打開太空資源，反哺地球文明

演講人：蘇萌 哈佛史密斯天體物理研究中心研究員

大家上午好，剛才聽了陳老師報告之後，感觸頗多。15年前陳老師回國第一次見到他，我還在北大讀本科。對這15年所有的努力、遇到的坎坷以及依然堅持夢想的過程，很有感觸。剛才陳老師提到了南仁東老師，當時南仁東老師給我們上實測天體物理二，非常匆忙，上完課就走了。

剛才陳老師提到了黑洞的照片，前一段時間在微信刷屏，現在我們可以看到黑洞的照片，100年前愛因斯坦相對論預言的東西，我們可以看到了，對我們來說這是非常神奇、具有衝擊力的東西。

十幾年前在哈佛讀博士的時候，每個人都有機會加入到世界望遠鏡這樣的項目裡面。但是我們都知道它的困難，因為它不是一個望遠鏡，是要把全地球表面很多的微波、毫米波段的望遠鏡連起來，一個都很難，還要把它聯合起來，這個項目過來找那些研究生加入，願意加入的很少。當時我的師兄、師姐，在今年出現在美國基金委的新聞發布會的時候，他們變了一些，但不變的還是那個堅持的初心：拍到黑洞的照片。

他們知道這個事情很困難，但這就是他們要做的事情，這就叫堅持，科學的精神或者創新的精神就是一種堅持，我覺得探索太空是一個場景，很多不同的行業去選擇一種堅持、選擇一種創新，一種共同的品質，或者共同的精神，甚至大家都不認為這是一種精神，這就是一種對某件事情的執著，一定要去做到的精神，我覺得這個創新很重要。

我今天講的話題叫「上天採礦」。趙本山老師有段台詞叫「啥家庭啊？家裡有礦啊？」我相信在座的各位有礦的不多，如果有礦的話請跟我聯繫，沒礦怎麼辦？包括我在內，沒礦怎麼辦？我建議，家裡沒礦，大家可以跟我一起上天採礦。其實「上天」這件事情人類已經實現了將近60年時間，尤其是我們國家在經濟、科技發展到現在這個階段的時候，在太空探索的過程中，不管是用地面望遠鏡還是太空望遠鏡，在太空探索當中越來越佔到世界的先機。我們在做的事情真的開始變成最先進的事情並被歐洲人、美國人看到。這樣的進展，今年年初的時候成為了刷屏的事情：我們國家的「嫦娥4號」探測器落到了月球的地面。地球和月球是有長期鎖定的，月球有一面長期背著地球，想要過去得飛過去，歷史上從來沒有人類的探測器到過月球的背面，「嫦娥4號」實現了，在整個航天或者太空領域引起了巨大的轟動。

我個人有一點體會，在聽到西方說中國某些進展的時候，大家是不太願意相信的，大家總把它作為一個「聽說」而已，但發現這些「聽說」都變成了「事實」的時候，這種衝擊力和文化的影響力以及國家科技實力的展現非常觸動整個社會。

我們為什麼要去月球？除了月球還要去火星，還要帶著一百萬人類去火星殖民。要完成多星球的擴張，至少讓地球的人類可以到更多的星球去，這樣的夢想、非常堅持的信念，為什麼要去做這件事情？包括明年2020年我們國家也會發射第一個火星探測器（2020年是一個比較方便的年份可以達到火星，國際上有四五個探測器要去火星）。

