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德雷克公式:跨学科决策框架




除了较长的时间跨度,超级智能、气候变化和METI等议题还拥有另外一个共同属性,那就是与之相关的决策都涉及广泛的知识学科,若非进行跨学科的磋商,则很难对相关决策做出合理评估。比如,气候学作为一个混合体本身就涵盖众多领域:分子化学、大气学、流体动力学、热动力学、水文学、计算机科学和生态学等。对气候变化问题的界定不仅需要“夏延”的数字模拟,同时也需要各学科之间真正意义上的通力协作。应对气候变化的问题同样涉及众多领域:政治学、经济学、工业史和行为心理学等。超级智能的问题不仅涉及人工智能、进化和软件设计等专业知识,同时也深受哲学探究和科幻小说设想的未来的启发和影响。当然,任何全谱决策都需要一定程度的知识多样性,而正如我们在下一章中将看到的,即便是最私人的选择,也需要利用多方面的经验,以确定最优路径。大规模群体决策,也就是那些事关我们这个物种生死存亡的决策,更需要做广泛的分析和论证。

在向太空发射著名的“阿雷西博信息”——理论上,我们要到10万年后才能收到回复信息——的十多年前,弗兰克·德雷克提出了现代科学史上最伟大的公式之一,从而为是否寻求与其他星球上的生命形式进行接触提供了一个决策框架。德雷克的问题是:如果我们开始扫描宇宙中智慧生命的信号,我们有多大可能真正探测到一些东西?德雷克公式并没有提供明确答案,它更多的是试图建立一张包含所有变量的全谱地图。若用数学形式来表达,德雷克公式是这样的:


N  =  R*  ×  ƒp  ×  ne  ×  ƒl  ×  ƒi  ×  ƒc  ×  L


N代表的是银河系中现存的、可通信的文明的数量。第一个变量R*对应的是银河系中恒星形成的速率,它可以有效算出可支持生命的潜在的太阳的总数量。其他剩余变量类似于过滤器的嵌套序列:就银河系中的恒星而言,有多少恒星拥有行星,以及有多少行星拥有可支持生命存在的环境。在这些潜在的宜居行星上,真正发展出生命的概率是多少;在这些生命中,最终进化成智慧生命的有多少;在这些智慧生命中,最终发展成为可向太空发射可探测信号的文明的比例是多少。在该公式的最后,德雷克加入了一个关键变量L,它代表的是这些可发射探测信号的文明的平均存在时间,即这些文明的平均预期寿命。

我从未见过哪个公式以如此优雅的方式将如此多的知识学科放入同一个框架。自公式左边开始向右看,从天体物理学到生命与生物化学,再到进化论,再到认知科学,并一直延伸到技术发展理论。在德雷克公式中,你所猜测的每一个值最终都会体现你的整个世界观。或许你认为生命是罕见的,但当它真的出现的时候,智慧生命通常就会产生;或许你认为微生物在整个宇宙中无处不在,但更复杂的有机体几乎从未形成。众所周知,这个公式很容易产生截然不同的结果,这取决于你为每个变量赋予的值。

在德雷克公式中,最变幻无常的值是最后一个变量:L,即可发射探测信号的文明的平均寿命。你无须成为一个盲目乐观者就可以赋予它一个相对较大的值。你只需相信,文明有可能从根本上实现自我维系与发展的能力,可以存在数百万年。在太空中,即便只有千分之一的高级智慧生命发展出了百万年的文明,这个L值的意义也会大增。但如果你赋予的L值很小,那这就存在一个进一步的问题了:是什么使得这个值很小?银河系里的技术文明是否像萤火虫一样忽闪忽灭?它们是否耗尽了资源,或者自爆了?

自德雷克于1961年首次提出这一公式以来,已有两个重大发展重新塑造了我们对该问题的理解。第一,公式中前三个值的乘积(代表了我们对拥有宜居行星的恒星数量的最佳猜测)增加了多个数量级;第二,我们监听外星信号已经有几十年了,但一无所获。如果宜居行星的值越来越大,但在我们的扫描中却没有任何与智慧生命有关的迹象,那么问题就变成了:在其他变量中,哪些是滤除变量?或许生命本身就极为罕见,即便在宜居行星上也是如此。作为生活在第三个千年之初的人类,从我们的角度看,也就是从技术能力和生存危险的方面考虑,我们自然是希望外星智慧生命出现的概率越小越好。但如果事实恰恰相反,银河系中的智慧生命非常多,那么L值可能很小,它们的预期寿命或许只有几百年而不是上千年。若是如此,采用一种技术上先进的生活方式则可能意味着灭绝的开始。你先发明了无线电,然后发明了足以毁灭你所在星球上所有生命的技术,而之后不久,你按下按钮,毁灭了这个文明。

或许,这就是任何达到“未人”远见卓识的物种的讽刺命运。或许,每当某颗类地行星上进化出一个足够聪明的、足有能力想象未来并可把这种未来转变为现实的物种时,这种认知飞跃就会触发技术升级的连锁反应,而这种连锁反应最终又剥夺了该物种的未来,致其灭绝。对SETI探测活动的早期沉默表明,这种可能性至少是存在的。但或许这种升级并不是一种注定以毁灭告终的军备竞赛。或许L值很大,宇宙中充满了智慧生命——这些智慧生命并没有在工业化时代被毁灭。或许,我们的社会可以开创更好的决策方式,让我们在发明新的自我毁灭方式之前做出更富有远见的选择。当然,对我们来说,最重要的是尝试。如果超级智能机器有助于人类文明的发展,但同时又不会意外触发波斯特洛姆和霍金等人所担心的大规模灭绝的按钮,就是因为那些机器已经学会了如何依照各种变量和后果的综合评估做出决策,也是因为它们通过集成模拟梳理出了所有未曾预料的后果并发现了新的选项。或许,通过某种自我学习算法,这些机器会演化出那种独有的远见。但如果那时我们已经足够聪明了,让它们先行一步岂不是更好?


[1]  为什么我们首先联系到的一定会是一个先进程度远高于我们的文明,主要基于如下假设。我们从地球上发射结构化无线电信号的历史才不过100多年。如果说智慧生命的迹象首先来自一个无线电发展史仅与我们相差50年的社会,那么这种概率实在是小之又小。你可以想象一下出现这种情况所需的条件:在我们这个星球上,无线电技术的出现花了13  999  999  880年,而在另外一个宜居星球上,星系无线电的发明恰好花了13  999  999  930年。这可以说是宇宙的巧合了。在技术创新的过程中,可能会出现一些进展上的同步,但即便如此,整个发展过程也不会一直如此精确地延伸下去。就技术的成熟度而言,即便只是对这些进度做微小调整,那也会产生巨大的差距。假设另外一个星球的发展进度与我们的进度发生偏离,相差了千分之一:如果它们的先进程度比我们的高,那么它们在无线电技术(以及后继技术)方面将领先我们1  400万年。当然,基于它们在宇宙中所处的位置,它们的无线电信号可能需要几百万年才能到达地球。但即便你将无线电传输的滞后性考虑在内,如果我们收到来自另外一个星系的信号,那么几乎可以确定的是,与我们对话的将是一个先进程度远高于我们的文明。