合二为一的未来

赵洋

在2014年11月北京举行的第五届全球华语科幻星云奖大会上，著名科幻作家刘慈欣就人类可能面对的未来，给出了两种截然不同的推测：内向型未来和外向型未来。内向型未来是指，信息技术发展一日千里，人类越来越多地生活在虚拟空间中，最终甚至可能永久“移民”至虚拟世界，生活变得软件化、电子化，人类失去向太空探索的勇气。而外向型未来是指，人类越来越频繁地走出地球，飞向太空，在宇宙中继续探索，开拓新的生存空间。

从原子到比特：时间线开始分叉

这两种未来的本质是人类对比特世界或原子世界的选择。最近几十年来，原子世界（物质世界）的进步的确落后于比特世界（虚拟世界或信息技术主导的世界）。

原子世界发展的进程明显放慢了：1969年完成首飞的波音747客机，现在仍然是人们跨越大洋的主力机型；如今的汽车依然以每小时120公里的速度行驶在高速公路上。虽然如今交通工具更节省燃料，也更加安全，但其改进的步伐已经远远比不上一百年前电力革命和内燃机革命时期了。

原子世界的基础在20世纪五六十年代就已打下。那时的科学家不仅相信未来会更加美好，还动手去创造物质世界的未来技术。他们推广了喷气式飞机，运用绿色革命的成果哺育了日益庞大的人口，启动了第一座民用核能反应堆，发射了第一颗通信卫星，设计了第一块集成电路板，从而为未来数十年信息技术的创新奠定了基础。

在比特世界，从20世纪70年代至今，信息技术领域取得的一系列重大进步使人们忽视了能源、交通、太空、材料、农业和医药等各个行业的相对停滞。信息技术的进步推动了全球化进程，提高了管理效率，在一定程度上实现了经济增长。但这也使人们产生了一种错觉，误认为科技进步在加速。今天，西方国家的人可以穿行在一个世纪前修建的地铁隧道中，用智能手机向全世界发送宠物照片，或者观看肥皂剧；人们能够编写软件来模拟异星世界的风光，但身边的城市环境与20世纪60年代几乎别无二致。在防范地震和飓风等基础领域，以及延长建筑寿命方面，进展同样不大。

与此同时，人类的发展也走到了十字路口。人口、资源、环境的压力迫使人类做出选择，是改变生活方式，给生态环境以休养生息的机会，还是继续发展重物质享受的经济模式，不把地球资源与环境的潜力攫取干净誓不罢休？

比特世界的未来

工业革命以来，由于生产的极大发展，人对物的无止境追求造成了进步与繁荣的迷思。仅以美国人为例，在1970年的美国，有2%的人想拥有一部以上的电话，3%的人想拥有第二台电视，20%的人想拥有第二辆汽车。到了21世纪，拜大众传媒不断制造需求所赐，上述比例变为78%、45%和59%。但一个不容忽视的现实是，我们已经为消费主义付出了空气污染、水污染等高昂的代价。

支持比特世界发展的人会高兴地指出，几乎所有的原子世界技术都有比特世界的对应物。信件传递速度慢、传递单位信息能耗高，电子邮件已取而代之。图书报纸等印刷品消耗森林与水资源，于是有了新闻网站和电子书。跨国会议交通成本与时间成本太高，大公司引入了网络会议系统。可以想象，假如记忆可以移植，旅游业将逐渐萎缩。在科幻电影《全面回忆》中，就描绘了通过植入虚构人生经历达到放松身心目的的未来。

照这种趋势发展下去，只要人脑工程、智能计算机技术取得极大进步，人的意识上传只是时间问题。问题是，会有多少人自愿抛弃肉身，仅仅以软件的形式生存在电脑中？

人类全面电子化的优点很明显：只需要一些机房和发电站就解决了社会发展与地球资源、能源有限的矛盾。发电站甚至都可以采用太阳能，不再消耗化石能源，也不产生温室气体。

但人类全面电子化的缺点也很突出：鸡蛋都放在一只篮子里了。万一遇到冰川期或小天体撞击之类的灾难，人类文明就可能被连锅端。其实，智能机器的反叛是更应该防范的危险。在只能依靠智能机器人维护和修理运行着所有人意识的电脑、机房、发电站等硬件的情况下，它们要是产生自由意志，不再甘心为奴，人类的未来就将如《黑客帝国》里描绘的一样——残存的人类只配做智能电脑的生物电池。

