一项新的研究估计了地球以外智慧生命出现的概率

自古以来，人类一直在想我们是否唯一在宇宙中的智慧生物，从地球的地质记录中我们知道，生命在地球诞生后很快就出现，只要我们的星球环境足够稳定，就可以支撑生命的演化。我们还知道，最终产生当今技术文明的第一个多细胞生物进化所需大约四十亿年的长时间。

但是，尽管知道生命最初何时出现在地球上，科学家仍然不了解生命的发生方式，这对于在宇宙中其它地方发现生命的可能性具有重要意义。

哥伦比亚大学天文学系的助理教授大卫·基平（David Kipping）示范如何使用称为贝氏推论（Bayesian inference）的统计技术进行分析，可以显示外星世界上复杂的外星生命是如何演化。他指出：在进化的时间表上，生命的迅速崛起和人类的晚期进化无疑是有启发性的，但是在这项研究中，可以量化地告诉我们真正的实情。

为了进行分析，基平使用了有关生命和人类进化的最早证据的时间顺序。他问道，如果地球的历史要重演，我们期望生命和智力一次又一次地重新出现的频率。

基平用四个可能的答案来构想这个问题：

（一）生命是普遍存在，而且会发展智慧；

（二）生命出现是很罕见，但能够发展智慧；

（三）生命普遍存在，但很难成功发展智慧；

（四）生命很难存在，而且很少机会发展智慧。

贝氏推论的这种方法是用在证据或者可以不时更新假设的概率，去陈述有关要建立生命演化系统电脑模型的可能性，然后将模型与数据结合以得出结果的概率。

基平表示：这项技术类似于下注胜出的机会率。它鼓励反复测试新证据，从本质上讲是一个积极的反馈回路，可以不断去完善对事件可能性的估计。

根据这四个假设，基平使用贝氏数学公式，进行权衡生命演化模型。基平说：在贝氏推断中，需要选择估计的概率分布。但是这里的关键结果是，当比较罕有生命形式和常见的生命情景时，常见生命情景的发生率总比罕见情景高九倍。

硏究分析基于证据，即在锆（Zircon）石矿床中缺乏碳十三同位素，发现生命是在地球形成海洋的三亿年内出现，这是在地球生命周期内非常快速的开始。基平强调该比率至少为九比一或更高，这取决于智力发展频率的真正数值。

基平的结论是，如果条件和进化时间与地球相似的系外行星很普遍，那么分析显示，生命在其它行星上自然不会出现任何问题。这些外星生命可能是复杂的，有区别的和聪明的，这机率是多少？在这里，基平无法完全确定，只是以三比二的赔率来支持有智慧生物的存在。

这一结果源于人类在地球上适合居住的时间窗口出现得相对较迟，这证明人类的发展不是一件容易的事情，也不是确保必然发生的过程，所以如果我们再次重复一次地球的历史，智慧生物的出现实际上是不太可能。基平指出，这项研究得出生命出现机会率并不高，最多一半一半，研究结果应视为是一种假设。

基平指出；分析不能提供确定性或保证，只能提供基于地球上发生的事情的统计概率。”然而，令人鼓舞的是，充满生命的宇宙的情况已成为人们所青睐的赌注。在地球以外的世界中寻求智慧生命的搜索绝不灰心。

【图、文：节录译自哥伦比亚大学2020年5月18日新闻公布】研究全文刊登在2020年5月18日出版的《美国国家科学院院刊》

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