2021年1月25日星期一

Jan.25 2021 找不到外星人,或许是因为它们早已湮灭

 Swinging On A Star

by

Elizabeth Kolbert


天文望远镜Pan-STARRS1坐落于夏威夷茂宜岛海拔3000米高的哈雷阿卡拉(Haleakala)山顶。那里的夜清澈明亮,繁星遍天。每天晚上,Pan-STARRS1用全世界最高解析度的摄像机记录下天空的景象。


Pan-STARRS1主要被设计用于记录“近地球物体”。它们大都是轨迹靠近地球的小行星,运行速度在每小时65000公里左右。

哈雷阿卡拉山顶的天文台。

2017年10月19日,天文学家Robert Weryk正在查看Pan-STARRS1拍摄的影像。一个奇异的光点吸引了他的注意力。这个物体运行的速度是通常小行星的四倍,达到了每小时32万公里。


Weryk赶紧通知了同事们,让大家用其它天文望远镜一起来跟踪它。他们越是仔细观察,就越迷惑。


这东西很小,面积大概只相当于一个城市街区。它在宇宙间跌跌撞撞地穿行,一会儿亮,一会儿暗,亮度变化之大竟达10%。


根据亮度变化推测,这东西的形状肯定很奇特。它要不就是又细又长,像一根雪茄,要不就是又扁又圆,像一张披萨饼。它没有围绕太阳做椭圆形运动,而是大体沿着一条直线前行。


天文学家们只能下结论说,这是一个他们以前从未见识过的物体。它被模糊地归类为“星际物体”,一个来自遥远太空的访问者,途径我们的太阳系。


在国际天文学联合会干巴巴的记录里,它被命名为1I/2017 U1。天文学家还给它取了个俗名叫“Oumuamua”,在夏威夷语的意思里是“侦查者”。

根据天文学家推测绘制的Oumuamua的假想外形。

不管什么物体,都必须遵循宇宙普遍的引力法则,但Oumuamua速度那么快,就好像有动力推进。一般来说,彗星的运行速度很快,是因为它们被尾部喷射的气体推动。Oumuamua却没有彗尾,也没显示出任何喷射气体的形迹。


可惜,Oumamua一晃而过,早已成为天空中一个暗淡的光点。天文学家没法再对它进行有效观测,只能从理论上推测它的奇异行为。


一个研究小组认为,最好的解释是Oumamua是一颗迷你彗星,它的彗尾由于“独特的化学构成”而没被观测到。另一个小组认为它主要由冰冻固化的氢构成——这可以解释为什么它的形状那么奇特——当它到达太阳系时,大部分已经融化了。


​目前为止,对Oumamua最独特的解释来自哈佛大学天文物理学家Avi Loeb。Oumuamua为何如此特别?Loeb说,因为它本来就不是一般的星际物体,而是某个外星文明的创造物。


Loeb在和哈佛博士后Shmuel Bialy共同发表的一篇论文中说,关于Oumuamua“非重力加速”的行为,最简单的解释就是它是被制造出来的。他引用福尔摩斯的话“如果你排除了所有的不可能,那剩下的解释不管多么离奇,都是唯一的真相。”


他们在文中猜测,Oumamua可能是被外星生物抛弃的航行器残骸,漂浮在星际空间;也可能是功能完备的探测器,被派来侦查我们的星系。Loeb认为第二种可能性更大。因为假如那东西仅仅是块残骸,漂浮在茫茫太空中的它正巧途径我们的几率太小了。


这篇论文炸出了业界议论纷纷,不少都是反对派。他们认为,Loeb在无根据揣测,这是对踏实研究的一种侮辱,还抵消了天文学家多年来辛苦的科普工作。


Loeb没有屈服。​最近,他干脆出版新书“Extraterrestrial:The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth”来回应。他在书里重述了伽利略因为坚持日心说被判为异端邪说的故事。他说,国际天文学界想让自己闭嘴,但就是没法解释Oumuamua的奇特行为。

Avi Loeb和他新出版的研究Oumauma的书。

在书中,Loeb详细叙述了为什么他认为Oumuamua是外星生命制造的物体。他说,Oumuamua如此高速却不由气体推动,唯一的解释是它由恒星辐射推动,也就是通过表面反射光子来驱动自身前行。


一个物体要像这样靠恒星辐射运行,它必须非常非常薄——不能超过1毫米厚——而且密度非常低,表面积非常大。简单来说,可以把它看作一张由光推动的船帆。


​船帆不会自然形成,只有人才制造出了它。因此Loeb认为,Oumuamua一定是由外星智慧生物设计、制造和发射的。


那么,那些外星生物在哪儿呢?