虚拟化生存除了技术上的困难，还需要克服心理上的巨大不适。任何有过通宵玩电脑游戏经历的人对此都有切身体会：从虚拟世界切换到现实世界的心理、生理落差非语言可以形容。人类作为在东非草原上进化出的动物，本质上更喜欢开阔的、有充足光照的自然环境。虚拟世界再逼真，也只是仿真的，难以让使用者全身心地与之互动。虚拟环境无法代替全部的自然感觉。人需要感受身体在空间中真实地移动，能感到风、温度、湿度、气味与重力。没有了这些感觉，或者这些感觉模拟得不够逼真，将会造成“感官剥夺”。这其实是一种酷刑。在感官匮乏症的负面效应被克服之前，说服全人类自愿放弃肉身并不那么现实。

飞向太空的艰难

支持太空探索乃至太空移民的人认为，人类要想真正地永续发展，只能从太空中获得信息和资源。在虚拟的比特世界里，人类社会难以真正进化，那里的信息都是被人为（或人工智能）制造出来的。

在浩瀚的宇宙中，有各式奇异天体。有全部碳原子已经结晶成为钻石的白矮星；有数量近乎无穷的宜居行星；还有神秘莫测的黑洞，有些黑洞的质量超过太阳2100万倍。无限的宇宙为进入太空的人类提供了多样化发展的可能。人类去那里探索、繁衍生息，会获得无穷的信息与体验，有无数种史诗传奇发生的可能性。没有来自太空的新信息输入，科学会停滞不前。软件模拟只能重复，难以创造新事物。

这一切的前提是，人类能够飞出地球和太阳的引力场。从1961年至今，进入太空的地球人不到一千，但进入过赛博空间的人已达数十亿。如果要向太空移民，由政府还是企业来操作？靠什么技术来搬运70亿人（质量为70亿X50千克=3.5亿吨）？

以目前最快的航天器“旅行者”号的速度，也要几万年才能飞到最近的恒星。即使装上强有力的核能发动机，航行时间仍将远远超过人的一生。早在20世纪60年代，就有西方物理学家通过计算得出悲观的结论：人类永远不可能进行星际旅行。

如果使用化学燃料和核裂变及核聚变燃料，要把飞船加速到0.8倍光速，以便用几年的时间飞抵邻近太阳的其他恒星，航天器的起飞质量和航行末质量的比值至少要达到35亿倍。但这还不够，在接近目的地时，还得从0.8倍光速减到很小的速度，以便着陆到围绕恒星运行的行星上。如果探测完毕，还需飞回地球，总的质量比将是35亿的四次方，即1.50x1038。也就是说，如果回到地球的飞船质量为1吨的话，当年从地球起飞的火箭、燃料和飞船的总质量得是1.50x1038吨，这已经超过了太阳系的总质量。

只要科技能继续进步，人类总会开发出更高效的火箭燃料。如果燃料的效能大大提高，使火箭有效喷气速度上升到0.5倍光速，那么，上述起飞质量将有望低于太阳系总质量，即接近七千吨，仅仅相当于土星5号登月火箭的两倍。

人类全体移民到赛博空间，恐怕对于寻找新型火箭燃料是没什么帮助的。回顾科学史可以发现，化学燃料的发明得益于对物质世界的探索；核能的发现得益于天文观测。不建造粒子加速器、不发射能够探测高能粒子和暗物质、暗能量的太空探测器，如何能在能源问题上取得飞跃？从这个意义上说，现在不小步进入太空，等于自废武功，放弃了整个宇宙。如果继续在物质世界进行探索，深挖物理学与工程学相结合的潜力，即便将来不大规模移民到太空去，地球上的很多问题，如资源枯竭、环境恶化也有望得到解决。在科幻电影《星际穿越》中，人类也是依靠宇航员冒险进入黑洞，发现了克服引力的奥秘，才得以向太空移民。

