美國(guó)羅切斯特大學(xué)的物理學(xué)和天文學(xué)教授亞當(dāng)?弗蘭克等人將當(dāng)前對(duì)地球的科學(xué)認(rèn)識(shí)與生命如何改變行星等更廣泛的問題結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行了一番“思想實(shí)驗(yàn)”。在這篇論文中，他們討論了所謂的“行星智能”，即認(rèn)知活動(dòng)在行星尺度上運(yùn)作的概念，并以此提出了人類應(yīng)對(duì)氣候變化等全球問題的新思路。
在整個(gè)行星的尺度上，是否可能存在集體的認(rèn)知活動(dòng)？美國(guó)羅徹斯特大學(xué)的天體物理學(xué)家亞當(dāng)?弗蘭克探討了這種可能性，以及這種認(rèn)知活動(dòng)對(duì)于解決氣候變化等全球問題的必要性。
生命 —— 包括所有微生物、植物和動(dòng)物 —— 的集體活動(dòng)已經(jīng)改變了地球。以植物為例，它們“發(fā)明”了一種利用太陽(yáng)能的方式 —— 光合作用，并以此提高了自身的生存能力；而在這一過(guò)程中，它們釋放出的氧氣又顯著改變了地球的整體功能。這只是單個(gè)生命形式執(zhí)行自身任務(wù)的一個(gè)例子，但如果上升到集體層面，就會(huì)在行星尺度產(chǎn)生影響。
如果生命的集體活動(dòng) —— 即所謂的“生物圈”—— 能夠改變世界，那么認(rèn)知上的集體活動(dòng)，以及基于這種認(rèn)知的行動(dòng)，是否也能改變一個(gè)星球？隨著生物圈不斷進(jìn)化，地球本身是否也會(huì)變得像生命一樣？如果一顆存在生命的行星本身也具有生命，它是否會(huì)有自己的思想呢？
這些就是美國(guó)羅切斯特大學(xué)的物理學(xué)和天文學(xué)教授亞當(dāng)?弗蘭克等人提出的有趣問題。在近期的《國(guó)際天體生物學(xué)雜志》（ International Journal of Astrobiology）上，他和行星科學(xué)研究所的大衛(wèi)?格林斯普恩和亞利桑那州立大學(xué)的莎拉?沃克發(fā)表了一篇論文，將當(dāng)前對(duì)地球的科學(xué)認(rèn)識(shí)與生命如何改變行星等更廣泛的問題結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行了一番“思想實(shí)驗(yàn)”。在這篇論文中，他們討論了所謂的“行星智能”，即認(rèn)知活動(dòng)在行星尺度上運(yùn)作的概念，并以此提出了人類應(yīng)對(duì)氣候變化等全球問題的新思路。
正如弗蘭克所說(shuō)：“如果我們希望作為一個(gè)物種生存下去，我們就必須用自己的智慧，為這個(gè)星球帶來(lái)更大的利益?！?/p>
一個(gè)“不成熟的技術(shù)圈”
弗蘭克、格林斯普恩和沃克從蓋亞假說(shuō)等觀點(diǎn)中得出結(jié)論：即使是技術(shù)能力不強(qiáng)的物種，也能夠展示出行星智能。關(guān)鍵在于，生命的集體活動(dòng)要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)能夠自我維持的系統(tǒng)。蓋亞假說(shuō)認(rèn)為，生物圈與由空氣、水和陸地組成的非生物地質(zhì)系統(tǒng)之間有著強(qiáng)烈的相互作用，并通過(guò)這一過(guò)程維持著地球的宜居狀態(tài)。
弗蘭克舉例道，最近的許多研究表明，森林中樹木的根會(huì)通過(guò)被稱為“菌根網(wǎng)絡(luò)”的地下真菌網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。如果森林的一部分需要營(yíng)養(yǎng)，其他部分會(huì)通過(guò)菌根網(wǎng)絡(luò)向受到壓力的部分輸送它們生存所需的營(yíng)養(yǎng)。通過(guò)這種方式，森林保持了自己的生存能力。
