“太空資源將突破地球的局限，使人類社會(hui) 不再受資源的限製，走到更遠的未來。”

蘇萌：香港大學空間研究實驗室執行主任 未來論壇青創聯盟成員

大家好，我叫蘇萌。2007年8月，我從(cong) 北大物理係畢業(ye) ，到哈佛大學天文係攻讀博士學位，來到了夢寐以求的全球最好的高等學府之一，我的心情非常激動。

在哈佛大學，每天有各種各樣的學術活動、學術報告，時間被安排得滿滿當當。隻要你願意，可以從(cong) 早到晚感受天文學帶來的非常激動的心情。

有一天，一位年過半百、頭發花白的老教授來到我們(men) 辦公室找他的一個(ge) 學生，看見我之後問：“你是新來的研究生嗎？”我說：“是”。

他說：“我給你一個(ge) 非常有意思的研究課題，你有沒有興(xing) 趣？”我說：“好。我正在尋找有意思的課題，已經跟好幾個(ge) 教授談過了。”他問我對什麽(me) 感興(xing) 趣，我說想研究宇宙的起源、演化，研究行星如何形成等等。

他給了我一個(ge) 非常有意思的題目——小行星采礦。當時我一聽，感覺非常不靠譜，有點像科幻電影。我當時愣住了，他就給我解釋為(wei) 什麽(me) 要做小行星采礦。

為(wei) 什麽(me) 進行小行星采礦

曆史上人類發射了各種各樣的望遠鏡，到太空中探尋宇宙的奧秘。哈勃望遠鏡是最厲害的望遠鏡之一。

左：詹姆斯·韋伯望遠鏡 右：哈勃望遠鏡

圖片最下方有一個(ge) 人，大家可以想象這是多麽(me) 龐大的工程，從(cong) 二戰時期提出想法，花了幾十年的時間，到1990年才把哈勃望遠鏡送到太空，共耗資幾十億(yi) 美元。

2007年，哈勃望遠鏡已經運行了將近20年的時間。宇宙學家通過哈勃望遠鏡了解宇宙是加速膨脹的，宇宙膨脹是一個(ge) 難以想象的場景，所以之後很長時間，幾代天文學家都在夢想著下一代設備何時會(hui) 出現。

到現在，哈勃望遠鏡升空已經31年了，下一代望遠鏡——詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）誕生。

詹姆斯·韋伯望遠鏡耗資近100億(yi) 美元，與(yu) 一艘新型航母的造價(jia) 差不多。人類已經到達這樣的階段，靠政府投資滿足科學家的好奇心已經走到了邊界。

為(wei) 什麽(me) 要進行小行星采礦？每一個(ge) 學科發展到一定階段，如果想繼續實現快速發展，要靠這個(ge) 學科本身給社會(hui) 創造的價(jia) 值，要通過市場化運作發現這個(ge) 學科實實在在給人類的發展和進化帶來的實際好處。

比如計算機技術、人工智能和生物醫藥等領域，其發展不是靠政府撥款迭代前進，而是真正看到了它們(men) 對社會(hui) 的反哺。

天文學是一門很古老的學科，人類的好奇心主導著天文學的前進，一代又一代天文學家試圖回答一些最基本的科學問題，但今天，依靠好奇心本身驅使的天文學研究即將到達一個(ge) 邊界。

我們(men) 要通過天文學研究為(wei) 社會(hui) 帶來實際反哺，才能讓這個(ge) 領域得到更多的市場資源和社會(hui) 資源。這是下個(ge) 階段繼續了解宇宙起源規律、實現突破、回答終極問題的本質渠道。

當時教授給我講了很久，我差不多能回想起這麽(me) 多。我聽完以後覺得很酷，打開了我的腦洞，我對宇宙各種各樣的星空体育官网入口网站很感興(xing) 趣，但教授講的內(nei) 容顛覆了我的觀念，我還真沒有考慮過幾十年之後天文學如何發展。

但當時我依然覺得小行星采礦是一件非常遙遠的事，像科幻電影一樣，太不靠譜了。我的預言真的實現了，幾年前小行星采礦成為(wei) 科幻影視作品的題材，比如美劇《The Expanse》。

