出品："SELF格致论道讲坛"大众号（ID：SELFtalks）
以下内容为香港大学空间研讨实验室履行主任苏萌讲演实录：
咱们下午好。2007年8月，我从北大物理系结业，到哈佛大学地理系攻读博士学位，来到了朝思暮想的全球最好的高档学府之一，心境十分激动。
每天从早到晚有各式各样的学术活动、学术陈述，组织的满满当当。只需你乐意，可以从早到晚感触地理学带来的十分激动的心境。
有一天，一位年过半百、头发斑白的老教授来到咱们办公室找他的一个学生，看见我之后问我是新来的研讨生吗？我说是。
他说：“我给你一个十分有意思的研讨课题，你有没有爱好？”我说：“好。我正在寻觅有意思的课题，现已跟好几个教授谈过了。”他问我对什么感爱好，我说想研讨国际的来源、演化，研讨行星怎样构成等等。
他给了我一个十分有意思的标题——小行星采矿。其时我一听，感觉十分不靠谱，有点像科幻电影。我其时一愣，他就给我解说为什么做小行星采矿。
为什么进行小行星采矿
人类前史上发射了各式各样的望远镜，到太空中探寻国际的奥妙。哈勃望远镜是最厉害的望远镜之一。下图为詹姆斯·韦伯望远镜与哈勃望远镜。
左：詹姆斯·韦伯望远镜 右：哈勃望远镜
图片最下方有一个人，咱们可以幻想这是多么巨大的工程，花了几十年的时刻，从二战时期提出主意，到1990年才把哈勃望远镜送到太空，花了几十亿美元。
2007年，哈勃望远镜现已运转了将近20年的时刻。国际是加快胀大的，但这是一个难以幻想的场景，国际学家经过哈勃望远镜知道国际是加快胀大的，之后很长时刻，几代地理学家都在梦想着下一代设备在什么地方。
到现在，哈勃望远镜升空现已近30年了，下一代望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）诞生。
詹姆斯·韦伯望远镜耗资近100亿美元，与一艘新式航母的造价差不多。人类现已抵达这样的阶段，靠政府出资满意科学家的猎奇心现已走到了鸿沟。
为什么要进行小行星采矿？每一个学科开展到必定阶段，想持续完成快速开展，要靠这个学科自身给社会创造的价值，要经过商场化运作发现这个学科实实在在给人类的开展和进化带来实践优点。
比方核算机技能，人工智能，生物医药等范畴，其开展不是靠政府拨款迭代行进的，而是实在看到了它们对社会的反哺。
地理学是一门很陈旧的学科，人类的猎奇心主导着地理学的行进，一代又一代地理学家企图答复一些最根本的科学问题，但今日，依托猎奇心自身唆使的科学研讨行将抵达一个鸿沟。
咱们要经过地理学研讨为社会带来实践的对社会的反哺，才能让这个范畴得到更多的商场资源、社会资源。这是下个阶段持续了解国际来源规则、完成打破、答复终极问题的实质途径。
其时教授给我讲了很长时刻，我差不多能回想起这么多。我听完今后觉得很帅，翻开了我的脑洞，我对国际各式各样的常识很感爱好，但这推翻了我的观念，我还真没有考虑过几十年之后地理学怎样开展。
但其时仍然觉得小行星采矿是一件十分悠远的事，像科幻电影相同，太不靠谱了。所以我的预言完成了，就在几年前，小行星采矿真的成为科幻影视作品的体裁，比方美剧《The Expanse》。
美剧《The Expanse》海报
这部剧的首要剧情是，2200年，人类完成了大规模的小行星采矿，整个太阳系变成了人类的后花园。人类呈现了地球种族、火星种族，还有小行星种族，小行星种族其实便是旷工。有这么多人给整个太阳系的人类供给资源，这三波人也发作了许多风趣的故事。
其时跟我说话的教授——Martin Elvis，他的预言也完成了。2017年7月，一颗小行星近间隔飞越地球邻近。近间隔指地球与月球间隔的6倍左右（240万公里），在地理的标准下该间隔现已十分近了。
小行星2011 UW-158
经过地上和空间望远镜对小行星进行多波段的观测后，发现这颗小行星上首要的成分是铁、镍、钴、铂、水。假如把小行星上的铂金挖掘到地表，比人类前史上发现的地球表面处贮藏的铂金还要多。
