近日开通新浪微博的，国际著名物理学家霍金透露了一项计划，拟联手俄美富商联手研发出一台质量在克级的“纳米飞行器”探索半人马座阿尔法星，并将通过光束把它推动到五分之一的光速。
这是否意味着人类光速级别的飞行实践已拉开序幕？看过《三体》的人不由得想起了科幻小说中的情节：距地球四光年的半人马星座三体星球上的高阶文明生物，为了400年后他们的太空舰队赶到地球时不至于因地球科技发展太快反超他们，向地球发射了两个可以低维展开的智慧质子，企图锁死地球科技发展，并实时获取地球情报……霍金的计划和这个情节很相似，到底能否实现，彻底令人傻傻分不清科幻与现实。
一方面是科学技术的发展，另一方面是触目惊心的数字：世界自然基金会发布的《地球生命力报告》显示，人类对地球资源的需求已超过自然可再生能力的50%，需要1.5个地球才能承载目前人类的生态足迹。“按照这样的需求发展的模式继续下去的话，到本世纪中期会需要三个地球才能满足人类所需。”
4月22日是第47个世界地球日，今年的主题是“节约集约利用资源，倡导绿色简约生活”。我们究竟该如何看待这些新技术推动的人类对宇宙的认识，和已经受到人类巨大影响的地球？作为人类目前唯一的家园，地球当前面临着什么问题？为此，华商记者采访了多位科学家和科幻作家。
对话天体物理学家张同杰：
“人类有可能因自己的行为，加速地球的毁灭”
张同杰，北京师范大学天文系教授、博士生导师，天体物理学家。
华商报：宇宙的结构到底是什么样的，它有边界吗？宇宙大爆炸是否和炸弹爆炸差不多？
张同杰：人们通过包括可见光、不可见光在内的电磁波观测手段对宇宙背景辐射进行观测，以及用望远镜对着天空进行观测这种“星际巡天”方式，对宇宙的了解已经比较清楚了。根据观测的结果，在宇宙的组成部分中，70%是暗能量，它是排斥力，导致宇宙加速膨胀；30%是物质，其中有暗物质，也有重度物质，重度物质也就是元素周期表上这些能看到的元素，只占很小很小的一部分。除了对宇宙的基本结构已经弄清楚以外，对宇宙的命运也已经有了基本了解：如果目前的观测结果是正确的话，那么可以判断，宇宙的命运不是很好，将来有可能被撕裂。不过，那是很远很远的事情了，那时候地球早已经没有了。
宇宙应该是有边界的，它是有大小的。不过，炸弹爆炸是在时空中的爆炸，火球之外还有时空。而宇宙大爆炸，爆炸形成的边界之外是没有时空的。“没有时空”这个概念非常难以理解，但也只能这样表述了。
华商报：根据有关解读，引力波的发现为人们研究宇宙打开了新窗口，原来只能“看”，现在可以“听”了，这是否意味着人类短时期内在宇宙研究方面会获得更多的信息？
张同杰：人类目前对宇宙及其命运的观测，都是通过电磁波的手段进行的。利用电磁波，人类已经快要看到宇宙的边界了，也就是说快看到大爆炸了。虽然说引力波的发现为人们研究宇宙打开了一个新的窗口，但它到底能为观测宇宙带来多少信息量还不好说。通过引力波可能会发现一些新东西，但还需要通过电磁波的手段来辅助进行观测。比如通过引力波探测发现双黑洞了，但它到底距离我们多远，还需要通过电磁波的手段来进行观测。不过，发现引力波这件事确实很重要，它证实了一百年前爱因斯坦的预言。能用理论预言它是什么样子，就说明对相关的理论已经弄得很透彻了，而现在通过观测发现，它确实就是这个样子。这就很激动人心。
美国科研团队发现引力波，这是一项上千名科学家参与，持续几十年的研究，人们几乎看不到它的未来，但美国的科学基金会一直在支持，最终取得了成果。概括来说，有两样东西值得我们借鉴和学习：首先是美国科学家几十年如一日的科学精神，其次是美国政府对科研的支持策略。
引力波的发现，也刺激了我国相关大型研究项目的上马，比如“天琴计划”、“太极计划”和“阿里计划”。“天琴计划”和“太极计划”比较相似，都是计划做三颗卫星发射到空中，不同的是一个计划围绕地球轨道进行引力波的探测，另一个是计划星围绕太阳轨道进行探测，他们探测的目标都是诸如双黑洞碰撞之类的事件。而“阿里计划”的目的，则是探测宇宙最早的原初引力波。这些计划都非常有意义。
华商报：如果您把研究宇宙的视野投到地球上，会如何看待地球和人类？茫茫宇宙中，是否还有和地球环境相近的星球？外星生命存在吗？