天文学家通过观测和推算认为,银河系大约有40亿颗与我们的太阳相似的恒星。从理论上说,15亿到24亿颗行星拥有诞生生命的条件。即使生命出现的几率极其微小,乘以15亿到24亿这样大的基数,银河系也该有上百万颗甚至更多行星出现生物。


大部分天文学家并不反对这个说法。几年前,当时的NASA首席科学家Ellen Stofan就说,她相信未来20年内人们一定会找到地外生命存在的切实证据。另一位NASA天文学家Jeffery Newmark也说,找到地外生命的关键问题不是有没有可能,而是在什么时候。


只不过,以Stefan为代表的大多数天文学家所说的地外生命是微生物。只有少数人认为,外星生命有可能是更复杂的生命体。


剑桥大学科学家Arik Kershenbaum说,不管在宇宙中的哪个角落,自然选择都是生命进化不可避免的机制。自然选择应该偏爱有智慧的物种。所以,宇宙间大有可能有许多和人类一样聪明,甚至更聪明的生物。

假如宇宙间真的生机勃勃,充满智慧,为什么至今为止我们还从没接触过任何外星生物,甚至没发现它们的一丝痕迹呢?


早在1950年,物理学家费米就提出了这个问题,即著名的费米悖论。许多科学家试图解释费米的疑问。Loeb提议说,费米自己或许早已回答了自己的问题。


人类只从过去一百年开始,才有能力通过无线电波向其它星球传达信号。而在75年前,费米和他的同事们研究出了原子弹,几年后,他的同僚又研究出了氢弹。


也就是说,在人类有能力向宇宙发射信号不久后,我们就有了毁灭自身的能力。继核武器后,我们还为自毁创造了更多可能,比如气候变化,比如人造微生物。


Loeb说,要是我们不够小心,未来几个世纪说不定是人类生存的最后时间。和人类一样,那些有能力探索宇宙的外星文明,也有湮灭自身的能力。


或许没有外星生命前来造访地球,是因为没有这样的生命存活到它们有意愿和能力进行这样的访问的时候。Oumuamua只是一个已经死去的文明留下的遗产。


Loeb的理论听起来真是悲哀。我们的地球如此寂寞,即使有与人类相当的外星生命,它们要不就已经毁灭,要不就正走在毁灭途中。或许正是想反证这一点,大家才一直孜孜不倦地探索,希望能发现地球之外的智慧生物吧?

2021年1月19日星期二

Jan.18 2021 当人类有了上帝之手

 Life Hacks

by

Elizabeth Bokbert


《圣经》说,上帝花了七天创世。世界上所有植物、动物,还有人,都出于他之手。上帝是造物主,但到了今天,造物的能力似乎不再属他独有。人类一样也能造物,好似偷到了一双上帝之手。


这双手是生物学和基因工程学赋予人类的。1973年,全世界第一项经由基因工程改造的细菌试验成功,随后很快便出现了基因改造的植物和动物。现在,不管你喜欢或反对,恐怕在你的餐桌上或多或少都能找到转基因食物的踪影。


近10年来,CRISPR基因编辑技术的发展让基因工程学再次大跃进。CRISPR技术能让操作者截取一段基因后,或使之失效,或代之以新的基因段。这项技术为基因的改造应用带来了无限可能。


改造蔗蟾蜍

个头巨大的蔗蟾蜍。

澳大利亚的科学家们正在研究用CRISPR技术改造一种叫做蔗蟾蜍(cane toad)的巨型蟾蜍。这种蟾蜍原产于中南美洲,上世纪30年代被引进澳大利亚,用来控制害虫,结果它们自身成了最大的害虫。【澳大利亚怎么老发生这种事儿……】


蔗蟾蜍在感到威胁时会释放致命毒液。因为澳大利亚本土没有蟾蜍,这里的动物对蟾蜍一点防备之心都没有,纷纷把个大肉厚的蔗蟾蜍当作美食,就此丧命。澳大利亚土生土长的鳄鱼、蜥蜴、长鬣蜥、蛇等深受蔗蟾蜍之害。


