一作为上海辰山植物园科学普及部的一名科学普及事业者，咱从2014年出版第一本译著《植物晓得寿命的谜底》以来，翻译的海外科学普及著作曾经有十几部，此中多数与植物相关。然则，咱将要出版的全新译著——由美国古生物学家彼得·沃德（Peter D. Ward）和唐纳德·布朗利（Donald E. Brownlee）合著的《稀有地球》——而是一部天文学（或许更明确地说，是“天文生物学”）科学普及书。况且，是咱主动把这本书介绍给了合作好几年的商务印书馆编辑，而它们也充分相信咱的介绍，很快引入了版权。《稀有地球》 咱作为一种植物学出身的译者，为何要故意“跨界”，对一本天文学题材的科学普及书那么感兴趣？更况且，这仍是一本二十年前就出版的书——在一种科学进展突飞猛进、日新月异的时期，好多科学普及书的“保质期”都不到二十年，此中的内容常常在几年、十几年以后就会显得过时。假如用一种词来综合咱的理由，那便是：多样性。关于植物园的从业者来讲，多样性是一种耳熟能详的概念。植物园自身的诸多功效，终归都立足于植物的多样性。与此相似，另有动物多样性、真菌多样性等等概念，他们合起来便成为一种很大的概念——生物多样性。二十世纪后期以来，源于人类对全世界生态体系的干扰和破坏不停加重，生物多样性庇护成为热门探讨和实践范畴。源于生物圈的繁杂性，时于今日，生态学界还无发觉生物多样性和地球生态体系稳固性之中存留甚么容易的定律。然则，咱们曾经有众多证据强烈表达，丰富的生物多样性，常常可行确保一种生态体系保持较高的稳固性和抗干扰性。其背后的体制十分多样，此中一种可能的体制是，丰富的生物多样性可行让生物之中造成相比繁杂的相互牵制关连，从而不会让某类生物全家独大，形成失衡，激发全个生态体系的破坏。了解了生物多样性，也就可以了解人类社会的多样性——特别是思想多样性的意义。却非机械类比的是，正如生物多样性一样，一种社会中丰富、多元的思想也有可能彼此造成相比繁杂的牵制关连，从而不会让某种声响全家独大，形成失衡，激发全个社会走势某种错误、可怕的方向。这也是为何咱起初刚最初读《稀有地球》引言的第一段，就立即被这本书所迷惑，到最终差不多十足成为作者看法的追随者。正如两位作者所暗示的，自从美国天文学家德雷克（F. D. Drake）提议“德雷克方程”，并由他本人和另一位著名天文学家、科学普及作家萨根（C. E. Sagan）做出初步估算以后，那种“地外智慧寿命必定大批存留”的乐天情绪就在学界和公众中广为蔓延，结果让相关地外寿命的思考长久处于一个相对来讲相比单调和贫瘠的状况之间。当电视和电影屏幕上充斥着五花八门的外星人造型时，很少有人深入地想过，德雷克和萨根的这类预设到底是非是合乎道理。《稀有地球》的两位作者就勇敢地挑战了这类看法，以多学科的证据和缜密的思考提议了“稀有地球”假说，从而丰富了这一思想范畴的多样性，对萨根式的乐天主义造成了显著牵制。正由于本书不但推荐了天文生物学这门新兴的交叉学科，更提议了一个了解寿命与宇宙关连的新思想观念，是以二十年往日，虽然书中少许详细论述难免过时，但全个思路依然极具启发性，值得新一代读者接着阅读和品味。更要紧的是，二十年往日，中文全球相关地外寿命的思考依然颇为单一，惯例的萨根式乐天主义依然甚嚣尘上，这也让这本书的引入能更显出其价格。坦白地说，咱便是见不惯国家内部这类单调的思想气氛，才料到要导入这本书“搅搅局”的。二所谓“稀有地球”假说（台湾地域曾有人译为“地球殊异假说”），综合来讲，即：微生物寿命在宇宙中很可能普及存留，但繁杂寿命在宇宙中却极为稀有（请注意，这两方面看法缺一不可）。这类把微生物与繁杂寿命区别看待的做法，自身便是思想上的重要突破，由于包括萨根在内的好多人都想自然地认为，只需一种星球上显露了微生物寿命，就必定会顺理成章地发生繁杂寿命。在批判性思维来看，这类臆测犯了“以偏概全”或“草草综合”的错误。