人的本性渴望探索

回忆一下，所有的太空科幻影片在放映到飞船掠过星海时，背景都会响起或激昂或雄壮的音乐。从这音乐中，我们不难感受人们对于太空探索的真实情感。不只是太空探索，任何向未知领域的探索都能激发人类昂扬的斗志和进取精神。探索未知、拓展视野是人存在的意义，否则即便族群延续时间像蟑螂一样达到几亿年，又有何意义？

遗憾的是，近五十年来，实用的大推力航天推进工具除了化学火箭发动机外别无其他，幻想和现实的差距愈来愈大。但也正由于存在这个巨大差距，星际航行才成了科幻一直热衷的主题。只是，当现实差距变为心理落差时，人们对于航天的热情也会渐渐消退。

现在的趋势是，比特时代的人们更愿意在电脑上玩太空冒险游戏，在电影院看太空科幻片，但对真正的太空探索并没有兴趣了解，更谈不上支持。

悲观人士认为，人类永远不会进入太空时代，相对论的钟慢效应和宜居天体之间的空旷距离将使任何文明都无法征服太空。尽管现在人们都觉得太空时代近在眼前，但也许经过多年的无功而返，就会自然接受人类不可能太空远航的现实，就像过去人们向往不死药、炼金术，现在都已接受它们并不存在一样。这也可以作为费米悖论的一个解释。很多太空题材科幻小说里涉及了这个观点，那些科幻作家认为世代飞船和指数型拓殖能解决这个问题，大不了“人生不相见，动如参与商”。君不见，太平洋上的岛民也是在洋流和海风的帮助下，依靠最简陋的造船技术和导航经验，拓殖了几千年，繁衍了数十代人，占据了几乎所有的热带岛屿。人类从骨子里就有扩展生存空间的欲望。

航天飞机已经退役，国际空间站也将于2020年退役。为什么美国人把宇航员送上月球之后，载人太空探索计划就步履蹒跚？在空间不断被重新包装的世界上，我们怎么感知什么是真实的空间？我们想进入太空的欲望来自于自然天性还是经济需求，抑或是军事需要？

这些年热映的好莱坞太空电影，契合了美国载人航天衰落期一些人的诉求——无论是《普罗米修斯》中的“创造者”，还是《地心引力》和《阿波罗13号》里的黑夜，许多当代的太空探索故事，都令人觉得最好不要去侵扰宇宙。

确实，与海豚等海洋生物或者鸟类、昆虫等空中生物相比，人类的生物学特性非常不适合长期失重的太空旅行。同时，作为社会性动物，人类的心理状态也很不适应太空的孤寂。

那么，人类为什么还要上太空呢？人之所以为人，是因为人有好奇心。人如果失去了探索欲望，就不再是人。不去探索，古猿可能还在树上过着担惊受怕的采摘生活。是生存压力下的好奇心和冒险精神，让人类祖先自愿从树林里出来，走到草原上，从食草动物转变为杂食动物。

人类天生就是外向型的物种。人类在地球上探索与征服的历史给了我们启示。几万年来，从棍棒到火、从弓箭到农业，人类不断萌生新的发明，不断提升自己，不断塑造人类这个物种，不断拓展生存空间。地球现在看来是很大的，但对人类以后的长期发展来说，则依然显得不够用。更何况宇宙中还有那么多未知的奥秘。

宇宙对人类有一种天然的智力启蒙作用。人类最早发展起来的自然科学就是天文学。人类按照天文规律制定历法。在各个古老文明中，能与上苍对话的人才有资格引领族人。

在当今世界上，掌握了最多宇宙知识，具备了进入宇宙资格的人，才有能力成为人类社会前进方向的引领者。

对于人类未来的最大威胁，是失败主义、衰落主义和对自我的怀疑，这些负面情绪会把人类永远困在摇篮里，扼杀在襁褓中。

也许应该树立这样一种太空探索价值观：太空和其他星球将是智慧文明的永续发展之基，太空中蕴藏的奥秘也是人类无尽的认知宝藏。人类必将迈出地球摇篮，进入无尽的太空。在太空中，人类社会将获得新的精神力量与前进动力。