为了控制蔗蟾蜍,澳大利亚人用陷阱捕,用枪打,甚至还举办专门的抓蟾蜍大赛。但在它们强大的繁殖率和生命力前,这些物理手段一一败下阵来。还好,CRISPR技术终于让澳大利亚人看到了一点儿希望的曙光。


分子生物学家Mark Tizard和他的同事们正在研究重新编辑蔗蟾蜍的基因,降低它的毒性。动物吃了这种经过改造的蟾蜍后不会死,但会病上好几天。这样,它们不仅不会再被蔗蟾蜍毒死,还有可能渐渐学会不再贪嘴去吃蟾蜍。


消灭老鼠

戈夫岛上的老鼠和信天翁。

基因遗传的几率并不相同。有些基因非常狡猾,会想方设法增大自己的遗传几率,它们被叫做“主导基因(drive gene)”。主导基因的遗传几率超过50%,有些甚至超过90%。最成功的主导基因很难被发现,因为它们早就把同类排挤一空了。


CRISPR技术让科学家们知道了怎么把某种基因变成主导基因。经过基因编辑,动植物身上的几乎任何基因都能成为主导基因,并遗传给下一代。


虽然听上去有点黑科技,但应用相当有效,比如说,用它来消除鼠害。老鼠繁殖力和生存力超强。不管人类把老鼠带到哪儿,它们都能活下去,顺带把当地生态造得天翻地覆。


南大西洋上的戈夫岛(Gough island)是全世界最后2000对特里斯坦信天翁的家,可人类的船只给这里带来了大批家鼠。它们把信天翁的幼鸟当作食物,威胁着鸟儿们的生存。


过去几十年来,唯一对付老鼠的方法就是在岛上喷洒灭鼠药。但灭鼠药不能保证杀死所有老鼠,中毒的老鼠死得又相当凄惨,尸体还可能被其它动物吃掉,造成二次中毒。


科学家Paul Thomas正在计划创造一种非常特殊的老鼠主导基因——X染色体失效基因——来解决这个问题。


和所有生物一样,拥有XX染色体的老鼠是雌性,XY染色体是雄性。如果老鼠的X染色体失效,那么它就只能生出雄性后代。作为主导基因的X染色体失效基因优先在一代代老鼠中遗传,母老鼠就会越来越少,最后,老鼠再也没法繁殖。


当然了,如此一来要是把全世界的老鼠统统消灭,那也是一场生态大灾难。科学家们正在研究如何进行有限的主导基因改造,比如设计一种遗传几代后就自动失效的主导基因,或者只针对某个岛上某个族群的老鼠基因产生作用的特殊主导基因。


重生美洲胡桃树

粗壮的美洲胡桃树。

基因编辑技术可以致死,也可以起死复生。通过基因编辑,一些本已灭绝或奄奄一息的物种,或许能再次获得生存的机会。


美洲胡桃树是美国大陆的原生树种,曾是这儿最常见的树木。1900年,人们从日本移植来亚洲胡桃树,没想到,随之而来的还有胡桃树枯萎病病菌。


​亚洲胡桃树不怕枯萎病,美洲胡桃树可不是它的对手。它一口气就杀死了美国土地上近40亿颗美洲胡桃树。


现在,科学家们正在尝试给美洲胡桃树注入一种从小麦中提取的基因,让它对枯萎病免疫。改造后的美洲胡桃树树苗正在研究所的花园和温室里蓬勃生长。一旦通过联邦机构批准,它们就能回归故土,为美国大陆上的森林增添一抹失而复归的绿色。


这些故事听下来,基因编辑技术真是让人类拥有了上帝之手。这让很多人为之兴奋,也让很多人惊恐万分。


虽然不知道是否有一个全能的造物主在世界尽头等着我们,但大脑结构和原始人没啥区别的人类,有能力用好这双手吗?我们可以改变造物主原本的安排吗?


