北京時間3月1日消息，據國外媒體報道，近日，有天體物理學家提出，單個行星有能力發展出一種智能，將其自身與棲居在行星上的生命相互關聯起來。然而，我們所生活的地球還稱不上是這樣的智能星球。這些科學家表示，地球距離發展出真正的“行星智能”還有很長的一段路；這是一個里程碑，如果能夠實現的話，將有助於我們應對即將到來的氣候災難。
如果一顆行星表現出認知能力，即了解正在發生的事情並根據這種認知採取行動的能力，那麼它就可以被認為是智能的。對於像地球這樣的星球，如果其自然和技術能夠進化到相互關聯的程度，使其能夠識別潛在的問題，並創建反饋迴路來應對這些問題，那就可以認為是實現了行星智能。
需要明確的是，認知並不是意識，我們想象的不是某種行星尺度的超級生物，為它所處的世界做出有自我意識的決定。相反，研究小組認為，認知是生命和它們賴以生存的行星之間相互關係的自然產物。
不過，地球還沒有進入這個階段，至少現在還沒有。儘管地球上可能充滿了智能生命，但在其宇宙歷史的當前階段，顯然還不是很聰明。在這項新研究中，科學家們概述了地球要實現真正的行星智能所必須克服的最後一個障礙。
蓋亞假說
這項新研究建立在蓋亞假說的基礎上。20世紀70年代初，英國科學家詹姆斯·洛夫洛克和美國進化生物學家林恩·馬古利斯提出了這一假說。在希臘神話中，蓋亞（Gaia）是大地女神，擁有非常顯赫且德高望重的地位。她是世界的初始，所有天神都是她的後代，而西方人至今還經常用“蓋亞”來代稱地球。
蓋亞假說認為，隨着地球上各種生命形式的進化，它們也會反過來影響整個行星系統的進化。該理論認為，生物圈——整合了所有生物及其關係的全球生態系統——可以在物理層面上改變其他系統，如大氣層（空氣）、冰凍圈（冰）、水圈（水）和岩石圈（陸地）。自地球上出現生命以來，這種來回往複的效應就一直發生着，但由於人類對地球的影響，包括人為造成的氣候變化、環境污染和森林砍伐等，這種效應變得比以往任何時候都更加明顯。
研究人員想知道，生命和行星之間這種相互聯繫能否足夠緊密，以至於行星整體最終可以被認為是有智能的。生物圈告訴我們，一旦生命出現在一個世界上，那這個世界自身也就擁有了生命，但是，如果一顆棲居着生命的行星自身有了生命，它是否也會有自己的思想呢？
像行星這樣的集體實體擁有某種智能的觀點，其實是與我們對自身智能的認識相違背的。人們傾向於認為智能是從個體的頭腦中產生的，而這些頭腦通常長在動物的肩膀上，就像人類一樣。然而，我們可以在自然界中找到許多集體智能的例子。
例如，群居的昆蟲，如蜜蜂等，就能夠表現出集體智能，而且往往比個體的智能水平更高。一隻蜜蜂只掌握關於世界的少量信息，但它所處的群體作為一個整體會更了解環境，並對環境做出反應。
近年來對森林地下的真菌網絡——稱為“菌根網絡”——的研究也揭示了一種集體智能的形式，這種真菌網絡使綿延數百英里的森林能夠識別並對不斷變化的環境做出反應。
與此類似，人類的大腦也是由不同神經元之間的數萬億個連接組成的，這表明人類的智能要比我們想象的更具有集體性。
行星智能的四個階段
行星智能的不同階段及其大氣組成的示意圖。
研究人員將真正的行星智能定義為：一顆行星上所有的生命系統會為了整個系統的利益而協同工作。這就涉及到所謂的反饋循環，在這種循環中，行星的負面變化，比如快速的氣候變化等，將會被識別並消解。
行星智能是生命對整個行星狀態變化的集體反應，總的結果就是，生命不會隨着時間的推移而自我毀滅。然而，行星智能並不是一夜之間就能實現的。在被認為達到智能程度之前，行星還必須克服一些主要的障礙。在這項新研究中，研究人員提出了行星智能的4個主要階段：不成熟生物圈、成熟生物圈、不成熟技術圈和成熟技術圈。
不成熟生物圈是地球上最初出現生命時的特徵，那時，微生物是地球上唯一的生命形式。當時的大氣主要是二氧化碳和甲烷，這使得地球不適合我們今天看到的更高級生命形式生存。在這個早期時期，生命還不是行星上的主要角色，那裡有生命，但幾乎沒有全球性的反饋循環，因此也就沒有出現智能。