美劇《The Expanse》海報

這部劇的主要劇情是2200年人類實現了大規模的小行星采礦，整個(ge) 太陽係變成了人類的後花園。人類出現了地球種族、火星種族和小行星種族，有這麽(me) 多人給整個(ge) 太陽係的人類提供資源，這三波人也發生了很多有趣的故事。

當時跟我談話的教授——Martin Elvis，他的預言也實現了。2017年7月，一顆小行星近距離飛越地球附近。近距離指地球與(yu) 月球距離的6倍左右（240萬(wan) 公裏），在天文的尺度下該距離已經非常近了。

小行星2011 UW-158

通過地麵和空間望遠鏡對小行星進行多波段的觀測後，發現2011 UW-158這顆小行星上主要的成分是鐵、鎳、鈷、鉑和水。如果把小行星上的鉑金開采到地表，可能比人類曆史上發現的地球表麵處儲(chu) 藏的鉑金還要多。

小行星主要儲(chu) 存資源

舉(ju) 個(ge) 例子，鉑金是一種貴金屬，地表的鉑金是怎麽(me) 來的？地表鉑金是地球46億(yi) 年演化曆史中，小行星砸到地表時留下來的殘骸。地球最開始形成時的鉑金已經沉到了地心。

這顆小行星鉑金的市麵價(jia) 值大約為(wei) 1.7萬(wan) 億(yi) 美元。所以，這顆小行星掠過地麵時，大家可以想象1萬(wan) 億(yi) 美元飄過去了。

這顆小行星不是很大，隻有1000m×500m大小，這種規格的小行星在太陽係裏有數百萬(wan) 顆。所以大家可以想象，太陽係有多少資源，而人類隻看著地球，反複開采自己家園的資源，反複汙染自己的環境。所以我們(men) 人類發展的未來，一定要走到太空中去。

小行星開采發展現狀

2010年，日本“隼鳥1號”首次將小行星物質帶回地表，雖然隻有一克。現在，“隼鳥2號”到達小行星“龍宮”上進行物質開采。

隼鳥2號

“龍宮”小行星

美國NASA已經發射行星探測器到“貝努”小行星進行探測，經過軌道計算，這顆“貝努”小行星，有可能在未來100年與(yu) 地球相撞。

日本和美國將小行星探測項目中帶回的幾公斤物質供科學研究，目前還不能進行大規模商業(ye) 化開采。

天文學要做什麽(me) 事情？地球附近有一類小行星——近地小行星，離地球最近，開采成本最低。所以天文學家可以通過地麵和空間的設備望遠鏡，探尋近地小行星的數量、位置、運行軌道、資源等。這就是現在我們(men) 試圖在做的一些事情。

2015年，美國通過太空法律，鼓勵美國公民進行民間商業(ye) 化的太空資源開采；2016年，盧森堡出台法律，保障私人運營商對開采的太空資源的權利，即誰開采，物質就歸誰。現在全世界大約20多家小型采礦公司在盧森堡進行注冊(ce) ，商業(ye) 市場已經發展得非常迅速。

目前，美國最領先的太空資源開采公司為(wei) “行星資源開發公司”。下圖顯示的並非真實場景，但正在往這個(ge) 方向發展。雖然今天還沒有實現對太空資源的大規模工業(ye) 化開采、工業(ye) 化利用，但在未來的10年、20年，這會(hui) 在我們(men) 的生活中發生。

設想圖

高盛有一篇關(guan) 於(yu) 小行星采礦的報告，指出人們(men) 對小行星采礦的心理障礙遠遠高於(yu) 技術障礙和資金需求。人們(men) 覺得小行星采礦是難以想象的事情，但其實已經沒有本質的技術障礙。

500年前西班牙的航海家來東(dong) 方尋找香料、黃金和更多的資源。為(wei) 什麽(me) 會(hui) 有大航海時代？由於(yu) 歐洲資源受限，大家開始打開眼界，到更大的範圍，到地球的另一端尋找資源。

大航海時代

這些行為(wei) 改變了人類的曆史，改變了社會(hui) 架構與(yu) 世界版圖。今天我們(men) 經曆著同樣的事情，建立大航天時代。太空資源存量遠遠超越地球資源，如何利用太空資源？怎樣改變人類社會(hui) 的運行架構？這是非常大的命題，也不是我們(men) 可以簡單回答的命題。

