|
|
近期,国际宇航科学院(IAA)正式发布新版《地外文明搜寻行为准则宣言》(以下简称《宣言》)。《宣言》是对探测到疑似候选地外文明技术印记后的严格处置规范流程,也称为“后探测议定书”。这份里程碑文件是时隔15年首次对探测后处置规范开展大规模修订,历时4年(2022—2025年),汇聚全球350余名SETI科研人员参与编撰,笔者参与了2024和2025年最后两次修订和投票表决。人类一旦探测到地外文明的技术印记,将是改变人类文明进程的重大事件。《宣言》与时俱进,搭建起一套规范的信号核验、信息公开机制与全球风险沟通的完善框架体系,包含疑似证据处置、信息互通共享、核验结果通报、监测与数据归档获取开放、数据与观测频段保护、探测后处置规程、确认发现后沟通规则、伦理与法律约束等八项准则。地外文明搜寻(SE-TI)是全人类共同的探索事业,需要我们从科学内涵、研究进展、发现价值、伦理难题及我国发展布局等维度,对其进行全面梳理与长远研判。 什么是地外文明搜寻 《宣言》清晰地定义了地外文明搜寻的概念,即依托天文学与相关学科,旨在寻找地球之外存在的现在或远古智慧生命及其技术所留存的技术印记或实证依据。技术印记定义外星生物建造或使用的技术的可观测证据,例如窄带射电信号、激光辐射、大规模能源消耗所产生的红外超辐射、巨型人造天体工程引发的天文观测数据异常(例如戴森球等),或是实体人造器物,可作为存在地外智慧生命的指征。《宣言》仅适用于地外智慧生命(或者文明)(ETI,也称外星人)的搜寻,不适用于广泛意义上的地外生命研究,也不适用于地球大气中的不明异常现象(UAP),比如今年美国政府已三批次公布的相关文件。 地外生命遵循从基础物质到复杂生命形态的层级递进规律,划分为有机分子、氨基酸与蛋白质、低级生命、高级文明四大层级。这一层级演进路径既契合生命演化的轨迹,又为研究构建了清晰框架,前三层级均已获得里程碑式成果,持续拓展着对宇宙生命可能性的认知边界。(1)有机分子(20世纪60年代天文学四大发现之一);(2)氨基酸(构成蛋白质的最小单位,属于小分子)和蛋白质(功能大分子)。2022年日本“隼鸟2号”首次在地外小行星“龙宫”上发现了氨基酸;(3)低级生命(单细胞、简单多细胞生物,代谢模式原始,无思维和智慧,无科技能力生命体,如微生物等),以“生物标志物或者印记”为核心搜寻抓手,通过识别生命活动主导产生的物质信号间接推断生命存在。2025年9月,美国国家航空航天局(NASA)宣布,“毅力号”探测器在火星杰泽罗陨石坑的沉积物样本中,发现了明确的潜在生命迹象,暗示火星或曾孕育过远古微生物;(4)高级生命和智慧生命(或文明):智慧生命(或文明)是高级生命里的顶端,能发展科技、产生技术信号。《宣言》仅适用于第四等级的搜寻,前三等级隶属于天体生物学的研究范畴。2024年10月,中国科学院等联合发布《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》,地外生命探寻项目是其17个优先发展方向之一。 关于地外文明是否存在的问题,科学界尚未形成统一共识。支持者依据的理论与观测根据,首先是由“SE-TI之父”美国康奈尔大学射电天文学家弗兰克·德雷克于1961年提出的德雷克方程,从统计学维度量化了银河系内可进行星际通讯的文明数量。其次是宇宙学原理,认为宇宙在大尺度上具有均匀性与各向同性,没有特殊位置,因此地球人类在宇宙中不具备特殊地位,ETI的存在具有合理性。此外,截至目前已发现超过6000颗系外行星,被认为是ETI最可能的栖息天体。在信心与愿景方面,SETI研究一直是NASA科学愿景的六个科学问题之一。著名天体物理学家林潮认为,发现地外生命的迹象或许为时不远,在未来的几十年里就有希望找到。NASA总部首席科学家撰文呼吁,应该建立报告地外生命证据的框架,来宣布发现外星生命,因为地外生命确实有可能很快被发现。2025年德国慕尼黑等大学相关团队在《科学进展》发文,认为地外智慧生命的诞生或是一种必然,而非偶然奇迹。论文用行星生命协同演化的新范式,把“智慧生命极罕见”的旧概率认知,扭转为宜居行星成熟后智慧生命大概率出现的新判断,是近年SETI里程碑式理论突破。我国空间物理学家,中国科学院院士王赤在《人民日报》撰文称:随着科技飞速发展,或许在不远的将来,地外生命探寻就会取得重大突破。 与此同时,同样有不少科学家持怀疑或审慎态度。其核心论据首先是费米悖论——如果宇宙中存在大量先进文明,为何至今毫无确凿证据?