张同杰：人口激增、环境污染、资源消耗是地球面临的重要威胁。每个人从生到死，每天生活都要消耗资源。仔细想想，地球确实挺可怜的。对于资源的消耗、环境的污染，地球是有一定的修复能力的。但随着人类社会和科学技术的发展，人们对地球资源消耗的程度、环境污染的破坏程度有可能超过地球的修复能力，这将是非常严峻的问题。本来只要太阳不灭亡，地球就会一直存在。但人类却可能会因为自己的行为而导致地球过早毁灭。比如，若发生了核战争，那是非常可怕的事情，世界上储存的核弹头足够把地球毁灭好多次。
部分天文学家相信外星生命是存在的，目前在宇宙星系际空间已经发现了能形成生命的有机分子。尽管类地行星的报道不少，但对于人类来说，地球距离太阳不远不近，经历了极其漫长的演变过程，非常适合人类居住，目前和将来也许都是人类唯一的家园。
华商报：您如何看待最近媒体报道的科学技术？
张同杰：现在地球的科技发展太快了。人们说话一提就是“大数据”，这个东西就是潘多拉的盒子，你能把它打开，却再也装不回去了。你现在不用手机、不用微信、不网购、不开车去骑驴骑马，行吗？这些都倒不回去了。这是历史的车轮，是趋势。
宇宙在形成的时候，确实把科学和技术撒在了宇宙。但人类越来越聪明，把电磁波发现了，把网络发现了，把引力波发现了……人类也变得越来越享受和利用发现的先进技术。比如飞机飞得越来越舒服，但大气层的厚度就几十公里，现在每天有多少架飞机在飞啊，每飞一架要耗费多少油、排出多少尾气？再比如发一条微信，看着很方便地就发出去了，但为了维持这个功能，背后有多少台服务器一直在运行？有人做过这样的统计，目前全世界“大数据”消耗的电量已经占到了全世界用电量的20%左右。
尽管情况如此，但享受便利是每个人的权利，不让谁用都不行。而发展也是各个国家的权利，毕竟落后就要挨打。就这样，大家都在耗费地球的资源，在享受高科技的便利。但最终，人类是要为这些行为付出代价的。当然，买单的可能不是我们这一代，但却是我们的后代。这个代价究竟有多大，现在还不清楚。
对话地球物理学家李貅
“地球当前面临的主要问题是灾害、水资源、气候变化”
李貅，工学博士，长安大学二级教授，博士生导师。学术兼职为中国地球物理学会常务理事、中国地球物理学会浅地表地球物理专业委员会副主任、中国地球物理学会工程地球物理专业委员会副主任、中国地球物理学会电磁专业委员会委员、陕西省地球物理学会理事长、陕西省自然科学学会常务理事。
华商报：地球物理学研究的内容是什么？
李貅： “两弹一星”功勋科学家赵九章曾用两句话形容过：“上穷碧落下黄泉，两处茫茫皆不见”，也就是说从天上到地下找不到边。研究范围上不封顶，可以扩展到外太空；中间了解得比较多的是各种圈层，从上到下依次是气圈、水圈、岩石圈；再往下就是地球内部的研究。
华商报：地球当前面临的主要问题是什么？
李貅：地球面临的问题是比较多的。地球物理学科研究的地球问题主要有能源、环境、灾害、水资源、全球气候变化、粮食、人口等问题，这是全体人类都要面对的问题。在这些问题中，灾害问题、水资源问题、全球气候变化，相对来说是目前比较重要的三个问题。
自然灾害，人类是控制不了的。灾害问题中地震灾害首当其冲，其他还有局部的滑坡、泥石流等灾害。
水资源的问题人类能解决一部分，但人的力量还是比较脆弱的。全球特别是我国的绝大多数大中城市都是缺水的。国际组织在巴黎、南非、巴西曾开过多次全球问题会议，其中多次提到水资源问题，问题是很严峻的。地球表面虽然80%是海洋，但咸水不能用来灌溉和人、畜饮用。比如沙特，搞海水淡化，成本是非常高的。再比如澳大利亚，761万平方公里的国土，水域率仅0.897%，仅仅沿着周边有人口，中间大部分是沙漠，生态非常脆弱。我国水资源也非常匮乏，国家为此实施了南水北调工程，目前东线、中线工程已经竣工了，目前西线工程还没有开始，这项工程是一项伟大的工程。
全球气候变化问题，是由于二氧化碳的排放导致的，经过控制可以逐渐解决，但碳排放这个问题要逐渐解决。关于全球气候变暖的问题，有院士曾做过考证，唐朝的时候气温要比现在高，却正因此农作物长得比较好。所以用有限的知识去衡量无限的未来，是一个“说不准”的问题。
