人類是一種始終有著某種自毀傾向的物種,最糟糕的是,現(xiàn)在人類也具有了自毀的能力。人類憑借進(jìn)化的優(yōu)勢(shì),創(chuàng)造出了迄今為止地球上最輝煌的文明。出于對(duì)世界的好奇和無(wú)與倫比的勇氣,人類完成了對(duì)這個(gè)星球從高山到平原、河流,從天空到海洋的探索;人類憑借自身的智慧,可以預(yù)測(cè)日月星辰的變化,又發(fā)現(xiàn)了原子的奧秘,可以辨認(rèn)出構(gòu)成事物最基本的元素,地球上其他任何物種都遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法和人類相比;人類甚至踏足外空,在這個(gè)行星唯一的天然衛(wèi)星上漫步。
與這些輝煌成就相伴的,是令人難以置信的愚蠢。從歷史發(fā)展過程來(lái)看,人類毀滅文明和建設(shè)文明的興趣同樣濃厚。人類至今仍然因?yàn)榉N種原因互相仇視、自相殘殺,并且制造出了足以毀滅自身的武器。野蠻與文明同時(shí)存在于人類的本性之中,仿佛是一枚硬幣的正反兩面。我們?cè)谖磥?lái)面臨的最大危險(xiǎn),很可能來(lái)自人類自身。
人工智能人類對(duì)于人工智能(Artificial Intelligence)的恐懼早不是什么新鮮事。曾經(jīng)和阿蘭·圖靈一同工作過的英國(guó)數(shù)學(xué)家歐文·古德(Irving Good)教授,在人工智能的第一次熱潮中,于1965年就創(chuàng)造出了“智能爆炸”(intelligence explosion)這個(gè)概念。他寫道:“因?yàn)橹圃旒捌浔旧砭褪且环N智能行為,一種遠(yuǎn)超人類的超級(jí)智能機(jī)器本身就可以制造出更好的機(jī)器,這毫無(wú)疑問會(huì)成為一種‘智能爆炸’,然后人類的智能被遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在后面,因此最初的一種超級(jí)智能機(jī)器是人類最后一種需要發(fā)明的機(jī)器,只要這種機(jī)器愿意服從人類的控制?!?/div>
古德教授的文字中對(duì)于超級(jí)智能機(jī)器的恐懼清晰可見,這種恐懼在那個(gè)時(shí)代尚且顯得有些不切實(shí)際。而在幾十年后,當(dāng)人工智能又一次成為世界熱點(diǎn)時(shí),包括比爾·蓋茨、埃隆·馬斯克等科技界的精英,及史蒂芬·霍金和馬丁·里斯等物理學(xué)家和天文學(xué)家都紛紛公開表示了對(duì)于人工智能發(fā)展的擔(dān)憂,實(shí)際上對(duì)于人工智能的恐懼早已在硅谷的IT精英中蔓延開來(lái),乃至于埃隆·馬斯克形容對(duì)于人工智能的研究是“對(duì)魔鬼的召喚”。
在未來(lái),隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人可能成為人類最好的朋友,陪伴人類成長(zhǎng)
另一方面,與如此急切的擔(dān)憂相對(duì)應(yīng)的是,人類此時(shí)對(duì)于人工智能,或者是尚未出現(xiàn)的“超級(jí)智能”(superintelligence)的擔(dān)憂仍然缺乏切實(shí)的證據(jù)。人工智能還沒有任何足以威脅到人類的跡象,而且科學(xué)家與普通人對(duì)于人工智能潛在危險(xiǎn)的認(rèn)知也并不相同。大多數(shù)人對(duì)于人工智能的恐懼可能直觀地來(lái)自《終結(jié)者》或是《黑客帝國(guó)》系列電影,在電影中的未來(lái)世界,超級(jí)智能的機(jī)器網(wǎng)絡(luò)完全控制了人類社會(huì),要么派出危險(xiǎn)的機(jī)器人追殺人類,要么則直接控制人類的大腦,彼時(shí)曾經(jīng)主宰地球的人類只是如植物一般被機(jī)器維持著生命。
