的分子如何组织起来，形成能够延续的生命系统，也思考像我们这样的技术文明能否长久存在。 她近期论文中的一个观点很快引起了我们的注意：银河系的沉默，或许并不意味着智慧生命极为罕见。技术文明也可能经历兴衰，只有在某些时期，它们才会留下足以跨越星际距离、被其他文明察觉的技术痕迹，例如无线电信号。带着这个问题，我们联系了她。 对话由此从行星尺度出发，逐渐深入分子世界，最后又回到行星与文明。访谈以书面形式进行，布兰科博士的回答经轻微编辑，以使表述更加清晰。 引言 1950年，在洛斯阿拉莫斯的一次午餐中，恩里科·费米（Enrico Fermi）提出了一个至今仍未得到回答的问题：如果银河系如此古老而辽阔，那么其他文明究竟在哪里？ 几十年来，人们的解释大致指向两种可能：要么智慧生命极其罕见，要么技术文明很难长久存在。后一种可能通常被浓缩为一个数字，也就是弗兰克·德雷克（Frank Drake）著名方程式最后的 L，代表一个技术文明能够持续存在并被外界探测到的时间。在这种设想中，文明出现，向宇宙发出一段时间的信号，随后消失，从此归于沉寂。 西莉亚·布兰科近期的研究提出了另一种可能：如果文明并不是只经历一次从兴起到消亡的过程呢？人类历史上的文明曾经兴盛、衰落，也曾在危机之后重新发展。布兰科与 Blue Marble Space 的 Jacob Haqq-Misra 和 George Profitiliotis 以我们自己的文明为对象，模拟了十种可能的未来。每种情景重复运行200次，将时间向前推演一千年。 研究关注的一个重要指标是“占空比”（duty cycle），也就是一个文明在整个生命周期中保持技术活跃状态的时间比例。在不同情景下，这一比例从约0.38到1不等。有些未来始终保持稳定，没有发生崩溃；另一些则反复经历衰退、崩溃与恢复。 对于寻找地外文明来说，这个结果既令人警醒，也带来一种意想不到的可能。如果技术文明并非持续发出信号，而是经历活跃与沉寂的周期，那么寂静的天空并不一定意味着那里什么都没有。我们也许只是没有在合适的时刻看见它们。 同样的逻辑也指向我们自己。此刻的人类文明或许正处于一个能够被远方观察者探测到的阶段，但我们并不知道自己位于这个周期的什么位置。我们是在开端，处于漫长的中段，还是已经接近下一次低谷？ 布兰科从一个不同寻常的方向走向这个问题。她接受的是理论物理学训练，但职业生涯的大部分时间都在研究生命起源：生命分子如何形成统一的手性，化学如何跨越某个临界点成为生物学，以及遗传密码如何逐渐形成今天的结构。 在这场对话中，她解释了为什么在她看来，最初的生命分子与技术文明的命运并不是两个毫无关联的问题，而是同一个问题在不同尺度上的表现。从分子到文明，一个系统能否延续下去，最终或许取决于两个基本条件：一个循环能否真正闭合，以及这个系统能否持续以足够快的速度补充自身，赶在消耗将它拖垮之前。 对话 占空比：文明的生命体征 Our Narratives 您的技术文明研究引入了“占空比”概念，也就是一个文明在整个生命周期中保持技术活跃的时间比例。这实际上改变了我们思考文明存在方式的角度：问题不再只是一个文明是否存在，而是它能够以多大的连续性维持技术活动。为什么您认为持续时间和间歇性是理解技术文明的关键变量，而不是一个文明所能达到的最高技术水平，比如说？ 西莉亚·布兰科： 我曾在一篇文章中读到，剑桥大学的 Luke Kemp 梳理了地球历史上一系列文明，并计算出一个文明的平均持续时间为336年。这并不令人意外。我们知道，地球历史上的文明不断兴起，也不断衰落。 但这让我开始思考，这种模式如果转移到技术文明上会是什么样，尤其是那些我们尚未经历过的未来。显然，我们无法直接前往未来观察，因为我们不能进行时间旅行，很遗憾！但我们可以模拟。 模拟的美妙之处就在于，你真的可以窥见所有我们能够合理设想的未来。 地球未来一千年的十种情景，按照技术活动持续时间的比例排列。占空比从约38%到100%不等。图片来源：Celia Blanco、Jacob Haqq-Misra、George Profitiliotis 十种未来 Our Narratives 您模拟了十种可能的文明轨迹，每一种都具有不同的治理结构与资源利用方式。在不完全透露论文内容的情况下，哪一种未来让您在研究过程中感到最不安？为什么？ 西莉亚·布兰科：