小行星首要贮存资源
举个比方，铂金是一种贵金属，地表的铂金是怎样来的？便是地球46亿年演化前史中，小行星砸到地表时留下来的残骸。地球最开端构成时的铂金现已沉到了地心。
这颗小行星铂金的市道价值大约为1.7万亿美元。所以，这颗小行星掠过地上时，咱们可以幻想，眼看着1万亿美元飘过去了。
这颗小行星不是很大，只需1000m×500m巨细，这种小行星在太阳系里稀有百万颗。所以咱们可以幻想，太阳系有多少资源，而人类只看着地球，重复挖掘自己家乡的资源，重复污染自己的环境。所以咱们人类开展的未来，必定要走到太空中去。
小行星挖掘开展现状
2010年，日本“隼鸟1号”初次将小行星物质带回地表，尽管只需一克。现在，“隼鸟2号”抵达小行星“龙宫”上进行物质挖掘。
隼鸟2号
“龙宫”小行星
美国NASA现已发射行星勘探器到“贝努”小行星进行勘探。而这颗“贝努”小行星，经过轨道核算，有或许在未来100年与地球相撞。
日本和美国的小行星勘探项目将带回几公斤的物质供科学研讨，还不能进行大规模商业化挖掘。
地理学要做什么工作？地球邻近有一类小行星——近地小行星，离地球最近，挖掘本钱最低。所以地理学家可以经过地上和空间的设备望远镜，探寻近地小行星的数量、方位、运转轨道、资源等。这便是现在咱们企图在做的一些工作。
2015年，美国经过太空法令，鼓舞美国公民进行民间商业化的太空资源挖掘；2016年，卢森堡出台法令，保证私家运营商对挖掘的太空资源的权力，即谁挖掘，物质就归谁，所以现在全国际大约20多家小型采矿公司在卢森堡进行注册，商业商场现已开展得十分敏捷了。
现在，美国最抢先的太空资源挖掘公司为“行星资源开发公司”。下图显现的并非实在场景，但正在往这个方向开展，尽管今日还没有完成对太空资源的大规模工业化挖掘、工业化使用，但在未来的10年、20年，这会在咱们的日子中发作。
幻想图
高盛最近有一篇关于小行星采矿的陈述，指出人们对小行星采矿的心理妨碍远远高于技能妨碍和资金需求。人们觉得小行星采矿是难以幻想的工作，但其完成已没有实质的技能妨碍了。
500年前西班牙的航海家来东方寻觅香料、黄金、更多的资源。为什么会有大航海年代？由于欧洲资源受限，咱们开端翻开视野，到更大的规模，到地球的另一端寻觅资源。
大航海年代
这些行为改动了人类的前史，改动了社会架构与国际地图。咱们今日阅历着相同的工作，树立大航天年代。太空资源存量远远逾越地球资源，怎样使用太空资源、怎样改动人类社会的运转架构，是十分大的出题，也不是咱们可以简略答复的出题。
举个比方，门捷列夫发现元素周期表，被颁发一个铝制奖杯，其时铝远远贵于黄金或许其他金属，由于铝最稀疏。但后来电解铝的创造使制铝成为最廉价的工艺之一，使国际工业发作了改动。因而，整个工业架构是根据咱们一切能使用的资源份额设定的。
再举个比方，西班牙从美洲带回的黄金和白银使整个欧洲发作了严峻的通货胀大，其时社会不再遭到资源的约束，打破了其时欧洲约束。咱们带回来的太空资源也将打破地球的约束，使人类社会不再受资源的约束，走到更远的未来。
从头界说文明与生命
有了太空资源，咱们可以界说人类文明进化的不同阶段。1964年，前苏联的天体物理学家也曾提出这个概念。
一个文明开展到必定阶段，可以充分使用它地点行星上的资源，界说为“文明1.0”；可以充分使用它地点恒星体系的资源，界说为“文明2.0”；可以充分使用整个星系的资源，如银河系，界说为“文明3.0”。
文明开展途径
今日人类的文明在哪里？大概在0.7，咱们还没有充分使用地球资源，也没有实在翻开太空资源的宝库。但假如对太空资源充分使用，尤其是近地小行星的资源，人类的文明将跨过1.0，这是一个十分重要的关口。
学术界有样的观念，高才智文明开展到必定阶段很难跨过到新阶段——成为多星球种族。永久日子在一个星球会面对许多危机，不管是自我消灭仍是环境构成的消灭，比方恐龙灭绝。