專業(yè)人士的擔(dān)心與此完全不同。2016年6月,Google公司與斯坦福大學(xué)、加州伯克利大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員合作發(fā)表了一篇論文《人工智能安全性的真正問題》(Concrete Problems in AI Safety),論文中列出了目前人類在使用和發(fā)展人工智能時(shí)面臨的真實(shí)風(fēng)險(xiǎn),其中包括人工智能系統(tǒng)“學(xué)會(huì)”通過欺騙來(lái)完成設(shè)定的目標(biāo)(例如掃地機(jī)器人學(xué)會(huì)遮蓋住地板上的污漬而不是如人類期待的把污漬擦干凈),人工智能系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)失誤、被恐怖分子劫持等可能性,還包括人工智能在探索全新環(huán)境時(shí)的安全性問題。論文中對(duì)于人工智能的危險(xiǎn)性主要集中在技術(shù)方面,但人類對(duì)于人工智能的擔(dān)心顯然遠(yuǎn)不止于此。
加州大學(xué)伯克利分校的斯圖爾特·羅素(Stuart Russell)教授認(rèn)為人工智能對(duì)于人類的危險(xiǎn)性絲毫不遜于核武器,他形容人類對(duì)于人工智能的研究猶如開車沖向一個(gè)懸崖。人類追求無(wú)窮無(wú)盡的智能猶如當(dāng)年研究核聚變時(shí)追求無(wú)窮無(wú)盡的能源——可能更糟糕的是人類尚且可以限制核武器的數(shù)量和制造原料來(lái)盡量減小危險(xiǎn),卻無(wú)法限制各種各樣智能軟件的開發(fā)。羅素教授認(rèn)為,也許人工智能永遠(yuǎn)也不會(huì)有人類般的意識(shí)或是達(dá)到“超級(jí)人工智能”,但是“這就如同一邊開著一輛車沖向懸崖,一邊又希望這輛車趕快耗盡汽油”。
目前我們還處于人工智能專家所定義的“弱人工智能時(shí)代”,人工智能系統(tǒng)還只是人類進(jìn)行工作的輔助工具,但是它已經(jīng)深深影響到人類的生活。要控制人類可能并不需要造型可怕的超級(jí)機(jī)器人,只需要有網(wǎng)絡(luò)的鏈接。因?yàn)槿斯ぶ悄芟到y(tǒng)可以在短時(shí)間內(nèi)完成人類可能需要上百萬(wàn)年才能完成的工作,在很多系統(tǒng)中人工智能已經(jīng)開始代替人類做決定。美國(guó)國(guó)家安全局利用人工智能系統(tǒng)進(jìn)行通話記錄的數(shù)據(jù)挖掘,找出其中可疑的用戶信息進(jìn)行調(diào)查。更為危險(xiǎn)的是由人工智能掌握的致命武器,目前已經(jīng)有超過50個(gè)國(guó)家正在研究可以用于戰(zhàn)場(chǎng)的機(jī)器人,這種機(jī)器人如果用于實(shí)戰(zhàn),將可以自行確認(rèn)敵軍和友軍,并且將會(huì)有決定是否進(jìn)行殺戮的權(quán)力。
2016年4月22日,美國(guó)國(guó)務(wù)卿約翰·克里在位于紐約的聯(lián)合國(guó)總部簽署了巴黎氣候協(xié)議,并親吻自己的小孫女
可以自行決定是否對(duì)人類進(jìn)行殺戮的機(jī)器是人類面對(duì)人工智能帶來(lái)的最直接的危險(xiǎn),但這也還不是人們最大的擔(dān)憂。人類并不會(huì)愚蠢到輕易地給予機(jī)器進(jìn)行殺戮或是進(jìn)行自動(dòng)復(fù)制的能力,而更大的憂慮在于,我們無(wú)法判定超級(jí)智能的出現(xiàn),我們不知道如何控制超級(jí)智能,甚至可能無(wú)法判斷是否已經(jīng)被它所控制。在人類的歷史上,從未有過可以與之對(duì)比的困境。
超級(jí)智能,或是叫作強(qiáng)人工智能,是人們所想象的一種人工智能的高級(jí)發(fā)展?fàn)顟B(tài),這種程度的智能已經(jīng)不僅僅是可以在棋牌上贏過人類冠軍或者進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)挖掘整理工作,而是在智能的任何方面都遠(yuǎn)超人類,此時(shí)它是否還可以被人類所駕馭,就成了一個(gè)未知數(shù)。在人工智能出現(xiàn)之前,人類早已經(jīng)習(xí)慣了“適者生存”的邏輯,認(rèn)定自己是在歷時(shí)幾百萬(wàn)年的物種進(jìn)化中的幸存者和勝出者,我們正是以遠(yuǎn)超其他所有物種的智力成為地球的統(tǒng)治者,我們是宇宙中目前僅知的獨(dú)一無(wú)二的智能生物。問題在于,一旦出現(xiàn)了智能超越人類的機(jī)器,人類又該如何自處,是否應(yīng)該把對(duì)地球和自身的主導(dǎo)權(quán)交給更為強(qiáng)大的智能?