目前，人類文明還處于研究人員所說(shuō)的“不成熟的技術(shù)圈”階段。所謂技術(shù)圈（technosphere），是只由人類產(chǎn)生的系統(tǒng)和技術(shù)的集合體。在當(dāng)前階段，這些系統(tǒng)和技術(shù)會(huì)直接影響地球，但還不能自我維持。例如，人類使用的大部分能源都來(lái)自化石燃料，而化石燃料的消耗會(huì)破壞地球的海洋和大氣。換句話說(shuō)，我們賴以生存的技術(shù)和能源正在摧毀我們所棲居的家園，并將反過(guò)來(lái)毀滅我們這個(gè)物種。
為了作為一個(gè)物種生存并延續(xù)下去，人類需要為了地球的最大利益而共同努力。但是，按照弗蘭克的說(shuō)法，“我們還沒有能力從地球的最佳利益出發(fā)，共同做出反應(yīng)。地球上有智慧生命，但還不具有行星智能。”
研究人員將地球的過(guò)去和可能的未來(lái)分為 4 個(gè)階段，以說(shuō)明行星智能如何在人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)未來(lái)發(fā)揮作用?，F(xiàn)在，地球還是一個(gè)“不成熟的技術(shù)圈”，因?yàn)榇蟛糠帜茉春图夹g(shù)的使用都會(huì)引起地球系統(tǒng)（如大氣）的退化。羅徹斯特大學(xué)的天體物理學(xué)家亞當(dāng)?弗蘭克指出，為了使人類作為一個(gè)物種生存并延續(xù)下去，我們必須以成為一個(gè)“成熟的技術(shù)圈”為目標(biāo)，擁有能夠給整個(gè)地球帶來(lái)好處的技術(shù)系統(tǒng)。
邁向一個(gè)成熟的技術(shù)圈
弗蘭克等人將地球的過(guò)去和可能的未來(lái)分為 4 個(gè)階段，以說(shuō)明行星智能如何在人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)未來(lái)發(fā)揮作用。他們還指出，這些由行星智能驅(qū)動(dòng)的進(jìn)化階段可能是銀河系中任何一個(gè)進(jìn)化出生命和可持續(xù)技術(shù)文明的行星的特征。這 4 個(gè)階段分別如下。
第一階段：不成熟的生物圈，描述的是非常早期的地球。數(shù)十億年前，技術(shù)性物種還未出現(xiàn)，地球上只有微生物存在，沒有植被。當(dāng)時(shí)幾乎沒有全球性的反饋，因?yàn)樯€沒有能力對(duì)地球的大氣層、水圈和其他行星尺度的系統(tǒng)施加影響。
第二階段：成熟的生物圈。也是技術(shù)性物種出現(xiàn)之前的地球特征，大約在 25 億到 5.4 億年前。穩(wěn)定的大陸已經(jīng)形成，發(fā)展出了植被和光合作用，氧氣在大氣中積累，臭氧層出現(xiàn)。生物圈對(duì)地球產(chǎn)生了巨大的影響，或許還有助于維持地球的宜居性。
第三階段：不成熟的技術(shù)圈。這是目前地球的特征，通訊、運(yùn)輸、機(jī)器、電力和計(jì)算機(jī)相互連接的系統(tǒng)。然而，這個(gè)技術(shù)圈還不成熟，因?yàn)樗€沒有集成到地球的其他系統(tǒng)中，比如大氣層。相反，技術(shù)圈從地球系統(tǒng)中吸收物質(zhì)和能量的方式是不可持續(xù)的，可能將推動(dòng)整個(gè)地球進(jìn)入一個(gè)不包括技術(shù)圈本身的新狀態(tài)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們當(dāng)前的技術(shù)圈是對(duì)人類自身的生不利的。
第四階段：成熟的技術(shù)圈。弗蘭克指出，這是地球未來(lái)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的目標(biāo)。隨著技術(shù)系統(tǒng)的整合，將給整個(gè)地球都帶來(lái)好處，包括在全球范圍內(nèi)收集不損害生物圈的能源形式，如太陽(yáng)能。成熟技術(shù)圈是與生物圈共同進(jìn)化的一種形式，允許技術(shù)圈與生物圈共同繁榮。