在区分了微生物寿命和繁杂寿命以后，本书的另一大思想突破——也是书中最令人大开眼界的位置——便是逐一详述了繁杂寿命诞生所须要的各式要求，此中好多要求长久被大家忽视，当成一个默认的缺省配置。说白了，作者以为好多萨根式乐天主义者是“身在福中不知福”，基本无去认真思考地球在宇宙中所具有的种种优越要求。这类由于生来就“养尊处优”，而对本身特异位置的由来赐予错误归因的偏差，还是心思学上典范的“根本归因错误”。咱举一种最震撼咱的例子：依据大爆炸理论，宇宙诞生于一百三十七亿年前。换句话说，人类作为地球智慧寿命，是在宇宙一百三十七亿岁的时刻诞生的。可能你感觉这种时点纯属偶然，可是“稀有地球”假说以为其实不是这样。不论是太年青的宇宙仍是太年老的宇宙，都远远不利于繁杂寿命的诞生。本来，像地球寿命这样的碳基寿命要想存留，就请求宇宙中存留充足数量的重素材（包括碳自身），但刚刚诞生的宇宙最重要的唯有氢和氦，重素材必需经过恒星核合成，应用氢和氦才能生产出去。因而，宇宙早期的重素材过于贫乏，不容易造成地球这样差不多全由重素材组成的石质行星，更难造成寿命。另一方面，行星外表的恒定环境，又依赖板块结构的调节；而板块结构的能源又来源行星里面所含的铀、钍等放射性素材不停衰变解放的能量。铀和钍这样品质特别大的素材必需经过超新星等特殊天文景象合成，而随着宇宙的老化，超新星越来越少，此前合成的铀和钍也由于衰变而不停耗竭，因而在老迈的宇宙中，行星所含的铀和钍也越来越少。这样一来，确保繁杂寿命长久存留和演化的板块结构体制也越来越难以显露。总之，宇宙是有“宜居期”的，太早或太晚的宇宙全体上都不宜居，而咱们人类恰恰就诞生在宇宙宜居期中。关于所谓的“费米佯谬”（Fermi paradox，也译为“费米悖论”），“稀有地球”假说是一个十分有力的解决方案。费米佯谬以著名物理学家恩里科·费米（Enrico Fermi）的姓氏命名，由于他在1950年夏天与几位同事闲聊，谈到了可能存留的地外智慧寿命和超光速飞行，以后费米忽然问出了那个著名的难题：“可是他们在哪儿呢？”依照萨根的乐天预计，宇宙中的智慧寿命应当为数许多，光是银河系内可能就有一百万个文明，可是人类迄今为止始终无发觉地外智慧寿命存留的全部可靠信号。萨根式乐天主义预计和实质观测之中的矛盾，便是费米佯谬。几十年来，各行各界的人员为费米佯谬提议了五花八门的解释，可是此中差不多一部分解释以为萨根式乐天主义预计并未错，地外文明的确为数许多。这边面既有“动物园假说”之类充满了浪漫主义科幻作风的大胆想象，又有“自毁假说”之类更具现实主义色彩的立论（这种假说以为地外文明一朝进行到能够作用全个行星的地步，就有可能爆发全世界性战争，或许激发全世界性环境灾难，从而自咱毁灭）。总之，不论把难题归咎于演化、经济、社会仍是交流意愿，这点解释都把地外文明普及存留作为一同前提。与之不同，“稀有地球”假说干脆质疑了这种仿佛不证自明的一同前提。假如繁杂寿命自身便是稀有的，那末作为繁杂寿命进步方式的智慧寿命自然就更为稀有，这样一来，咱们于今发觉不了外星人的全部迹象，也就十分合乎道理了。与费米佯谬相干的另一种概念，是1996年由经济学家罗宾·汉森（Robin Hanson）提议的“大过滤器”（The Great Filter），以为从没有寿命物质进行到有星际旅游能力的高等文明，须要通过一系列要害的门槛，每一道门槛都像一种大过滤器，有可能把差不多数量的迈只是这道门槛的星球淘汰掉，唯有少数星球能闯关成功。这样一层层过滤下去，达到最高层级的文明就十分少了。“大过滤器”理论与较之晚四年提议的“稀有地球”假说有类似之处，即都意识到萨根式乐天主义是有难题的。只只是，“大过滤器”理论作为一种更通用的模子，并未特别重申哪道门槛是最难逾越的，也无去深究门槛背后的详细体制。而“稀有地球”假说则准确指明，从没有寿命全球到单细胞微生物全球的门槛很可能其实不难逾越，真实难题的（一道或几道）门槛是从单细胞微生物到多细胞的繁杂寿命，由于这请求宇宙、全个行星系以及行星自身一同提供众多难能可贵的要求，来为繁杂寿命缔造一种适合的环境。