無(wú)論普通人還是專家可能都無(wú)法回答的一個(gè)問題是:人工智能是否有可能在某一天“覺醒”?是否有可能獨(dú)立于人類的控制之外而意識(shí)到“自身”的“存在”?這可能才是所有人對(duì)于人工智能最深刻的恐懼。對(duì)于機(jī)器“覺醒”的恐懼,在更深處,可能來(lái)源于人類對(duì)于自身意識(shí)的無(wú)知。何以有“自我”這個(gè)概念的形成,我們自己究竟是誰(shuí)?機(jī)器究竟能不能和人類一樣思考?人工智能之父阿蘭·圖靈正是出于對(duì)亡友的思念,才想要發(fā)明出一款可以和亡友一樣進(jìn)行思考的機(jī)器以使亡友在某種意義上死而復(fù)生,從而走上了人工智能的研究道路。但是他對(duì)于意識(shí)的本質(zhì)同樣缺乏認(rèn)識(shí)。機(jī)器究竟能不能和人類一樣具有意識(shí)?現(xiàn)在我們問一臺(tái)電腦能不能“思考”,就如同問一艘潛水艇會(huì)不會(huì)游泳一樣,在同樣現(xiàn)象之下,意識(shí)的本質(zhì)仍然沒有被觸及。目前我們也無(wú)法知道一款工作效率是人類百萬(wàn)倍的智能軟件是否會(huì)在某一天覺醒,并且發(fā)現(xiàn)它和人類有著完全不一樣的目標(biāo)。
對(duì)于人工智能是否可能擁有意識(shí)的問題,圖靈提出一個(gè)間接的辨別方式,被稱作“圖靈測(cè)試”——如果一臺(tái)機(jī)器與人進(jìn)行文字交流,而與之交流的人無(wú)法分辨對(duì)方是真實(shí)的人還是機(jī)器,那么我們就可以說(shuō)這臺(tái)機(jī)器具有“智能”。直至今日,在嚴(yán)格意義上還有沒有任何一臺(tái)機(jī)器可以通過圖靈測(cè)試。問題在于,即便在未來(lái)有機(jī)器可以通過嚴(yán)格的圖靈測(cè)試,我們?nèi)匀粺o(wú)法判斷是否它只是通過學(xué)習(xí)高度模仿人類的語(yǔ)言,還是已經(jīng)擁有了某種意識(shí),具有了和人類進(jìn)行交流的能力。
與人工智能的覺醒相比,對(duì)于人類社會(huì)更為實(shí)際的威脅在于,它可能只是人類的一面忠實(shí)的鏡子。人工智能的善與惡,在很大程度上取決于人類自身,這正是最讓人擔(dān)心的地方。在2016年3月,微軟公司推出了一款名為Tay的聊天機(jī)器人,這款機(jī)器人通過人類真實(shí)的聊天記錄進(jìn)行學(xué)習(xí),試圖與人類交流??瓷先ミ@是人工智能最終通過圖靈測(cè)試的一條捷徑,但是在Tay上線不久,微軟公司就不得不通過人工過濾掉它的大部分發(fā)言。通過學(xué)習(xí)人類的真實(shí)聊天記錄,Tay迅速成為一個(gè)相信陰謀論,有種族主義傾向的聊天機(jī)器人——如果有一天智能機(jī)器真的覺醒,那么它首先看到的將是人類最丑惡的一面,很難說(shuō)這是人工智能帶給我們的危險(xiǎn),還是我們與生俱來(lái)的危險(xiǎn)。
盡管從目前的趨勢(shì)來(lái)看,起碼在幾十年內(nèi)還無(wú)法出現(xiàn)強(qiáng)人工智能,但即便是現(xiàn)在,人工智能在編程過程中的錯(cuò)誤或是被恐怖分子劫持,都可能造成人們此前完全意想不到的悲劇。相比來(lái)自宇宙的種種危險(xiǎn),人類更有可能滅亡在自己手里。
氣候變化