舉(ju) 個(ge) 例子，門捷列夫發現元素周期表，被授予一個(ge) 鋁製獎杯，由於(yu) 鋁的稀缺，當時鋁遠遠貴於(yu) 黃金或者其他金屬。但後來電解鋁的發明使製鋁成為(wei) 最便宜的工藝之一，使世界工業(ye) 發生了變化。因此，整個(ge) 工業(ye) 架構是基於(yu) 我們(men) 所有能利用的資源比例設定的。

再舉(ju) 個(ge) 例子，西班牙從(cong) 美洲帶回的黃金和白銀使整個(ge) 歐洲發生了嚴(yan) 重的通貨膨脹，當時社會(hui) 不再受到資源的限製，突破了當時歐洲的局限。我們(men) 帶回來的太空資源也將突破地球的局限，使人類社會(hui) 不再受資源的限製，走到更遠的未來。

重新定義(yi) 文明與(yu) 生命

有了太空資源，我們(men) 可以定義(yi) 人類文明進化的不同階段。1964年，前蘇聯的天體(ti) 物理學家也曾提出這個(ge) 概念。

一個(ge) 文明發展到一定階段，能夠充分利用它所在行星上的資源，定義(yi) 為(wei) “文明1.0”；能夠充分利用它所在恒星係統的資源，定義(yi) 為(wei) “文明2.0”；能夠充分利用整個(ge) 星係的資源，如銀河係，定義(yi) 為(wei) “文明3.0”。

文明發展路徑

今天人類的文明在哪裏？大概在0.7，我們(men) 還沒有充分利用地球資源，也沒有真正打開太空資源的寶庫。但如果對太空資源充分利用，尤其是近地小行星的資源，人類的文明將跨越1.0，這是一個(ge) 非常重要的關(guan) 口。

學術界有樣的觀點，高智慧文明發展到一定階段很難跨越到新階段——成為(wei) 多星球種族。永遠生活在一個(ge) 星球會(hui) 麵臨(lin) 很多危機，不管是自我毀滅還是環境造成的毀滅，比如恐龍滅絕。

所以回到問題：天文學家為(wei) 什麽(me) 要研究宇宙？

首先，我認為(wei) 理解宇宙是人類文明前進的必由之路。人是有好奇心的智慧物種。A不研究，B不研究，最後總會(hui) 有C會(hui) 研究，好奇心是擋不住的，驅使著曆史的車輪滾滾向前，人類文明不斷進步。這就是為(wei) 什麽(me) 總有一撥人想仰望星空、研究宇宙，想解答問題，再告訴公眾(zhong) ，這撥人就是天文學家。

第二，現在人類對天文、對宇宙的理解到了一個(ge) 轉變點——shifting point。我們(men) 對地球周圍的環境，對太陽係的研究已經到達這樣的階段，科學和技術不斷發展、不斷融合，使我們(men) 有能力在未來的10年、20年開始打開太空資源的大門。這是以前的文明不曾做到的，而我們(men) 今天正處在這樣的轉變點。

第三，這是生命演化的必由之路，是自然規律。不隻是人類，隻要有高等智慧生命的存在，它們(men) 也會(hui) 充分利用能夠接觸到的物質能量發展自身，這是一個(ge) 自然規律。

大家可以想象，從(cong) 138億(yi) 年前宇宙誕生到46億(yi) 年前地球形成，再到生命慢慢開始在地球演化，花了多長時間才產(chan) 生人類，人類又花了多長時間才產(chan) 生文明，文明花了多長時間來到了今天的節點。

宇宙發展軌跡

走出地球、仰望太空是一個(ge) 指數快速增長和積累的過程。今天是文明0.7，什麽(me) 時候能到文明1.0？什麽(me) 時候到2.0？什麽(me) 時候到3.0？這可能是一個(ge) 遠遠超過大家想象的發展過程。

從(cong) 天文學家的角度，我們(men) 覺得可能未來20年、50年，天文學和太空科技的結合會(hui) 改變人類的生活方式。

但今天天文學試圖要回答一個(ge) 很基本的問題：是否存在地外文明？或者說人類該如何成為(wei) 一個(ge) 多星球的種族，降低文明被毀滅的危機。再或者說，現在我們(men) 能夠仰望星空，這樣一個(ge) 高智慧文明在宇宙中是不是孤獨的？這是一個(ge) 長久以來科學家和公眾(zhong) 試圖去思考、尋找證據的課題。