研究蔗蟾蜍的Mark Tizard认为,人们大可不必为实验室中进行的那么一丢丢基因改造工作忧心忡忡。按他的说法,人类早就在大规模改造生物的基因了,只不过,没那么明显而已。


比如说,澳大利亚大陆上的原生动物们就是一个个原生的基因组。它们在这片土地上共存几万年,磨合出了平衡状态。突然,人类引进了一个新的基因组——蔗蟾蜍,它和原生生物的基因组碰撞,导致生态灾难。


因为这种“基因改造”不在实验室进行,没有穿着白大褂的科学怪人主导,更没有各种晦涩的科学名词,所以没人觉得它有什么不对。更没人觉得,这件事已经是人类在改变造物主的安排——上帝可没把蔗蟾蜍安放在澳大利亚,让老鼠走遍世界,将胡桃树枯萎病散播到美洲​。​


数千年来,人类一直在或有意或无意地改造着身边的生物和生态。我们现在生活的世界是个被人类以自己的喜好和利益肆意改造的世界,无数生物和它们的基因组早就被改得面部全非。人类理想中原生态的世界,那个上帝创世七天所得的世界?根本不存在。


是基因编辑技术才让人类有了上帝之手吗?我不同意。上帝按照自己的样子造人,那时候他就已经把自己的手给了人类。千万年来,这双手把自然渐渐刻画成如今的模样。


所以,没必要过于担忧基因编辑技术,没有它,人类一样在改造世界。这些改造有好、有坏,有成功、有失败,反正到最后,我们需要为自己做过的一切负责。只要记得这一点,那就对了。


公众号:NotesofTheNewYorker

2021年1月5日星期二

我的2020年书单:推荐一间推荐书的书店

 开始写公众号以来,每到年终,我都会总结一下自己这一年最喜欢的书,推荐给大家。今年嘛想变一变,不推荐书,推荐一间推荐书的书店。


看书的口味人人不同,自己爱的别人不一定喜欢。这间书店的专业荐书服务,就我的体验来说,喜欢命中率大概有80%,相当不错啦。


当然,前提是你想读英文书。这间书店叫Heywood Hill,位于伦敦。小说家Nancy Mitford曾在这儿工作,让它在1940年代一度成为英国文学社交的中心地。

这间书店的“A Year in Books”号称是全世界最个人化的图书订阅服务。书店有一支五人荐书团队,他们每年读超过600本书,从中挑取精品。知道有个实实在在的爱书人向你推荐她/他确实读过的书,这种感觉是电脑的推荐算法没法给予的。


“A Year in Books”的订阅服务以一年起算,最少一年6本,最多可以订到40本,价格根据订阅的书本数量计算。比较常规的是一个月1本,一年12本,我买的就是这种。


购买后,书店先让我填写了一份问卷,包括喜欢/不喜欢的作家、书、主题等等;然后为我指派了一位读书顾问,接下来这一年的12本书就由她全权为我选择。


我的读书顾问Faye随即发来邮件,欢迎我跟她分享读书感想,讨论想读的书,喜欢的作家和感兴趣的主题。我悄悄在网上搜了搜,发现她是一位棕发红唇的美女——虽然她长什么样跟荐书没半点关系,还是暗地里好开心。


之后每个月,Faye都会给我寄一本书。每个月,都有一份扎着蓝丝带的神秘礼物悄悄躺进信箱。读书顾问不会提前告知寄来什么书,所以每次拆包装,心里总是满怀期待与欣喜。

从去年2月到12月,我一共收到了Faye寄来的11本书(还有1本应该这个月中旬才到)。它们多数是2018年-2020年出版的新书;好些并非特别畅销、热门、广为人知;有3本是作者的处女作。总之,是我自己大概不会主动买,甚至根本不会有机会听说的书。


书的主题相当丰富。当然,我在问卷里填过自己喜欢的主题,所以Faye的选择基本按照我的喜好来,但依然有出乎意料的惊喜。现在想想,如果不限定主题,就请她寄给我随便什么她觉得好的书,说不定更妙。


人越成长,就越被以往既定的喜好限制,难以探索新的领域。真人荐书的妙处在于,那是另一个人带着她既定的喜好与品味和你相冲撞、相融合,从而迸发出新的东西——电脑算法大概做不到这一点吧。


接下来介绍一下我收到的这11本书,不是每一本都100%好看,但每一本都100%有值得看的地方。有的已经看完好几个月,印象没那么深,就大致说几句吧。

二月:The Salt Path

作者Raynor Winn的第一本书。The Salt Path是一条沿英格兰西南海岸1000多公里的著名长途徒步路线。年过五旬的作者和丈夫帮朋友的公司担保,结果房子、土地、生意都被没收还债,无处容身,只好背着帐篷徒步流浪——任何人都有可能一朝醒来,发现自己变成无家可归的流浪者,但那不一定是生活的终点,而是一段长途旅程的起点。