能源和环境问题，其实是连带在一起的。能源问题目前看来是缓解了，大家看到的是油价暴跌、煤炭限采。在前后，我国在基本完成不载人月球探测任务后，根据国际上月球探测发展情况和我国的国情国力，择机实施载人登月探测。月壤中3He的资源总量可达100-500万吨，将是人类社会长期、稳定、安全、清洁、廉价的可控核聚变能源原料。
对环境的破坏，如果没有超出地球的修复能力，它是可以恢复的。环境污染不是长期的问题，是阶段性的，西方一些发达国家已经解决了。我们国家在不远的将来，也有可能就把这个问题解决了。比如，中央下决心调整结构“去产能”，到河北去就可以看到效果，大量的钢厂、水泥厂都在下马，所以环境污染问题马上就有改观。再比如西安市要求拆掉燃煤锅炉，改为集中供暖，这就要好得多。
资源是有限的，用一点就少一点。目前人类对资源的整体消耗仍然是在增加，但增幅降低了。地球生命力报告所说的资源消耗需要1.5个地球，是由于人口增加引起的。一方面是人口的增长和城镇化，一方面是森林的面积在减小，人类把很多动物的领地都占了。地球生命力报告列举的确实是客观事实。若是按照欧美那样的生活标准，那肯定得消耗很多资源。目前我们国家正在通过逐渐恢复自然保护区以及立法等形式来对资源进行保护，同时严守18亿亩耕地红线，天上的资源卫星也正在一刻不停地进行监测，这个红线是不能碰的。
华商报：缓解地球当下的问题，普通市民能够做些什么？
李貅：对于普通人来说，节水节电、爱护环境、植树造林，这些都是有意义的事情。问题是老百姓知道这些知识的非常少，要求他们主动去做是有难度的，因此首先应该加大科普宣传力度。
目前，发达国家已经把“地球科学”纳入了大学生的基础课里了，而小学、高中课本里也都有这样的内容，这样他们的国民从小就知道爱护地球。我们在这方面做得不够，这个问题应该引起全社会的关注。作为世界上负责任的大国，我国应该在科普宣传特别是在教育方面进行加强。
华商报：您如何看待新技术？
李貅：人类文明的每一次发展都和技术进步息息相关，要解决面临的问题也必须依靠技术突破，这种观点是对的。
新技术一定会加剧能源的消耗？这个问题要从整体来考虑。不能说新技术发展起来就一定增加资源的消耗。社会发展是一个必然规律，技术发展也是必然的，新技术的一个重要特点就是提高效率，解放劳动生产率，也就节约了资源。
对话科幻作家刘慈欣：
“人类要彻底解决问题，只能寄望于技术的突破”
刘慈欣，高级工程师，中国科幻小说代表作家之一，中国作家协会会员，山西省作家协会副主席，其《三体》三部曲被普遍认为是中国科幻文学的里程碑之作，将中国科幻推上了世界的高度。
华商报：世界自然基金会发布的《地球生命力报告》显示，人类对地球资源的需求已超过自然可再生能力的50%，需要1.5个地球才能承载目前人类的生态足迹。您认为人类有没有办法来解决地球面临的问题？
刘慈欣：我认为，解决问题要靠某项新的技术突破。比如，航天技术和规模如果发展得很强大的话，就可以将高污染、高能耗的工业转移到太空中去，以彻底解决地球上的高能耗、高污染问题。现在看来这样的想法虽然不可思议，其实并非想象中那样难。一旦启动起来，发展就会很快。其实，航天技术和计算机技术是在本世纪初同时诞生的。那时候，买一台计算机的价格和买一枚航天火箭的价格是相同的。现在人手一台手机，功能就和电脑差不多，那时候谁能想得到？再看看他们现在的价格，相差了多少？当然这只是一个比喻，也可能会有别的技术突破，比如如果可控核聚变技术实现突破，也可以给我们提供干净的、无穷无尽的能源。反正必须要有技术突破，假如没有新的技术突破，这样的困局是根本无解的。靠自律意识、环保措施只能拖延结局的到来，不能从根本解决问题。
华商报：您如何看待人工智能？如何看待技术发展给人带来的隐忧？