宇宙中再形成一個(ge) 地球，地球上還有人，這是一件非常困難的事情。如果20年前問我這個(ge) 問題：除了地球，其它星係還有地球嗎？我會(hui) 回答：可能很難。

如今，隨著天文學的進展與(yu) 技術的進步，太空中的越來越大、越來越貴的望遠鏡告訴我們(men) 一些真相，比如銀河係裏大約有1000億(yi) 顆恒星，估計行星的數量大過恒星的數量，這是20年前完全不可想象的事情。

係外行星的藝術想象圖

現在，人類已經發現了四、五千顆行星，即使這些行星長得像地球，也很難有生命的演化，或許是我們(men) 的想象力太狹窄了，可能這些行星上有我們(men) 完全無法理解的其他的智慧生命。

但迄今為(wei) 止還沒有找到，可能因為(wei) 叢(cong) 林法則，我們(men) 沒有看到地外生命的存在，也可能地外生命看到了我們(men) ，但我們(men) 還不知道。

離地球最近的恒星是比鄰星，距離離地球4光年左右。比鄰星旁發現了一個(ge) 和地球差不多的行星，可能是今天的技術最遠能夠到達的行星。

2016年，霍金及其他科學家啟動“突破攝星”計劃，把一個(ge) 1g重的芯片運到比鄰星附近，試圖探究這個(ge) 行星是否適合人類居住。

突破攝星計劃

比鄰星距離地球4光年，即使把速度加速至20%的光速，也需要20年時間，再用4年的時間把信號傳(chuan) 回地球。所以從(cong) 發射那天開始，25年後就可以知道比鄰星旁邊的行星是否適合人類居住。

依靠太陽的能量，即“光帆技術”，幫助飛行器提升速度、解決(jue) 燃料問題。這是今天的科技水平能想出來的最棒的辦法。

2017年，人類發現了一個(ge) 天體(ti) ，下圖是它想象的樣子。

小行星“Oumuamua”

該天體(ti) 以奇怪的軌道快速進入到太陽係，之後又迅速離開。經分析後發現，這是人類迄今為(wei) 止觀測到的第一個(ge) 從(cong) 太陽係以外飛進太陽係的天體(ti) 。

這個(ge) 天體(ti) 與(yu) 我們(men) 發現的太陽係裏的數百萬(wan) 顆小行星毫不相同。比如，它長得像雪茄，長短比至少是10:1，我們(men) 無法對它進行更詳細的測量。人類從(cong) 未在太陽係中觀測到這樣一個(ge) 長得像飛盤一樣的東(dong) 西。

不僅(jin) 如此，對它進行一段時間的觀察後，科學家發現它不是按照傳(chuan) 統的行星運動軌跡運動，不符合傳(chuan) 統牛頓定律。越接近太陽係中心，它運動得越快，這完全超出人的想象。

哈佛天文係的係主任在預印本arXiv上發表一篇文章，指出Oumuamua可能是一個(ge) 光帆。如果它是一個(ge) 光帆，它的形態、運動軌跡，我們(men) 認為(wei) 很奇怪的事情都可以解釋得通。

有三種可能：第一，他錯了；第二，它可能真的是一個(ge) 光帆，其他文明造了這個(ge) 光帆，專(zhuan) 門來到太陽係逛一趟；第三，這個(ge) 文明已經不存在了，但這個(ge) 光帆是文明的遺跡，是原來它們(men) 製作的星際旅行設備的一部分，跑到了太陽係。

或許有超越我們(men) 想象之外的文明的存在，也可能它真的不存在了，地麵望遠鏡、空間望遠鏡非常靈敏，如果有地外文明，望遠鏡一定可以看到。但望遠鏡並沒有探測到，高智慧文明或許與(yu) 我們(men) 不是同時存在於(yu) 宇宙的角落裏，但它有可能真的存在過。

除了文明，也可以定義(yi) “生命1.0”、“生命2.0”、生命“3.0”。細菌是“生命1.0”的代表，它的硬件是固定的，繁殖是它唯一的進化機會(hui) ，進化模式非常緩慢。