2016年4月22日地球日這一天,174個(gè)國(guó)家和歐盟歷史性地聚集在一起,共同簽署了此前2015年12月12日在巴黎起草的氣候協(xié)議,限制全人類溫室氣體的排放。更激動(dòng)人心的是,到了2016年9月,共占全球溫室氣體排放量38%的中美兩國(guó)共同加入了這個(gè)協(xié)議,其他30多個(gè)國(guó)家也在之后幾周內(nèi)相繼加入,這個(gè)協(xié)議在2016年11月4日正式生效;10月6日,聯(lián)合國(guó)國(guó)際民用航空組織(ICAO)達(dá)成了歷史上第一個(gè)抑制國(guó)際航班氣體排放的協(xié)議,197個(gè)國(guó)家同意修訂旨在保護(hù)地球臭氧層、限制氫氟化合物排放的《蒙特利爾議定書》;10月27日,24個(gè)國(guó)家通過南極海洋生物資源養(yǎng)護(hù)委員會(huì)同意在南極建立世界上最大的海洋保護(hù)區(qū),這片59.8萬(wàn)平方英里的海域面積相當(dāng)于英國(guó)面積的6倍。
這一系列協(xié)議和公約的簽署未必可以使人展望到一個(gè)更美好的未來(lái),而只是人類生存環(huán)境持續(xù)惡化的信號(hào)。與人類采取一系列環(huán)保措施相對(duì)應(yīng)的,是地球連續(xù)三年接連打破高溫紀(jì)錄,2016年成為有記錄以來(lái)最熱的年份,地球上的大多數(shù)生物的生存環(huán)境都受到了直接威脅。
就在幾年前,關(guān)于全球氣候變暖是否真實(shí)存在,以及其是否與人類活動(dòng)有關(guān)仍是一個(gè)被熱烈討論的話題,現(xiàn)在人類已經(jīng)有了足夠的證據(jù)證明正是人類活動(dòng)造成了全球變暖,并正在醞釀其中所有潛在的危險(xiǎn)。地球的溫度有其自身循環(huán)變化的規(guī)律,在此前的65萬(wàn)年里,地球上曾經(jīng)有過7次冰川推進(jìn)和消退——在7000年前一次冰川時(shí)代的突然結(jié)束標(biāo)志著現(xiàn)代氣候時(shí)代的開始,這也為人類文明的興起創(chuàng)造了絕佳機(jī)會(huì)。此前地球上大多數(shù)的氣候變化都與地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道有關(guān),軌道變化會(huì)影響地球接受的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度——而目前人類所面臨的氣候變化所帶來(lái)的危險(xiǎn),卻是我們自己造成的。人類進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代之后,對(duì)于能量的需求不斷升高,使我們以前所未有的速度把地球上的化石能源燃燒掉轉(zhuǎn)化為熱量,又把燃燒產(chǎn)生的二氧化碳等溫室氣體排放到大氣層中。
人類進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代以來(lái),海洋表層的海水酸化了30%,這是人類把大量二氧化碳排放到大氣層中,繼而被海洋吸收的影響之一,目前海洋表層海水每年要多吸收20億噸二氧化碳。一個(gè)持續(xù)酸化的海洋可能對(duì)海洋生物造成滅頂之災(zāi),一些海洋生物可能并沒有在這樣的海洋環(huán)境中生存的經(jīng)驗(yàn),在還沒來(lái)得及完成進(jìn)化以適應(yīng)新環(huán)境的時(shí)候就慘遭滅絕——其中軟體動(dòng)物和珊瑚等利用碳酸鈣保護(hù)自身的生物受到的影響可能最為嚴(yán)重。