回到這個問題，更本質地來講，為什麼探索太空？在地球上待得好好的，幹嗎要到非常極端的、沒有辦法生存的，真的是一個極其嚴酷的環境，幹嗎要去？為什麼要往上看？我們在地球上生活得好好的，這麼多生物，地球上這麼多生物，只有我們在往上看，「往上看」本身這件事情為什麼？剛才陳老師也提到了，之前的那些所謂的幾百年前的科技創新者們，他們沒有想過這個問題為什麼，就是想往上看，所以就產生了所謂的，今天叫基礎科學，之前都沒有這樣的定義，是說我對這個世界好奇，我對這個自然好奇，我對這個宇宙為什麼運行，存在什麼東西，這些基本的問題，在回答的過程中產生了科學，為了解決科學的問題產生了技術，所有的這些傳承，作為一個文明的一種傳承和進步的方式，我覺得從我們從業者的角度來講就是一種仰望星空的原動力，這種原動力就是文明能夠往前走，能夠持續不斷往下走，能夠看到希望的最大的動力。從科學家的角度來講我們好奇，好奇什麼？就是對天文學家研究太空，往上看的人會關心一個最基本的問題，這個宇宙怎麼工作的，這個宇宙有什麼東西，這些東西有什麼問題？我們為什麼在這裡？人類怎麼來的？為什麼在地球？類似地球這樣的行星很多嗎？其他的在哪兒？如果類似地球這樣的行星存在的話，上面會有生命嗎？如果有生命的話，會是什麼樣的形式？這個形式和我們一樣嗎？他們足夠聰明以至於可以跟我們交流嗎？這些問題就變成了科學家的好奇心。

大家知道愛心斯坦發明了相對論，對物質世界有了最基本的認知，包括大家越來越多的知道了量子。我們熟悉的物質世界大概就是這麼幾十種粒子，上個世紀物理學最成功的就是把這個世界是怎麼組成的搞出來了，在座的各位，以及能看到這個世界，睜開眼睛能看到的世界就是由這些物質組成的。但是我覺得除了我們發現這樣的事情對一些最本質的東西獲得了一些了解我覺得最大的進展是我們產生了一些新的問題，或者說發現其實不是這樣的，我們的確解決了很多問題，但是宇宙中95%以上的，剛才陳老師也講到了，是不知道的東西，至少我們有能力知道大部分的東西是不知道的，而這件事情本身是非常創新的，大部分的東西是分成兩類，一個叫暗物質，或者是叫暗能量，為什麼叫暗物質或者暗能量？暗就表示我們看不到，所以我們不知道，這就是暗物質和暗能量。上世紀末到現在，暗能量有將近20年的時間，暗物質快100年的時間了，但是我們真的不知道它們是什麼，而想知道它們是什麼的過程我相信會在二十一世紀的發展過程中，對我們人類，因為要想知道它是什麼，所以會對我們人類的進展有巨大的影響。

方方面面的認知或者努力告訴我們很有價值的事情，就是宇宙的年齡是138億年，我們今天非常自信地去談論宇宙年齡，非常自信地談論宇宙裡面73%是暗物質、暗能量，所有的這些數字不是自然就知道的，它真的就代表了這樣一個認知的過程，什麼叫認知的過程？我們人用眼睛看世界只能看到有限的世界，所以伽利略發明了用一個大一點的口徑的望遠鏡看這個世界，那還是光學的望遠鏡。伽利略之後，我們意識到人見到的可見光只是電磁波輻射的很小很小很窄的頻譜的一部分，於是天文學家是最前沿的想利用整個電磁波譜去研究宇宙信息的這麼一撥人，於是建設了地面的大大小小的不同波段的、不同方式探測的望遠鏡，而且有一些波段是由於地球大氣會吸收這些波段，所以我想看到宇宙的信號，很可惜這個大氣會把這些信號擋住，所以你必須得發射衛星導天上去，還得是比較複雜的衛星，所以就花錢越來越多，這些望遠鏡是我用過的望遠鏡，有的是建在很極端的地方，比如智利的阿塔卡瑪沙漠，號稱是整個地球最乾燥的地方，最像火星的地方，NASA有一個探測器會放到這種地方轉一轉，在這個地方上能跑的話，火星上應該差不多。右下角的是南極天文台，是美國的一個南極觀測站裡面的一部分，這個觀測站也是建了將近半個多世紀的時間，我說南極是指89.99度的南緯，是在南極極點生生造出來這樣一個科學探測的基地，就是上面會放著各種各樣的望遠鏡，非常誇張的一個望遠鏡叫作立方公里冰探測器，叫冰立方，你把南極下面一個立方公里的冰作為探測器，試圖去探測宇宙裡面最遙遠的信號，所以天文學家或者說這些好奇的創新者們為了要得到一點點宇宙點可能會存在，甚至有可能看不到的情況付出了巨大的努力，而這個努力的背後又是巨大的資金支持和技術的後果。