人類是“生命2.0”的代表，我們(men) 的硬件不變，但整個(ge) 生命過程中，人類不斷地學習(xi) ，不斷地變聰明，不斷地用星空体育官网入口网站改變自己。硬件不變，但軟件不斷升級。

什麽(me) 是“生命3.0”？生命本身不一定依賴於(yu) 硬件，依賴於(yu) 身體(ti) 存在，生命可以完全以軟件的形式存在，如果軟件可以隨時隨地升級，生命就可以反複、迅速的成長。

生命進化曆程

大家可能看過下圖這部著名科幻電影，生命的演化速度遠遠超過人的想象。它可能真的是一個(ge) 高智慧生命，打一個(ge) 響指，整個(ge) 宇宙就發生了變化，這不是完全不可想象的事情。

電影《複仇者聯盟》角色——滅霸

還有一部科幻電影——《Contact》，主要劇情是一個(ge) 女天文學家利用世界最大的天文射電望遠鏡——甚大陣射電望遠鏡（Very Large Array），一直盯著天上看。

電影《Contact》海報

她接收到了來自外星生命的指令，人類按照這個(ge) 指令的指南造了一個(ge) 巨大的機器，使人類實現了穿越，讓女科學家到達仙女座星係，正是發出指令信號的文明的旁邊。

這個(ge) 文明進行了一次傳(chuan) 播，告訴大家這兒(er) 有一個(ge) 文明，希望人類做這樣一件事情。

人類認為(wei) 它是黑盒子，不知道它要幹什麽(me) 。這與(yu) 病毒的傳(chuan) 播方式相似，比如有的人電腦裏麵收到一封帶有附件的郵件，出於(yu) 好奇會(hui) 打開，一旦打開電腦就會(hui) 中毒。

此時，你這個(ge) 文明本身的存在就失去了意義(yi) ，因為(wei) 你能做的事情就是聽這個(ge) 病毒的指令，把周圍的物質、能源全部轉換成它需要的東(dong) 西。進而，以你的文明為(wei) 基礎，以病毒的方式反複傳(chuan) 播，最後把整個(ge) 宇宙的物質和能源全部消耗殆盡。如果不能很好的控製高智慧文明的發展，這就是可能麵臨(lin) 的後果。

宇宙形成距今已經138億(yi) 年了，宇宙從(cong) 一個(ge) 很卑微的起點開始演化到今天，所有的事情都是按照物理的規律、按部就班地發展到現在。

但是我們(men) 是最幸運的那一部分，我們(men) 能享受宇宙的美麗(li) ，也或許會(hui) 真的見證這樣的shifting point。我們(men) 真的在打開一個(ge) 邊界，通過“生命2.0”再孵化出更高級的生命，有可能改變宇宙未來的發展規律。通過AGI（Artificial General Intelligence，通用人工智能）向宇宙傳(chuan) 播生命存在的信息。

大腦與(yu) 宇宙

我們(men) 的大腦裏有1000億(yi) 個(ge) 神經元，宇宙裏有1000億(yi) 個(ge) 星係，它們(men) 的分布形式都是網絡式的，每一個(ge) 點都多姿多彩，我一直都為(wei) 這件事情感到非常驚奇。

左：宇宙星係分布 右：人類大腦神經元

從(cong) 這個(ge) 角度看，我們(men) 的大腦跟宇宙的複雜程度是類似的，人類的大腦可能是宇宙能夠孵化出來的最複雜的結構，這就是宇宙所有的寄望所在。

宇宙花這麽(me) 長時間孵化出來智慧的生命，孵化出高等文明，希望這個(ge) 文明能做點什麽(me) 改變宇宙未來的命運。

宇宙中最不可思議的事情是宇宙竟然是可以被理解的。我們(men) 的大腦隻有兩(liang) 斤重，但可以裝下整個(ge) 宇宙，這是一件難以置信的事情。

但我覺得宇宙最不可思議的事情是宇宙竟然可以孕育出欣賞它的智慧生命。下圖顯示的是MIT的一門課程——《Artificial General Intelligence》。圖片致敬一部非常有名的科幻電影，大家的有生之年或許真的能夠看到這一幕的發生。

MIT課程《Artificial General Intelligence》

能夠在今天這樣一個(ge) 時代，親(qin) 曆走出地球、突破極限、走向太空的時代，是非常幸運的一件事情。謝謝大家。

來源：格致論道講壇


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