刘慈欣：人工智能是正在发展的技术，它发展成功后会有积极的一面，会给人类生活质量带来改变。当然也可能会给人类带来一些挑战，比如可能会抢走人类的饭碗，一些更程序化、机械化，以及数据化比较强的工作，将来有可能被人工智能取代，这是从发展趋势能看得到的结果。但如果说它会发展到将来会统治人类，现在还只能说属于科幻领域的事情，很难说可能或不可能。比如要实现“强人工智能”，首先就要对人类大脑的思维机制有深刻了解，但目前的脑科学研究达不到这样的水平，在这种情况下奢谈“强人工智能”，甚至预言“2045年人工智能就将统治人类”，只能是危言耸听。
任何技术都有风险，都有正面和负面效应，就看人类怎么控制和使用它，我认为技术的发展不能停止。我们这么庞大的人口基数，如果没有科学技术的支撑，是没有办法继续生存的。人类遇到的问题，必须要靠科学技术来解决。从历史来看，人类每一次解决自己的问题，归根结底都是通过技术的进步来解决的。未来人类的任何巨大进步，也必然会伴随着新技术的应用或突破。
华商报：霍金最近在新浪开微博，透露了一项科技计划：“突破射星”。旨在研发一台质量为克级的“纳米飞行器”进行太空探索，并且通过光束把它推动到五分之一的光速。您认为这个计划能否实现？
刘慈欣：一项技术有可能实现和它能实现之间，还相隔着很远的距离。这个计划有两项很大的技术障碍：首先把那么大量的激光集中到只有创可贴那么大的“宇宙飞船”上，有人计算那个创可贴的温度将上升到60000℃，而地球上没有任何材料可以抗得了6000℃高温。何况这上面有很多属于精密仪器啊，连600℃都抵抗不了。第二个技术障碍是，假设创可贴这么大的飞船真的飞到了比邻星，怎么往回传输信号？传输信号是需要能量的，从哪来那么大的能量？另外传信息要天线，天线的尺寸是要根据频率来设计的，距离那么远频率就不能太高，这就需要一定的波长，相应的也就需要很长的天线，创可贴这么大的飞船就不可能往回传输信息。而这些技术障碍，在发言人的发言中一个字都没有说。
现在很多国人把科幻和科学现实分不清，我觉得应该有科学家出来解释这些事情。不是说所有理论上能突破的事情就一定能突破。实际有些理论上能突破的事情，却永远也无法突破。而且技术的进步也并不像人们想得那样快，有些甚至非常缓慢。
华商报：地球有可能会毁灭于人类之手吗？
刘慈欣：人类文明可能会遭遇挫折，但我觉得不会彻底灭绝。即便地球毁灭于人类之手，也是很遥远的事情，我对人类的前途还是乐观的。我不认为人类会在一万年之内灭绝。而另外一个更光明的前景是，如果人类科学技术真的出现很大的突破，能够移民别的星球，那么人类文明生存的几率就大大增加了，人类就会变成一个宇宙级别的存在，那也许是人类文明的根本出路。如果人类要在地质纪年（一个地质纪年就是1000万年）的尺度上生存下去的话，就必须要飞出我们的星球。
（在拥有“三颗太阳”的行星上看到的情景模拟图）
背景数字：到本世纪中期 3个地球才能满足人类所需
“我们不是继承了父辈的地球，而是借用了儿孙的地球”，这是《联合国人类环境宣言》中的警示。
世界自然基金会发布的《地球生命力报告》显示，人类对地球资源的需求已超过自然可再生能力的50%，需要1.5个地球才能承载目前人类的生态足迹。同时从1970至，地球生命力指数显示了52%的下降率。换句话说，目前地球上的哺乳动物、鸟类、爬行类和鱼类数量平均约为40年前的一半。世界自然基金会中国总干事卢思骋指出，“按照这样的需求发展的模式继续下去的话，到本世纪中期会需要三个地球才能满足人类所需。”
世界自然基金会认为，随着世界人口预计在2050年和2100年分别达到96亿和110亿，可供我们每个人使用的生物承载力还将进一步缩水--同时，土壤退化、淡水短缺和能源成本上升将使保持生物承载力的持续上升更具挑战。
而11月12日发布的《地球生命力报告·中国》指出：中国生态足迹总量占全球六分之一，排名世界第一。虽然中国的人均生态足迹低于全球平均，但是中国已经消耗着自身生物承载力2.2倍的资源，生态赤字正在给中国带来一系列环境问题，包括森林过度采伐、干旱、淡水不足、土壤侵蚀、生物多样性丧失以及大气中二氧化碳增多等。不同省市间的生态足迹和生物承载力差异巨大，自上期报告发布以来，全国仅剩青海和西藏两个省份仍维持生态盈余。
华商记者 马虎振
来源: 华商报
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