太空的望遠鏡，大家聽說過哈勃望遠鏡，哈勃望遠鏡運行20多年的時間，大家會說從小我就聽說哈勃望遠鏡，什麼時候下一代望遠鏡會出現？下一代叫詹姆斯韋伯太空望遠鏡，我讀本科的時候說2013年會希望發射，2013年說2018年發射，今天說2021年發射，為什麼從提出到上天要二十多年的時間，為什麼這麼難？首先大家可以看一下這個尺度，下面站一個人，詹姆斯韋伯大概是6.5米口徑的紅外望遠鏡，這個望遠鏡的造價有多少錢？迄今為止詹姆斯韋伯望遠鏡已經花掉了100億美金，如果說這個望遠鏡上天是天文學家的夢想，我們可以研究最遙遠的星體是怎麼產生的，那些恆星，最開始的太陽為什麼會有，怎麼有的？這些問題是很基礎的問題，但是為了回答這些問題，甚至不能完全回答這些問題所付出的代價叫作100億美金，這樣的體量迄今為止只有超級大國——美國願意花這樣的經費給NASA做這樣事情，為了滿足人類的好奇心，這件事情的結果是會帶來科技的進展，但是我們也可以想像，如果今天可以花100億美金，是不是一個國家願意花1000億美金回答好奇心的問題，甚至花一萬億，為了得到一些問題的滿足，越來越燒錢，越來越有更大的成本，所以我們要考慮其他的模式是不是對這些基本問題的回答可以反過來去對我們本身社會文明的進展有一些影響。

之前講到的全部都是外國人乾的，我們中國人在理解宇宙的道路上留下的腳印非常少，的確非常少，但是由於今天開始有這樣的機會，國家發展有這樣的機會，給了我們這撥人一些可能性去參與到認知宇宙的過程中，說到地面和空間，地面的話，我們之前做了一個項目，在西藏的阿里地區找一個海拔最高的、最乾燥的，在我們國家境內找到一個海拔最高、最乾燥的地方建望遠鏡，想看微波波段的宇宙微波背景輻射，想看整個宇宙產生的時候劇烈的時空震蕩到今天還留下一點點的殘餘，通過看這個殘餘來研究到底宇宙為什麼會有，基本的問題分解成若干小問題之後去看。在2015年我們國家發射了第一顆為了好奇心而發的衛星，叫暗物質粒子探測衛星，是好幾個國家主導的，包括瑞士、義大利也參與進來了，這是中國主導的第一個天文學望遠鏡，如果大家關心的話，是叫「悟空號」，是一個中學生起的名字。偶然看暗物質，我們在觀測一種正電子和負電子的一個能鋪譜。我們強調藍色的是美國NASA的衛星。叫費米衛星，後面藍色的線是平的綠色的線是丁肇中先生在國際空間上做的實驗，叫Alpha磁譜儀02（音）。他們看到的都是沒有什麼太大的變化，尤其在高能段的地方，紅色的點是暗物質粒子探測的結果，大家可以看到這個精度比國際空間站或者NASA都更靈敏，我們用比美國人更便宜的錢做到了更好的結果，這代表著我們國家發展到一個已經開始告訴這個世界其他人還不知道的事情的階段。

如果我們站在更大的尺度上來講的話，認知宇宙的過程是複雜、反覆、有序的，但是我想說一點，今天大家坐在這裡是非常非常幸運的，因為我們真的在過去20-30年時間，對宇宙的認知發生了一個翻天覆地的變化，之前大家說我是研究宇宙的，大家會覺得你是在搞笑的，或者說我是研究宇宙的，說你是詩人吧，只有讚美的能力，人可能研究宇宙嗎？今天我們在談論精確宇宙學的概念，我不僅要說，而且我告訴你精度在1%，這是一個非常難以想像的。從業者習慣了，但是如果真的告訴大家我們對宇宙很多的東西可以談論到1%的精度，非常定量的時候，還是很震撼的。