三月:Pachinko

这本小说讲一个移民到日本的韩国家族从二战期间直到今天的故事。书名Pachinko的意思是小钢珠(或者音译柏青哥)。开小钢珠店是很多韩国移民的谋生主业。韩国人在日本是我完全不曾接触过的话题,这本书让我多多少少对这个群体的苦难、挣扎、矛盾有了些理解。

四月:The BedLam Stacks

一本偏于奇幻的小说,背景放在19世纪的秘鲁,讲述一个带着神秘色彩的冒险故事。文字氛围渲染得特别好,读着读着仿佛真的置身于雾气氤氲的秘鲁丛林中。很适合寒冷的下雨天躺在床上翻看,跟着文字沉浸于异域的冒险中。

五月:Briased Pork

11本书中我觉得最一般的一本。我估计Faye推荐给我,是因为它是一本中国作者用英文写的有关中国的小说。小说对神秘西藏的描写大概很吸引西方人,对我来说就有点老套。文字水平也一般(考虑到英语或许是作者的第二语言,也还可以了),但正因如此,它莫名激发了我“看来用英文写篇小说也不是很难的事啊”的雄心。。。

六月:Where The Hornbeam Grow

一本有关植物、园艺、以及移民生活的记述。我在问卷中曾提到自己喜欢大自然,所以Faye给我寄了这本。不过比起书中对植物的描写来说,我更感兴趣的是作者记录自己从英国移民去瑞士后遇到的种种挫败和障碍。我心目中的瑞士风景优美,丰满自足,作者的描写给了我“完全没想到瑞士是这样!”的感觉。

七月: Frankissstein

看封面觉得有点俗气,摆在书店里我估计不大会买,所以读后分外惊喜。小说两条故事线,一条讲写《弗兰肯斯坦》的玛丽·雪莱,一条讲现代的机器人和人工智能,最后归结到一起。全书穿插了很多主题,女性地位、人工智能、人类本质,等等。就像封面上的评价一样,“very funny”,同时引人深思。是我特别喜欢的一本。

八月: How to Safely Live in A Science Fictional Universe

我提到自己喜欢科幻,所以收到好几本科幻小说。这是其中资历最老的一本,出版于2010年。和Frankissstein一样也是一本相当好玩的小说,从书名就可以看出几分端倪了。这本是八月寄来的,确实非常适合休假时躺在海边闲闲翻阅。

九月:The Weil Conjecture

一本传记,讲法国数学家安德烈·韦伊(André Weil)和他妹妹哲学家西蒙娜·韦伊(Simone Weil)的生平;又不仅仅是一本传记,作者同时也在讲述数学对她的影响,她对早逝的西蒙娜的理解。我从小不爱数学,这本书告诉了我,为什么有人会痴迷于无穷无尽的数字,以及真正活在理想中的人是什么样的。

十月:Annihilation

啊,终于收到了一本看过的书,虽然看的是中文翻译本。可以寄回英国退换,但我嫌麻烦,就还是收下了。这本书中文名《遗落的南境:湮灭》,三部曲中的第一本,获得过星云奖最佳长篇小说,被改编成了电影。掺杂克苏鲁元素的科幻,还是不错看的。

十一月:In The Kitchen

一本可爱的小书,收集了几十篇关于美食、烹饪的散文,光看封面就让人感觉温暖。我到现在还没有读完全书,因为它太适合在某个周日无事的下午,泡一杯茶,切一块蛋糕,然后拿出来随意翻开一篇,读几句,再发一会儿呆,考虑一下晚上吃啥。是一本能在冬日带来暖意的书。

十二月:There's No Such Thing As An Easy Job

由日文原著翻译成英文。这本书就是那种,即使不提作者,替换掉书里所有与日本相关的词汇,但只要一看那主旨、那行文、那语气,就能断定它是日本人写的。书中主人公患上了职业倦怠症,决定做一些异常轻松的工作。她一年换了5份工,都很简单,但最后似乎都不那么轻松。温柔、有趣,治愈。唯一的遗憾是译成英文后,好多原本熟悉的日文单词都不认识了。。。


书单拉完,最后附上书店网址,希望新的一年我们都能遇见更多更好的书!

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