一位印度作家撰文分析印度刚刚取得成功的低成本火星探测的意义时，这样写道：“许多人认为，印度还不如将这笔钱用在供应干净的水和厕所上，因为在很多地方，这个国家依然是极度贫穷的，他们说的有一定道理。但如果认为在太空研究上支出只是富国的爱好，他们就认识不到，建设国家需要像这次太空任务那样的伟大成就，以此鼓舞一代又一代的孩子们投身理论和应用科学事业。在培养能极大地造福国家的人才方面，这种鼓舞的价值是不可估量的……在一个受中产阶层不安全感困扰的社会，科学日益让位于更实际的职业生涯，比如商业、法律和工程。这是一个恢复年轻人对科学兴趣的宝贵机会。”

混合型未来

身体进入轨道，还是思想飞到天边？这是一个非此即彼的选择吗？也许还存在一种内向与外向、比特与原子、赛博空间和宇宙空间……合二为一的未来。

基础科学与工程技术的研究越来越需要计算机技术和网络技术的协助。现在对核反应、粒子物理学、化学反应模拟、有限元分析、气动分析的研究离不开高性能计算机。所以，原子世界的开发离不开比特世界的协助；反过来，比特世界的繁荣也得依托原子世界的支持。别忘了，第一台计算机是在第二次世界大战的背景下发明的，互联网的前身阿帕网是在全面核战争的阴影下出现的，万维网（WWW）则来自欧洲核子中心。摩尔定律已经快发展到极限。为了节省制冷空调电费，数据中心、计算中心还得放在气候凉爽的地区。解决比特世界发展瓶颈的方法，只能来自原子世界。

有没有折中方案呢？谁也说不好，人类被电子化后，还能不能称之为人；人类移民太空后，还是不是地球人。向赛博空间移民还是向宇宙空间移民？哪个空间更适合人类呢？先试试一半比特、一半电子怎么样？

在太空技术和计算机技术高度发展的今天，这二者有了合二为一的可能：假如未来可以实现意识上传，可以把每个人的意识通过量子通信技术发到太空各处的接收机里，每个人的意识都能成为一个“宇航员”，用各种传感器感受宇宙的奥秘。这样，我们将既是内向型也是外向型的，而且我们不会放着地球不管，把地球毁得一塌糊涂。

也许，在一百年之后，人类已经登陆火星，在月球的南极和北极建有长期有人留守的基地，绕地轨道上有太空太阳能发电站。而人类第一个恒星际人工智能探测器已经起程，正在飞往半人马座阿尔法星，其中应用了电火箭和光帆技术。它将在几十年内，也就是在发射它的地球科学家的有生之年抵达，传回科学考察内容。由于脑机接口技术的突破，会有一位科学家自愿把自己的思维上传到探测器，跨越4.2光年抵达半人马座阿尔法星。各种传感器相当于这位科学家的皮肤，各种天线是他的耳朵，各种摄像头就是他的眼睛，人工智能就是他的外脑。

卡尔·萨根的《超时空接触》已经给出了“虽身不能至，但神往之”的意识太空旅行的可能性。《阿凡达》中的地球人为什么不一开始就用“阿凡达”式的人形外壳探索潘多拉星球呢？

在现实层面上，我们需要太空中那无穷无尽的资源，为了航天而开发出的技术会让人们生活得更加便利；在精神层面上，天生好奇的我们已经探索了地球上的绝大部分疆域，困在地球上会消磨我们的勇气和精神，会让我们故步自封。最伟大的创新、最强韧的精神都是在那些艰难困苦的探索中出现的，人类永远需要这样的挑战。太空无疑会是另一个新大陆，而且值得探索得多。

是的，我们的征途将是星辰大海。现在的问题是，太空中有这么多星星，我们该先飞往哪一颗呢？【责任编辑：杨枫】