套用一句网站名言：“以许多数行星造成智慧寿命之难，基本轮不到去讨论文明有多简单自毁。”三在咱看来，“稀有地球”假说的意义，其实不限于对费米佯谬提议新的解释。更要紧的是，这类对地球繁杂寿命和当下高度强盛的生态体系的可能成因的深入研究，不可幸免会带来一种十分合于环境保护主义思想的推论：假如地球的环境之是以如许特别，是由于有如许多的要素在默默发挥效用，而咱们还不过是在最近几十年才认识到他们，那谁又敢说无更多的相似要素，是咱们现在还无认识的呢？同样，产业时期以来，人类对地球形成了如许大的干扰，而地球环境却还能大致维持稳固状况，背后确信也有好多要素在默默发挥效用（或许说，是在默默帮助人类收拾着乱局）；此中有少许要素，咱们也是在最近几十年才连续认识到他们，那末谁又敢说无更多的相似要素，是咱们现在还无认识的呢？这类环境保护主义方面的暗示，在当下这种全世界化浪潮曾经显著退却、人类未来表现出相当大不确定性的拐点时期，具备相当大警示意义。贸易上的全世界化可行逆转，但环境干扰的全世界化是没有办法逆转的。二十世纪八十年代的臭氧层空洞难题，便是十分典范的全世界性环境难题，表达人类对地球环境的干扰切实曾经高于了地球自身吸收和缓冲的能力，成分相对容易的大度圈因而首当其冲，成为地球环境中最早“撑不住”的部分。自然，臭氧损失还是日前为止人类独一解决得相比没有问题全世界性环境难题，可是这种难题之是以能够获得令人称心的解决，是由于几十年来一直有彼此相信的世界合作。实是表达，全部破坏世界合作的举止（例如破坏臭氧层气体的偷偷释放），都会障碍这类全世界性环境难题的解决。继臭氧损失以后，最重要的在大度圈产生的第二个全世界性环境难题，全无疑问是全世界气候浮动。这一回，难题解决起来就难题多了，基本原因正是由于咱们无彼此相信的世界合作，好几个最重要的大国家内部部都有反对操控碳释放，甚而否认人类运动形成全世界气候浮动的强盛声响。这边面有差不多一部分人，还抱有一个技艺乐天主义思想，认为环境危机必定会使人类技艺提速进步，从而圆满地解决危机，就像人类历史上以前产生过的几次技艺革命一样。然则，假如咱们能意识到，可能有好多尚不为人知的体制在背后默默拯救着人类，而这点体制早晚会有超负荷运行的一天，那末这类技艺乐天主义就只是是一个过时而幼稚的惯例思维而已。当下，人类正好掀起探寻火星的新一轮热潮，移民火星渐渐提上日程，甚而曾经有技艺大亨在讨论未来火星社会的秩序难题。看上去，这就像五百年前的“大航海时期”一样，预示着人类扩张史的新纪元。但不需要忘了，“大航海时期”的探险终归产生在统一个地球上，远征地球各个角落的西方人，尽管由于技艺的落后而付出了严重的代价，但总归还受着这颗行星上的统一套环境体制的庇护。然则，火星移民将让移民者彻底丧失地球上那套护佑人类的环境体制，咱信任这种移民进程必定是极为艰难的，确信会高于当下那一些技艺乐天主义者的想象，暴露出大批此前想不到的难题，使人们意识到地球环境本来如许宝贵，“咱们唯有一种地球”绝不但是老掉牙的俗话。在这类不确定的概况下，人类是非是必定能成功移民火星，也成了一种无意义的难题。四“稀有地球”假说提议以后的二十年中，遭到了少许质疑，也获得了必定的修正和补充。总的来讲，它的基本立论在今日依然成立，况且说服力仿佛越来越强。正如“稀有地球”假说直击了萨根式乐天主义的关键，否定了高等寿命普及存留的臆测，也有人想要直击“稀有地球”假说的关键，以为这种假说过于重申了地球寿命的“范例”性。地外寿命十足可行在物质构成上与地球寿命不同，只靠地球寿命这一种样本而想象地外寿命，只是是地球中心主义的又一个表现而已，甚而可行说是“碳基沙文主义”。然则在咱看来，这类驳斥的说服力是不足的。