隨着微生物通過光合作用產生氧氣，大氣的化學成分開始慢慢改變。這使得地球發展為一個成熟的生物圈，多細胞生物——包括動物和最重要的植物——出現了，並進一步增加了大氣中的氧氣。這種富氧的環境使具有保護作用的臭氧層得以形成，植物和動物得以在陸地上生長，並進一步改變了地球。
生物和非生物之間的反饋迴路錯綜複雜，構成了一個網絡，可以說是以一種有意義的方式保存並回應信息。換句話說，地球開始變得聰明了。
接下來，研究人員分析了技術圈（technosphere），即人工技術與自然系統之間的關係。當人類開始開發技術並建立通訊、運輸、能源和糧食生產的網絡時，地球就發展成為一個不成熟技術圈。然而，在這個階段，這些技術是以消耗地球為代價的，使用的是來自其他生命和物理系統的能源和資源。通過增加大氣中的溫室氣體並引入其他破壞性污染物，以及破壞物理系統和生態系統，這些人工技術迅速改變了地球。
研究人員指出，地球目前還停留在不成熟技術圈階段。人類在能源生產方面的進步使我們能夠為自己實現一些非凡的技術，但這些舉動正在顯著地改變地球。從長遠來看，我們的技術圈是在與自己作對。它在形式上是愚蠢的，它會讓整個星球毫無方向感，向新的未知領域傾斜。
如果地球達到成熟技術圈階段，就將意味着地球作為一顆行星是“智能”的；地球的技術進步將達到一定的程度，不需要再利用行星本身的能源和資源，而是可以用這些能源和資源來修復和改善受到破壞的系統。這將使技術圈與生物圈能夠共同進化，以某種方式實現二者的繁榮。
研究人員寫道：“這將是一個根植於生物圈的技術圈，而生物圈本身就根植於其他行星系統中，這就構成了一個自我維持整個地球系統的技術圈。”
最後的障礙
行星智能的四個階段，從不成熟生物圈（左）到成熟技術圈（右）。
進入行星智能的最後階段不僅僅是出於好奇，更是一種必要，這可能是防止氣候災難的唯一方法，而由於我們目前的技術圈還不成熟，氣候災難正日益迫近。在我們和我們的星球的進化過程中，人類正處於最危急的時刻，陷入了我們以為的文明進步所帶來的氣候危機。
然而，在更大尺度上思考智能可以幫助我們解決這個問題。弄清楚如何定義和理解一顆行星的智能，有助於為人類在這顆行星上的未來——或證明沒有未來——提供一點線索。
那麼，我們究竟應該如何推進技術圈的發展？為了實現這一目標，我們還需要做出哪些進一步的發現或突破？這些問題目前還沒有答案。最重要的問題是弄清楚行星智能是什麼樣子的，在實踐中對我們意味着什麼，因為我們還不知道如何實現一個成熟技術圈。
然而，人類還是有希望的。我們或許可以幫助地球向實現行星智能邁出最後一步，因為我們足夠聰明，能夠認識到這種可能性。人類至少有足夠的智能，能夠理解我們正在走向一個災難性的方向，這種程度的自我意識提供了一些選擇的可能性。
在過去的歷史中，人類已經做出了一些有利於地球的選擇，例如1987年制定的《蒙特利爾議定書》。在該議定書中，世界各國同意對破壞臭氧層的危險化學品進行嚴格管制，這或許是新版本行星智能系統的一個早期例子。
尋找外星“技術標記”
這項研究主要集中在地球如何實現行星智能上。然而，生命與“宿主”行星之間的相互聯繫很可能同樣存在於宇宙中其他任何可能孕育生命的外星世界。
我們已經發現，宇宙中充滿了各種世界，其中許多可能存在生命，甚至智能。但目前對智慧生命的搜索傾向於關注行星上是否存在智慧生命，而不是行星本身是否具有智能。
大多數搜尋外星生物的研究者專註於尋找智慧物種向外擴張的證據，比如無線電信號。但是，表明行星智能的例子——被稱為“技術標記”（technosignature）——更有可能出現於行星本身，比如太陽能電池板或污染等。
了解行星智能或許有助於我們找出一條路徑，讓我們知道應該尋找什麼樣的技術標記，以及如何尋找它們。（任天）