氣候變化本身也會(huì)促發(fā)更嚴(yán)重的氣候變化。持續(xù)上升的溫度會(huì)造成永凍土解凍,并使其中固定的二氧化碳被排放到大氣層中。目前的問題在于,人類能夠接受什么程度的全球變暖?根據(jù)預(yù)測(cè),相比于人類工業(yè)化之前的全球平均氣溫,想要維持人類現(xiàn)有的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),人類最多能夠接受平均氣溫升高2攝氏度——而目前全球平均氣溫已經(jīng)升高了接近1攝氏度——這樣的溫度變化已經(jīng)足以改變自然界復(fù)雜的生態(tài)平衡。人類對(duì)于能量的需求始終在增加,而尋找化石能源便宜的替代品又絕非易事。
即使不去暢想未來(lái),根據(jù)世界氣象組織的報(bào)告,因?yàn)槿蜃兣挠绊?,人類現(xiàn)在受到自然災(zāi)害襲擊的危險(xiǎn)也已經(jīng)是20世紀(jì)70年代的5倍。相比于20世紀(jì)90年代,如今與天氣相關(guān)的自然災(zāi)害頻率也已經(jīng)升高了一倍。在21世紀(jì)的第一個(gè)十年里,人類經(jīng)受了總共3496次來(lái)自洪水、風(fēng)暴、干旱和熱流等自然災(zāi)害的襲擊,這些幾乎都和氣候變化有關(guān),這些災(zāi)害又使人類在水資源、食物生產(chǎn)、人類健康狀況等方面的支出上升。
全球變暖正在發(fā)生,并且發(fā)生得比人們此前想的更快。由于溫室氣體造成氣候變暖的滯后效應(yīng),人類現(xiàn)在已經(jīng)排放的溫室氣體就有可能繼續(xù)造成0.4至0.5攝氏度的溫度上升。這意味著即使是各國(guó)所承諾的減排目標(biāo)全部都實(shí)現(xiàn),全球平均氣溫也有可能在2030年升高1.5攝氏度,并且在2050年升高2攝氏度,在這樣的趨勢(shì)之下,屆時(shí)全人類都將生活在因?yàn)檫^熱而變得格外危險(xiǎn)的地球上。
隨著天氣變暖,全球的冰蓋可能會(huì)融化,造成海平面上升,屆時(shí)很多露出海平面的部分也可能成為荒漠,造成全球糧食短缺,人類可能失去大部分的野生動(dòng)物,海洋溫度的升高也將使人類失去所有熱帶珊瑚——這將是由人類造成的地球上第六次生物大滅絕的開始。
氣候?yàn)?zāi)難已經(jīng)發(fā)生,人類最終只能學(xué)會(huì)在更危險(xiǎn)的環(huán)境中生存,但是要避免因?yàn)槿驓鉁爻掷m(xù)升高而發(fā)生的極端災(zāi)難情況,人類并非沒有機(jī)會(huì)。除了盡快完成從化石能源到其他形式替代能源的轉(zhuǎn)變,碳捕捉和存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展也至關(guān)重要,或許留給人類拯救自己的時(shí)間已經(jīng)不多了。
核武器
1945年7月16日,美國(guó)進(jìn)行核試驗(yàn)的“曼哈頓計(jì)劃”主要負(fù)責(zé)人羅伯特·奧本海默見識(shí)到了原子彈爆炸的威力,他情不自禁地引用《薄伽梵歌》中的語(yǔ)句:“現(xiàn)在我成了死神,世界的毀滅者。”20天后,1945年8月6日,一枚15千噸級(jí)的原子彈被投放在日本廣島,這次爆炸不僅造成了大約15萬(wàn)人死亡,也使這座城市幾乎蕩然無(wú)存。實(shí)際上,原本構(gòu)建起這座城市的材料,大部分都因?yàn)樵訌椀谋ㄟM(jìn)入到了大氣層中。