尽管到日前为止，人类切实只晓得地球寿命这一种例子，这自然不可幸免会惨重节制咱们的视野和想象，然则放眼咱们所知的宇宙环境，地球寿命这类在中温低压要求下以碳为根本素材、以水为最重要的溶剂造成的寿命方式，又不容易不使人怀疑这应当便是宇宙中最简单显露的寿命方式——假如以高居化学素材宇宙丰度第四、第三和第一的碳、氧和氢为根基的寿命都如许难以进行出去，又如何指望其它那一些“另类”的寿命能够轻易造成呢？在承认地外寿命很可能与地球寿命具备相当大类似性的根基上，《稀有地球》一书中几次提到的天文生物学家詹姆斯·卡斯廷（James F. Kasting），以前写了一篇很长的书评，批评该书中的少许论据。后来，卡斯廷在他2010年出版的科学普及著作《寻觅宜居行星》（How to Find a Habitable Planet，中译本由郑永春、刘晗翻译，上海教导出版社2019年出版）中，以该书评为根基，专辟一章接着批评“稀有地球”假说。作为萨根弟子的弟子，卡斯廷毫不掩藏他所继承的那种萨根式乐天主义信仰。然则他对“稀有地球”假说的那一些批评，总的来看，依然缺乏力度。《寻觅宜居行星》 在咱看来，书中最有力的批评有二，一是指明地球磁场的存留不一定必定依赖于里面热量的发生，二是指明地球自转轴的稳固性不一定必定须要像月亮这样的大卫星的存留才能保持。除此之外，其它批评都非是纯粹的批评。例如卡斯廷指明，木星等气态巨行星的存留，未必只对地球有益；他们也可能非是地球平安的捍卫者，却是破坏者，小行星和彗星可能恰好受木星作用才频频窜入内太阳系。但这也不过一个可能性罢了，卡斯廷其实不否认，在考量行星的宜居性时，切实必需像“稀有地球”假说那样，把巨行星的作用也考量进入，而这种早先被大家疏忽的要求，此刻曾经是天文生物学界的共识。卡斯廷还不否认板块结构的要紧意义，不过以为无必需过分重申板块结构的特异性，由于这可能是具有外表水的行星势必存留的地质景象。除了这几个方面之外，关于“稀有地球”假说提议或整合的其它少许概念，例如星系宜居带、宇宙宜居期等等，卡斯廷全体上都持扶持态度。《地球的生与死：作为新科学的天文生物学如何描画咱们全球的终极命运》 2003年，《稀有地球》的两位作者布朗利和沃德再一次合作，出版了此书的姊妹篇《地球的生与死：作为新科学的天文生物学如何描画咱们全球的终极命运》（The Life and Death of Planet Earth: How the New Science of Astrobiology Charts the Ultimate Fate of Our World）。这本书同样也是天文生物学探讨效果的推荐，为咱们勾勒了一幅地球从当前的“中年期”渐渐走势不可幸免的死亡的黯淡前景。在这未来的几十亿年中，地球上产生的事宜，在差不多水平上是此前几十亿年历史的反演：像第四纪冰期那样的冰期可能会在几千年后再一次也是最终一次显露。当下高度断裂的地球大陆会在两亿五千万年以后从新连成一片，造成又一种“超大陆”，而很可能形成又一次的生物大灭绝。而随着太阳亮度接着不停加强，地球大度中的二氧化碳会越来越少，将惨重制约陆生植物的生长；碳4植物和其它能够应用低浓度二氧化碳的植物终归将没有办法在陆地上存活，因而地球陆地从新又成为一片不毛之地。很快，海洋中的繁杂动物也会大批灭绝，地球从新回到单细胞生物占主导的状况。而在大约十亿年后，过强阳光导致的过高地表温度将让海水中的氢悉数丧失到宇宙体积中，海洋不复存留，板块结构停止运行，地球生物也便迎接了终极的灭绝。在此以后，一种寿命不复存留的荒凉地球会接着孤独地绕着太阳运行，直到耗光氢能源而变成红巨星的太阳终归激烈膨胀，而把地球彻底吞没……就这样，地球这种好很难才显露的寿命孕育地和栖息地，终归还不免终结和消亡，葬身在残酷的宇宙法规之间。自然，这边描画的皆是十分久远的未来。假如人类文明能够长久存留而不自毁的话，或许很快就可以寻到必定的应对之道。但这就又回到了科技哲学界所担忧的那个难题：咱们真的能够幸免自毁吗？（本文为《稀有地球》译后记） | 
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