除了從業者本身研究太空，因為好奇心我們想得到一些問題的答案，還要花很多錢做這個實驗。我覺得很大的群體是公眾說到太空的時候都會對外星人有一個很直覺的例子，我至少每個禮拜都會被人問到「你覺得會有外星人存在嗎？」我會想為什麼大家會總問這些問題，好奇是一方面，但是其實我覺得本質上來講，是我們人類害怕孤獨的恐懼。大家知道一個非常有名的科幻作家叫亞瑟克拉克，克拉克有一句話，他說這個世界有兩種可能性，一種可能性，這個宇宙裡面就只有我們，我們就是孤獨的，真的沒有別的文明了，這是一種可能性。第二種可能性叫作真有別人，我們還不知道，他說這兩種可能性，不管任何一種都是讓人害怕的，我們問這個問題的時候不是純粹從好奇心的角度，而是真的從科學家的角度去回答這樣的問題。

有一個著名的費里（音）悖論，為什麼今天還沒有看到外星人，如果有的話為什麼沒有看到？今天的地球文明或者今天文明的狀態從一個更大的尺度上來講，其實你可以以1.0、2.0、3.0的方式去劃分，什麼叫1.0？天天文學家的角度講如果你在地球上或者行星上，你能把地球上和星星上的資源充分利用就是1.0，再高階段，不僅用了自己的行星資源，而且繞著太陽轉的恆星資源也利用了，叫2.0，恆星所在的星系的資源也用的話是3.0。今天的文明大概在哪裡？我們還沒有走出地球，甚至地球的資源我們也沒有充分利用，所以我們可以認為今天的文明是在0.7，我們還沒有跨越1.0，跨越1.0就是你要走出你所在的行星，這是文明能不能突破天花板的最基本的限制，就是你要走出去，如果走不出去就只有在1.0以及以下。我們要做的事情就是走出1.0，走出1.0的重要的方式就是走到太空去，是不是利用地球的資源就是走出太空的最佳方式？這是我們今天習慣的一個生存方式，但是天文學家已經越來越多地發現在地球周圍有一些小的天體，這些小的天體，有一些天體上的資源回非常多，這些小的天體提供的資源從，至少從我個人來講，所謂的太空資源會成為我們人類的文明跨越1.0的重要方式。

比如說大家知道離我們地球最近的比鄰星，比鄰星是離我們地球最近的恆星，就在幾年前比鄰星旁邊發現了跟地球大小差不多的恆星，到底是不是適合人類存在是下一個問題，我們還沒有到這樣的探測能力和靈敏度去回答這樣的問題，但是我們意識到這樣一個問題，像地球這樣的恆星會大量存在在宇宙里，就在太陽周圍，這些行星在未來的若干年會不會成為我們的第二家園，在霍金去世之前開啟的話題，就是突破涉星計劃，把人送到比鄰星，突破1.0，走向更遠的恆星系統是人類必須要做的。就是把很小的探測器真的送到比鄰星去看看那個世界，這是今天的技術能夠達到的，但是我相信，可能就在那麼遙遠的未來，我們可能有更大的能力去進行多星球的探索。

上天挖礦這件事情為什麼重要？開採太空資源是我們人類下一個階段發展的必由之路，什麼時候我們能完成這件事情我們就開始了跨越1.0的步伐，這是一個文明發展的坐標，而這個坐標什麼時候到來可能不同人有不同的觀點，這個坐標肯定要發生，如果不發生的話，我們就是更大的文明尺度定義的1.0及以下的文明階段。在地球周圍有這些小石塊，這些小石塊有很多，這些小石塊長這個樣子，其實跟地球的表面差不多，也是步滿環形山，其實有兩萬顆，但是我們對這些小天體不了解，而且按照現在的估計只是冰山之一角，可能90%多以上的小天體是沒有發現的，尤其是很小的小天體，有可能被開採到的，或者近期被開採到的是非常多的。大家對小天體不是非常陌生，比如6500萬年前恐龍滅絕，是撞在墨西哥灣的一個十公里級別的小天體，這種實踐會部分大量發生，這就是為什麼地球的勝利會存在，就是它會讓生命在藍色星球進化的重要理由。比如大家手上戴的鉑金就是小行星撞到地球來的。現在工業、社會、生活、生產、電子工業用的這些東西其實就是小行星在過去歷史上砸下來留下來的遺迹被我們今天所使用。