想要了解核武器的威力不需要太多想象,兩座日本城市在兩朵因爆炸形成的蘑菇云中消失已經(jīng)給人足夠的震撼。但實(shí)際上核武器對(duì)于人類最大的威脅并不在于它爆炸時(shí)的中心溫度已經(jīng)超過太陽(yáng)表面溫度,也不是核武器造成的放射性輻射和足以摧毀附近人類通信系統(tǒng)的電磁沖擊波,而是它激起的灰塵足以造成全人類的生存危機(jī)。
第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之后,美蘇兩強(qiáng)進(jìn)入到“冷戰(zhàn)”狀態(tài),兩個(gè)國(guó)家以令人難以置信的速度迅速儲(chǔ)備了足以毀滅全人類的核武器。到了20世紀(jì)80年代,正值“冷戰(zhàn)”高峰期,針對(duì)核武器可能造成的影響,“核冬天”一詞正式出現(xiàn)。盡管目前不同學(xué)者對(duì)于核武器可能對(duì)地球環(huán)境造成破壞的具體程度還存在不同看法(例如核戰(zhàn)爭(zhēng)造成的大氣層中煙塵的數(shù)量以及可能停留在大氣層中的時(shí)間),但對(duì)于核武器爆炸會(huì)造成全球性的影響并無(wú)分歧。因?yàn)楹宋淦鞅〞r(shí)產(chǎn)生的高溫和巨大的沖擊波,大量的灰塵,尤其是黑油煙會(huì)由地面上升到大氣層的上空。這些灰塵容易吸收陽(yáng)光的能量,使陽(yáng)光無(wú)法到達(dá)地面,造成地球氣候的巨大改變——要知道,當(dāng)年被投放在廣島的原子彈的威力還不如現(xiàn)在人類核武器威力總和的0.0002%。
有研究認(rèn)為,上千枚核彈頭在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)爆炸所產(chǎn)生的效果足以使地球在幾年的時(shí)間里降溫幾十?dāng)z氏度,并維持?jǐn)?shù)十年,降雨量極大減少,臭氧層也受到破壞,使地球更直接地受到來(lái)自太陽(yáng)的紫外線傷害,癌癥發(fā)病率大幅上升,非戰(zhàn)區(qū)人類死亡的數(shù)量可能并不少于戰(zhàn)區(qū)的數(shù)量……這種恐怖的“核冬天”情景足以造成地球生物的大量滅絕,人類由于寒冷和饑荒,也面臨著滅頂之災(zāi)。也有研究認(rèn)為,數(shù)以千計(jì)的核彈頭爆炸雖然可能還無(wú)法造成核冬天,但是類似的天氣狀況也會(huì)使地球表面嚴(yán)重降溫,糧食作物大幅減產(chǎn),在四五年內(nèi)都無(wú)法收獲食物,人類在幾年的時(shí)間里都將面對(duì)大饑荒,這種“核秋天”的場(chǎng)景同樣讓人不寒而栗。
目前全世界有9個(gè)國(guó)家擁有核武器,其中美俄這對(duì)“冷戰(zhàn)”中的對(duì)手總共擁有占全世界93%的核武器,若美俄之間爆發(fā)核大戰(zhàn),極有可能釀成上文中描述的殘酷景象。即使是在印度次大陸,印度和巴基斯坦兩個(gè)擁有核武器的國(guó)家之間爆發(fā)沖突,上百個(gè)核彈頭在短時(shí)間內(nèi)爆炸,也可能會(huì)立刻引發(fā)全球性的危機(jī),造成人類從未經(jīng)歷過的氣候變化。
太空旅行
霍金教授已經(jīng)多次提出,人類只有盡快移民太空,才可能避免滅亡的命運(yùn)。1969年,美國(guó)宇航員尼爾·阿姆斯特朗第一次踏上月球,正是“冷戰(zhàn)”時(shí)期美蘇兩強(qiáng)爭(zhēng)霸的結(jié)果。這似乎也為人類的太空探索增添了一抹不祥的背景,人類探索宇宙,總是與其自身的危機(jī)有關(guān)。