相关的“大过滤器”假说认为,智慧生命需跨越一系列极其困难的演化门槛,大多数生命可能在抵达智慧阶段前就已灭绝。英国牛津大学安德斯·桑德伯格团队认为,人类在银河系中是唯一智慧文明的概率可能高达53%至99.6%。此外,“稀有地球”假说强调生命的出现和复杂的进化需要天体物理和地质条件的结合,而这些条件在宇宙中是不常见的。 英国杜伦大学、爱丁堡大学和伯明翰大学的学者2025年在《自然·天文学》发表的一项1055份有效问卷的调研成果显示,86.6%的天体生物学家认可地外存在简单生命,67.4%看好复杂多细胞生命,58.2%认为ETI可能存在。上述判断仅基于宜居行星分布、生命基础物质普遍存在等条件做出的概率推演,目前并无直接观测证据证实地外生命真实存在,大众媒体偏向乐观的宣传,和学界分层审慎、存在明显分歧的真实认知存在较大出入。ETI是否存在,至今仍是一个开放问题,正因如此我们更需要去搜寻。 地外文明搜寻的历程回顾和进展 1959年,美国康奈尔大学天文学家科科尼与莫里森在《自然》期刊发表首篇SETI科学论文,提出中性氢21厘米辐射是最适宜星际通讯的载体。1960年,德雷克利用绿岸天文台85英尺射电望远镜启动首个SETI实验“奥兹玛计划”。90年代,加州大学伯克利分校天文学家Dan Werthmer(丹)等主导开发全球首个分布式计算SETI项目“在家地外文明搜寻”。1999年5月启动,依托美国阿雷西博射电望远镜,直至2020年12月因钢缆断裂停用,一直是最成功的分布式计算科学实验。2015年,俄罗斯富豪尤里·米尔纳发起“突破聆听”项目,旨在搜寻地外智慧生命存在的科学依据。项目规划10年投入1亿美元资金支持,依托美国100米绿岸与澳大利亚64米帕克斯射电望远镜开展观测。2025年起,项目总部迁至牛津大学,持续推进研究,彰显西方科学界进行SETI的长期决心。 21世纪初,我国空间天文领域确立“两暗一黑三起源”研究战略,其中“生命起源”为三大起源之一,奠定了地外生命探索的学科基础。2011年,南仁东先生等在国际现代物理杂志D上撰文,前瞻性地把SETI列为中国500米口径球面射电望远镜(FAST)五大科学目标之一。FAST在2016年9月建成。10月,国家天文台与美国突破聆听计划签署战略合作意向,与美澳两国望远镜形成协同观测网络,开启中外联合探寻地外文明的合作篇章。2018年9月,北师大SETI团队、国家天文台与加州大学伯克利分校联合在FAST现场完成高分辨率SETI后端数据处理管线的安装与测试。2020年5月,三方进一步签署合作协议,组建联合SETI研究团队,旨在使用FAST开展SETI观测,至今仍是中国唯一SETI研究团队。2020年FAST第一个SETI观测研究结果在天体物理杂志上发表,正式开启中国SE-TI研究。 “地外智慧生命搜寻的学科风险不言而喻,但一旦成功,将使人类所有的科学成就黯然失色。”若成功发现地外智慧生命,将引发哲学和伦理等领域广泛讨论,影响人类未来的文明发展方向。 首先在于回应终极科学问题:“我们是唯一的吗?”这一困扰人类千年的终极追问,重塑地球人类对自身在宇宙中地位的认知,从宇宙生命存在普遍性角度进一步支持宇宙学原理和解答费米悖论。其次将同步锁定其宜居环境,为“地球2.0”的搜寻提供另辟蹊径的全新思路与科学依据,推动天体生物学与行星科学以及系外行星宜居性研究的深入。同时,更加清晰地认识地球环境的独特性和珍贵性,从而更加关注生态环境保护,推动全球可持续发展。研究过程还将推动星际通信技术、射电观测技术、人工智能干扰剔除技术等跨领域技术的深度创新与发展,实现“科研突破与技术赋能”的双重效益。最终将会加速人类月球基地建设和未来移民火星或其他行星的进程,打开移居外星的大门。 该不该主动回应外星信号 发现地外文明的意义如此深远,随之而来的问题是:人类该不该主动回应?恰在《宣言》6月发布之际,美国电影《揭秘日》随后上映。科幻与科学一虚一实恰形成鲜明对照:电影里对抗式的“民间揭秘”幻想,反衬出现实SETI科学界一套成熟、透明、全球共治的标准化处置体系。《宣言》用现实严谨的科学伦理与操作规范清晰划定科幻叙事与真实地外智慧生命探测后处置流程的本质边界。《宣言》确立的“禁止擅自回复”核心共识,的确实现了科幻思辨与现实科学审慎的深度契合,似乎呼应了两大经典星际风险研判:科幻著作《三体》中基于宇宙文明弱肉强食逻辑的“不要回答”警示和英国已故天体物理学家霍金基于地球人类殖民发展史推演的“不要回答”的科学预警。