“行星的進(jìn)化會(huì)經(jīng)歷不成熟和成熟的階段，而行星智能表明了將何時(shí)成為一顆成熟的行星，”弗蘭克說(shuō)，“最重要的問題是弄清楚行星智能是什么樣子的，對(duì)我們的實(shí)踐意味著什么，因?yàn)槲覀冞€不知道如何達(dá)到一個(gè)成熟的技術(shù)圈?！?/p>
行星智能的復(fù)雜系統(tǒng)
盡管我們還不知道行星智能本身是如何表現(xiàn)出來(lái)的，但研究人員指出，一個(gè)成熟的技術(shù)圈會(huì)通過(guò)一個(gè)由反饋回路組成的復(fù)雜系統(tǒng)，將技術(shù)系統(tǒng)與地球整合在一起。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)是由更小的部分構(gòu)建而成的，這些部分以某種方式相互作用，而系統(tǒng)的整體行為完全依賴于這種相互作用。也就是說(shuō)，總和大于部分之和。復(fù)雜系統(tǒng)的例子包括森林、互聯(lián)網(wǎng)、金融市場(chǎng)和人腦等。
就其本質(zhì)而言，當(dāng)不同的部分相互作用時(shí)，會(huì)使復(fù)雜系統(tǒng)呈現(xiàn)全新的屬性。例如，我們可以檢查一個(gè)人大腦中的單個(gè)神經(jīng)元，但僅僅通過(guò)檢查這些神經(jīng)元來(lái)了解一個(gè)人的性格是很困難的。
這就意味著，我們很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)個(gè)體組合形成行星智能時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)什么屬性。然而，根據(jù)研究人員的說(shuō)法，像行星智能這樣的復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有兩個(gè)定義性的特征：它要具有涌現(xiàn)行為，還要能夠自我維持。
“數(shù)十億年前，生物圈創(chuàng)造了運(yùn)輸?shù)瓦\(yùn)輸碳的系統(tǒng)，從而找到了如何讓生命自己生存下去的方式，”弗蘭克說(shuō)，“現(xiàn)在，我們必須弄清楚如何利用技術(shù)圈實(shí)現(xiàn)同樣的自我維持功能。”
尋找外星生命
盡管人類已經(jīng)做出了一些努力，包括在全球范圍內(nèi)禁止某些危害環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)，以及更多地使用太陽(yáng)能等，但“我們還沒有擁有行星智能或達(dá)到成熟技術(shù)圈的水平，”弗蘭克說(shuō)，“但這項(xiàng)研究的全部目的，就是指出我們應(yīng)該朝哪個(gè)方向前進(jìn)。”
弗蘭克表示，這些問題的提出，不僅將提供地球生命過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)將如何生存的信息，還將有助于尋找太陽(yáng)系外的生命和文明。目前，弗蘭克在美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）資助的一個(gè)研究項(xiàng)目中擔(dān)任首席研究員，該項(xiàng)目旨在尋找圍繞遙遠(yuǎn)恒星運(yùn)行的行星上的文明技術(shù)特征。
“可以說(shuō)，我們有可能看到的技術(shù)文明，或者說(shuō)我們所期待看到的文明，只能是那些沒有自殺的文明，這意味著它們一定達(dá)到了真正具有行星智能的階段，”弗蘭克說(shuō)，“這就是這條探索路線的力量所在，它把我們度過(guò)氣候危機(jī)所需要知道的東西，與任何一個(gè)進(jìn)化出生命和智慧的星球上可能發(fā)生的事情聯(lián)系了起來(lái)。”
廣告聲明：文內(nèi)含有的對(duì)外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時(shí)間，結(jié)果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。