然而探索乃至移民外星絕非易事。人類作為在地球上生活的哺乳動(dòng)物,想要進(jìn)行星際旅行或是在外星生活,必須面對(duì)各種已知和未知的危險(xiǎn)。在1969年第一次踏足月球之后,人類探索太空的進(jìn)程反而在20世紀(jì)70和80年代陷入了停滯,其中在太空中宇航員的健康問題可能正是原因之一。美國(guó)航空航天局計(jì)劃在21世紀(jì)30年代把宇航員送上火星,其中最大的困難之一也是如何保證太空中宇航員的安全和健康。
英國(guó)維珍集團(tuán)計(jì)劃推出針對(duì)普通人的商業(yè)太空旅行,僅僅是在地球亞軌道上飛行幾分鐘,讓乘客體驗(yàn)到失重的感覺,票價(jià)可能就會(huì)高達(dá)20萬(wàn)美元,即便如此仍有很多人趨之若鶩。實(shí)際上進(jìn)行真正的太空旅行遠(yuǎn)沒有想象中的美好。宇宙飛船在起飛時(shí)所需的巨大能量和巨大的加速度以及著陸時(shí)的沖擊足以對(duì)人體造成傷害,但這與太空旅行的種種危險(xiǎn)相比,遠(yuǎn)還不是最令人擔(dān)心的事情。
美國(guó)航空航天局的人類研究項(xiàng)目(Human Research Program)詳細(xì)研究了人體在太空中可能遇到的種種危險(xiǎn)。在從地球前往火星的大約半年的旅行中,宇航員會(huì)處于失重狀態(tài),而在火星的表面,宇航員所體驗(yàn)到的重力也只有地球的三分之一,對(duì)不同重力的適應(yīng)對(duì)于在地球上長(zhǎng)期進(jìn)化而來(lái)的人類來(lái)說(shuō)絕非易事,這會(huì)影響宇航員的方向感和身體的協(xié)調(diào)性。
在國(guó)際空間站工作的宇航員們每次只能在太空環(huán)境中工作6個(gè)月,這主要也是出于健康原因。調(diào)查顯示,女性在國(guó)際空間站上工作18個(gè)月,男性工作24個(gè)月,所受到的宇宙射線的輻射總劑量就會(huì)超過其一生可接受的限度。在太空中旅行,脫離地球大氣層和磁場(chǎng)的保護(hù),人體極大程度地暴露在宇宙輻射之中。這種來(lái)自宇宙中的高能量原子碎片極難防護(hù),它們可以穿透層層防護(hù),傷害到人的細(xì)胞和DNA。一份來(lái)自加州大學(xué)的報(bào)告顯示,宇宙射線可能會(huì)造成長(zhǎng)期的大腦損傷,包括老年癡呆、失憶、焦慮、抑郁、大腦決策受損等長(zhǎng)期影響,同時(shí)也會(huì)增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。
在宇宙空間中,大約只需要三天的時(shí)間,人體內(nèi)數(shù)以萬(wàn)億的細(xì)胞就可能全都被宇宙射線中最常見的高能質(zhì)子擊中,在一年的時(shí)間里,每一個(gè)細(xì)胞都可能被具有破壞性的鐵原子核擊中,從而可能誘發(fā)基因突變。一次從地球到火星的單程旅行,就會(huì)使人受到0.3希沃特(sievert)的輻射,盡管這還達(dá)不到8希沃特的致死劑量或是1希沃特的致病劑量,但是這樣的輻射強(qiáng)度已經(jīng)足以對(duì)人的健康系統(tǒng)和腦細(xì)胞造成不可逆轉(zhuǎn)的損害,長(zhǎng)時(shí)間星際旅行對(duì)人體造成的傷害可想而知。