《宣言》将二者的核心忧患制度化、规范化,从行业规则层面规避了私自回复星际信号的风险,把科幻警示、顶尖科学家风险预判,落地为全球统一遵循的地外文明探测伦理准则。然而《宣言》的核心原则存在体系短板,既未明确磋商研判的执行机制,也未对回复准则展开深度系统性伦理剖析。 回复风险的核心内涵是可能对地球文明造成实质性伤害乃至毁灭性打击,可分为固有风险(潜在风险)与现实风险。固有风险向现实风险的转化需满足特定前置条件,即当确定观测到ETI存在并回复,或与ETI发生直接接触时,潜在风险才具备转化为现实风险的可能性。当前对ETI的文明级别和价值取向缺乏任何可验证的认知基础,可能呈现三种形态:利己主义(敌意取向)、利他主义(仁慈取向),或介于二者之间的调和主义(中立取向)。这三种可能性均无法被证伪,且其文明级别也未知,构成了风险评估的核心不确定性。若高级别ETI秉持利他主义,其可能通过技术援助等方式推动地球文明进步,带来巨大潜在收益;若秉持利己主义,其可能通过欺骗、掠夺等方式对地球文明造成毁灭性打击;若秉持调和主义,其与地球人类的互动模式将呈现更高复杂性,风险与收益的不确定性进一步提升。 综上,回复行为存在“纯收益”“纯风险”“无影响”和“风险—收益共存”4种可能后果。高潜在收益往往与高风险相伴生,因此需对各类情境下的风险与收益概率进行系统性评估。若完全放弃回复,地球文明可能错失仅在“被ETI关注”前提下才能获得的虽概率较低但潜力巨大的收益。科学的伦理决策应当建立在“潜在收益与潜在风险协同评估”的基础上,认可风险与收益的共生性是星际探索的本质属性。卡尔·萨根有一句名言:如果宇宙中的生物只有地球人类,那将是对空间的极大浪费。宇宙空间远未达到拥挤的状态,尚不构成星际文明相互掠夺资源的环境条件。事实上《宣言》确立的核心共识,并非彻底否定对地外文明信号的回复行为,而是主张必须权衡双向风险与收益、达成全球星际协作共识后,方可开展回复行动。而研判标准和流程的搭建,是SETI委员会及哲学伦理学者需要深耕的核心课题。 推进地外文明搜寻研究 我国布局SETI研究,既是契合国家空间战略发展刚需,也直面全球天文领域国际竞争压力。当下更是迎来多重有利条件:美国阿雷西博望远镜已于2020年停运退役;美国“突破聆听”项目始终未取得关键性进展;国际SKA在2029年才可正式投用;美英规划筹建的月背SETI观测望远镜,暂未完成登月着陆。 依托FAST极高探测灵敏度这一优势,我国在SETI领域已经拥有全球独有核心竞争力。截至目前,FAST五大既定科学目标中已有四项取得阶段性重大成果,SETI研究已进入关键节点。同时,国内人工智能技术高速迭代,天河、神威超算构筑顶尖算力底座,叠加天文观测硬件优势,当前已是我国深耕SETI领域、抢占国际天文科研制高点的重要窗口期。 基于此,我国应从四个维度推进SETI研究。其一,深度开展SETI射电研究。依托FAST等射电望远镜,实施中国版“突破聆听”计划即“知音计划”,不但“倾听”还要“听懂”,力争率先实现SETI历史性重大原创突破。其二,推动和布局未来月球背面SETI研究。地球上SETI核心难点在于去除来自地球的射频干扰,而月球背面可有效遮挡地球干扰,是进行SETI观测的最佳场所。2019年1月我国实现人类探测器首次月背软着陆,北师大SETI团队依托嫦娥四号低频射电频谱仪观测数据开展月球背面全球首次SETI研究,随后提出中国“广寒镜”月球背面SETI望远镜(GLFST)的构想。目前我国在该领域已居世界领先地位,应加速推进GLFST构想,在2030年前实现月背SETI观测。其三,组建中国地外生命研究机构,拓展多波段地外生命搜寻手段,实施多学科多模态多层级联合搜寻研究,引进和培养天文学和生命科学等相关学科高层次人才。其四,加大SETI研究经费投入,并鼓励社会民间力量参与科研资助,破解经费瓶颈,为我国SETI研究注入持续动力。 总之,SETI研究需要科学家敬畏数据、敬畏生命、敬畏宇宙的科学心态,更需要长期坚守的科研定力。宇宙终将打破沉默,而人类终将在回应中,找到属于自己的坐标与答案。 (作者系北京师范大学物理与天文学院教授) (责编:郑继民)
【版权声明】凡来源学习时报网的内容,其版权均属中央党校报刊社所有。任何媒体、网站以及微信公众平台在引用、复制、转载、摘编或以其他任何方式使用上述内容时请注明来源为学习时报网。
|