這是進入大氣層的照片（如PPT）十幾米的小天體進入到大氣層。技術發展階段已經使我們把這些小探測器送到小天體，送到小行星，把這些樣本帶回來，目的是為了進行科學研究。但是在科學研究的基礎上，只是說把一公斤、一勺的東西帶回來，但是我們的目標是把它變成大量的東西，而且不是隨便的東西，是變成真正對我們有價值的，可以之後對我們的生活生活產生更重大影響的物質，我們要把它帶回來。

我們要去哪裡？為什麼你相信太空資源是存在的？就在幾年前有一個小天體從地球旁邊略過，離地球大概百萬公里，百萬公里對天文學家太近了，這個小天體就是幾百米×幾百米的×幾百米的東西，這個小天體的重金屬含量特別高，高到什麼程度？把這個小天體上面的鉑金採回來的量，比地球上已知的鉑金加在一起都多。我們生活在一個最不適合工業發展的星球上，其實這個星球是用生命來生存的，資源其實都不在這裡，我們的資源都是特別輕的，鋁、硅，所以我們基於這些輕的金屬元素，很奇怪的一個環境建立起來我們的文明，但是其實宇宙的文明不應該建立在這樣的尺度下，大量的文明在外面，我們開始知道，但是還沒有開始使用。這是以後想像的如果開採一個小天體長什麼樣子。

這是科幻電影，十年前的，叫作《阿凡達》，詹姆斯卡梅隆拍完這個電影以後就共同跟Google成立了一個小型採礦公司，現在全球有20多家將近30家的小型公司採礦開始進行相關的研究，未來一段時間大家會聽到相關的商業化的消息，而且我相信在不太遙遠的未來，開採太空這件事情會真的對我們的生活產生影響。

其實資源或者能源本身，大家可以回想一下四五百年前大航海時代，為什麼西方人對東方感興趣？無非就是東方的黃金、東方的香料，就是這些物質、資源的開採、開發，對未知世界的資源的掠奪，對後來幾百年的時間的文明架構產生了巨大的影響，其實對資源的訴求是文明發展的必由之路。今天我們其實真的知道了太空資源的存在，而且我相信對資源的探索本身這個角度步伐會越來越快，太空的資源我相信會在不遠的未來對我們真正生活在地表的文明和種群產生巨大的影響。

如果說138億年之前我們對宇宙真的是從很卑微的起點產生變成今天這個樣子，甚至產生的時候都不知道會變成今天這個樣子，甚至很難想像會產生，在座的各位坐在這裡去思考一個問題，但是來到一個岔路口，太空探索的價值可能遠遠超過在座的各位能夠想像的，這是一個巨大的使命感，這種使命感反過來講，其實就是對人類本身應該突破1.0的意義所在，不光是為了我們本身，其實對整個宇宙的價值也是非常巨大的。有一句話，宇宙中最不可思議的事情就是宇宙是特別理解的，最不可思議的事情，是在座的人聽我在這裡講，而且你們相信這件事情。我認為還有一件最不可思議的事情，就是在座的各位就是最不可思議的事情，能夠孕育出理解他的生命就是機器偉大的事情。

對太空的興趣，對於我來說有三個方面：1.理解宇宙是一個好奇心，基於好奇心我們走到了今天，至少我是這麼天真地認為；2.我們害怕孤獨，想跨越1.0，想文明、想前進，不想那麼悲觀，我覺得太空資源的探索、開採和利用是必由之路；3.生命演化的過程，我們今天能夠再進一步，我們的生命形態再進一步地進化，其實它是一個自然發展的過程，我們也不可抗拒，但是這個過程會跟前兩個方面很緊密地結合在一起。

我的演講就到這裡，謝謝大家。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！