科學(xué)前沿觀天下 篤學(xué)明理洞寰宇
你相信達(dá)爾文的進(jìn)化論嗎？人類一直在探索宇宙中的有機(jī)生命體，試圖證明我們并不孤獨(dú)！然而根據(jù)進(jìn)化論的基本理念，科學(xué)家們認(rèn)為人類極有可能是宇宙中唯一的高等智慧生命。如此一來，我們可能真的是宇宙中最孤獨(dú)的“物種”…
宇宙廣闊無邊、大得驚人，僅僅銀河系里就有超過1000億顆恒星，而在可見的宇宙中有超過1萬億個(gè)星辰。盡管已發(fā)現(xiàn)的適合生命存在的星球少之又少，但基于龐大的數(shù)量，我們更愿意相信人類并不孤單。但是，“他（它）們都在哪兒呢？”。這個(gè)看似簡單的問句，就是著名的“費(fèi)米悖論”。
以人類的智力為例，地球生命的進(jìn)化史表明地球上大多數(shù)進(jìn)化都是小概率的一次性事件。諸如復(fù)雜細(xì)胞、光合作用、高等動(dòng)物的發(fā)展，這些自然選擇結(jié)果都是獨(dú)特的，就像中彩票一樣的小概率事件。因此科學(xué)家認(rèn)為，生命的進(jìn)化往往是突躍性的變化，但一個(gè)問題隨之而來：人類的智力還會(huì)進(jìn)化嗎？
對于這個(gè)問題，研究人員分析了地球45億年來的生命進(jìn)化歷史，觀察哪些類型的進(jìn)化可以重復(fù)進(jìn)行，哪些進(jìn)化是真正意義上的“一次性事件”。如果所有的進(jìn)化都是可重復(fù)的，那人類的進(jìn)化就是必然的、不可避免的。地外高等智慧也將更有可能存在！
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，雖然不同的物種會(huì)獨(dú)立地發(fā)生進(jìn)化，但往往都趨向于相似的進(jìn)化結(jié)果，即生命的進(jìn)化具有一定的趨同性。例如，澳大利亞許多由不同的哺乳動(dòng)物進(jìn)化而來的物種都是袋類動(dòng)物，如袋食蟻獸、袋飛鼠等。除了這種整體上的趨同，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了個(gè)別器官的趨同。例如眼睛不僅在脊椎動(dòng)物中發(fā)生進(jìn)化，在節(jié)肢動(dòng)物、軟體動(dòng)物中也得到了進(jìn)化；脊椎動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、章魚和蠕蟲還進(jìn)化出了下巴。這是否說明進(jìn)化是可重復(fù)的呢？
但令人驚訝的是，在整個(gè)地球生命的進(jìn)化史上，許多關(guān)鍵步驟都是獨(dú)一無二的小概率事件。光合作用在地球形成后的15億年才進(jìn)化出來；復(fù)雜細(xì)胞在27億年后才進(jìn)化出來；高等動(dòng)物在40億年后才進(jìn)化出來；而人類的智力在45億年后才進(jìn)化出來。每一個(gè)突躍性的進(jìn)化過程都花費(fèi)了太長的時(shí)間，這也意味著它們極不可能發(fā)生。
所有的生命都擁有一個(gè)共同的祖先，這個(gè)祖先進(jìn)化出了線粒體，使生命可以轉(zhuǎn)化能量；進(jìn)化出了性別，使生命可以繁衍；進(jìn)化出了光合作用，使生命可以更快速地獲取能量并產(chǎn)生氧氣；進(jìn)化出了脊椎，使生命從海洋走向陸地……這些進(jìn)化過程又必須遵循一定的時(shí)間順序，不能過早也不能過晚，否則世界大亂。
在上述這些進(jìn)化中，越復(fù)雜的進(jìn)化越不可能被輕易重復(fù)。想象一下，假如智力的形成取決于七個(gè)因素——生命起源、光合作用、復(fù)雜細(xì)胞、性別、高等動(dòng)物、脊椎進(jìn)化和智力的形成，然后每個(gè)因素都有1%的進(jìn)化幾率，這樣來看，智力的形成幾率就變成了1/100,000,000,000,000（一百萬億分之一）。因此，智人的出現(xiàn)似乎是單向且不可被復(fù)制的，我們?nèi)祟惖某霈F(xiàn)就好似不停地買彩票中大獎(jiǎng)，無限發(fā)展下去…
宇宙中每100萬億個(gè)類地行星中才有一個(gè)可能存在生命，況且上述每個(gè)因素1%的進(jìn)化概率已是過高的估計(jì)。所以在這茫茫宇宙中，人類可能是銀河系乃至整個(gè)可見宇宙中唯一的高等智慧生命！但不得不承認(rèn)，我們真的很幸運(yùn)…
作者/朱張航宇
信息源：Nick Longrich, Senior Lecturer, Paleontology and Evolutionary Biology, University of Bath.
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