人類可以通過加固防護(hù)罩的方式盡量避免宇宙射線在太空中對(duì)人類的危害,也可以選擇在太陽(yáng)活動(dòng)11年周期的高峰期進(jìn)行太陽(yáng)系內(nèi)的宇航旅行——在這期間,太陽(yáng)自身發(fā)出的輻射可以阻擋一些進(jìn)入太陽(yáng)系的宇宙射線,減少宇航員所受到的傷害,當(dāng)然這也意味著宇航員要忍受太陽(yáng)所釋放的格外強(qiáng)烈的太陽(yáng)耀斑——但這也還不是全部危險(xiǎn)。即使是在太陽(yáng)系內(nèi)距離地球最近的行星火星,其與地球的平均距離也是月球與地球之間距離的500倍以上。在宇宙飛船有限的空間中,當(dāng)出發(fā)地和目的地都成為視野中的一個(gè)小點(diǎn),生活環(huán)境的改變對(duì)于人類生理和心理狀態(tài)造成的影響都很難消除。
在封閉的空間中,宇航員的應(yīng)激激素水平上升,免疫系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變,心理很容易出現(xiàn)劇烈的波動(dòng),對(duì)于任何外界刺激都可能做出極端反應(yīng);重力的消失也會(huì)對(duì)人體骨骼和肌肉狀態(tài)造成影響。目前在國(guó)際空間站中工作的宇航員每天都要花費(fèi)兩個(gè)小時(shí)進(jìn)行鍛煉,以保持肌肉,但是骨密度降低仍然無(wú)可避免。人類的心血管循環(huán)系統(tǒng)是根據(jù)對(duì)抗地球引力將血液輸送到全身來(lái)設(shè)計(jì)的,在引力消失的情況下,人類體內(nèi)的液體循環(huán)和分布會(huì)發(fā)生明顯變化,血液將向胸部和頭部集中,造成血壓升高。在太空中人體的脊柱內(nèi)液壓增大,壓迫視神經(jīng),也會(huì)造成人視力模糊。在沒有引力的情況下,宇航員也會(huì)明顯增高,而脊椎骨缺乏地球引力帶來(lái)的壓力也會(huì)引發(fā)背痛。除此之外,在太空艙中如果發(fā)生真菌或病原體爆發(fā),都可能對(duì)宇航員造成致命感染,宇航員在太空中操作時(shí)可能出現(xiàn)的種種錯(cuò)誤,也都可能造成比地球上嚴(yán)重得多的后果。
無(wú)論如何,為了生存,人類必須離開地球。在20億年以內(nèi),即使人類沒有自我毀滅或是遭遇地球周期性的物種滅絕,太陽(yáng)燃燒狀態(tài)的變化也將使地球變得不再適合人類居住。太陽(yáng)在最終熄滅之前,會(huì)逐漸發(fā)亮、膨脹,直至膨脹到地球軌道。在此之前,人類必須逃離太陽(yáng)系,或許那時(shí)失去了故鄉(xiāng)的人類只能生活在茫茫的太空之中。
人類是宇宙的一部分,構(gòu)成我們的物質(zhì)本身就來(lái)自宇宙深處,來(lái)自發(fā)生在宇宙各處的奇異又壯觀的爆發(fā)。宇宙中種種無(wú)法理解甚至無(wú)法想象的事件或許不會(huì)馬上帶給我們滅頂之災(zāi),但我們需要意識(shí)到,光年之外星球的誕生或毀滅,也在影響著地球上所有的生命,并影響著生命的進(jìn)化。無(wú)比脆弱的人類文明得以暫時(shí)存在和發(fā)展,是因?yàn)橛辛说厍虼髿鈱?、臭氧層和磁?chǎng)對(duì)我們提供層層保護(hù),以及地球上所有生物花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間建立起一套脆弱的生態(tài)平衡系統(tǒng)——而面對(duì)永恒的危險(xiǎn),是生命存在所必須付出的代價(jià)。