所以回到这样的问题：地理学家为什么要研讨国际？
首要，我以为了解国际是人类文明行进的必经之路。人是有猎奇心的才智物种。A不研讨，B不研讨，最终总会有C会研讨，猎奇心是挡不住的，唆使着前史的车轮滚滚向前，人类文明不断前进。这便是为什么总有一拨人想仰视星空、研讨国际，想答复问题，再告知大众，这拨人便是地理学家。
第二，现在人类对地理、对国际的了解到了一个改动点，shifting point。咱们对地球周围的环境，对太阳系的研讨抵达这样的阶段，科学和技能不断开展、不断交融，使咱们有才能在未来的10年、20年开端翻开太空资源的大门。这是曾经的文明不曾做到的，而咱们今日正处在这样的改动点。
第三，这是生命演化的必经之路，是自然规则。不只是人类，只需有高档才智生命的存在，它们也会充分使用可以接触到的物质能量开展自身，这是一个自然规则。
咱们可以幻想，从138亿年前国际诞生到46亿年前地球构成，再到生命渐渐开端在地球演化，花了多长时刻才发作人类，人类又花了多长时刻才发作文明，文明花了多长时刻来到了今日的节点。
国际开展轨道
走出地球、仰视太空是一个指数快速增长和堆集的进程。今日是文明0.7，什么时候能到文明1.0，什么时候到2.0，什么时候到3.0？这或许是一个远远逾越咱们幻想的开展进程。
从地理学家的视点，咱们觉得或许未来20年、50年，地理学和太空科技的结合会改动人类的日子方法。
但今日地理学企图要答复一个很根本的问题：是否存在地外文明？或许说人类该怎样成为一个多星球的种族，下降文明被消灭的危机，再或许说，咱们现在可以仰视星空的这样一个高才智文明在国际中是不是孤单的。这是一个长久以来科学家和大众企图去考虑、寻觅依据的课题。
国际中再构成一个地球，地球上还有人，这是一件十分困难的工作。假如20年前问我这个问题：除了地球，其它星系还有地球吗？我会答复：或许很难。
现在，跟着地理学的开展与技能的前进，太空中的越来越大、越来越贵的望远镜告知咱们一些本相，比方银河系里大约有1000亿颗恒星，估量行星的数量大过恒星的数量，这是20年前彻底不行幻想的工作。
下图展现了部分已被人类发现的星球。
已勘探到的星球
现在，人类现已发现了四、五千颗行星，即便这些行星长得像地球，也很难有生命的演化。但也或许是咱们的幻想力太狭隘了，或许有咱们彻底无法了解的其他的才智生命。但迄今为止并没有找到，或许由于森林规则，咱们没有看到地外生命的存在，也或许地外生命看到了咱们，但咱们还不知道。
离地球最近的恒星是比邻星，间隔离地球4光年左右。比邻星旁发现了一个跟地球差不多的行星，或许是今日的技能最远可以抵达的行星。
2016年，霍金及其他科学家发动“打破摄星”方案，把一个1g重的芯片运到比邻星邻近，看一看这个行星是否合适人类寓居。
打破摄星方案
4光年，即便把速度加快至20%的光速，也需求20年时刻，再用4年的时刻把信号传回地球。所以，从发射那天开端，25年后就可以知道比邻星周围的行星是否合适人类寓居。
依托太阳的能量，即“光帆技能”，协助飞行器提高速度、处理燃料问题。这是今日的科技水平能想出来的最棒的方法了。
2017年，人类发现了一个天体，下图是它幻想的姿态。
小行星“Oumuamua”
该天体以古怪的轨道快速进入到太阳系，之后又敏捷脱离。剖析后发现，这是人类迄今为止观测到的榜首个从太阳系以外飞进太阳系的天体。
这个天体与咱们发现的太阳系里数百万颗小行星一点都不相同。比方，它长得像雪茄，长短比至少是10:1，咱们无法对它进行更具体的丈量。人类从未在太阳系中观测到这样一个长得像飞盘相同的东西。
不仅如此，对它进行一段时刻的调查后，科学家发现它不是依照传统的行星运动轨道运动，或许说不符合传统牛顿定律。越挨近太阳系中心，它运动得越快，这彻底超出人的幻想。
哈佛地理系的系主任在预印本arXiv上宣布一篇文章，指出Oumuamua或许是一个光帆。假如它是一个光帆，它的形状、运动轨道，咱们以为很古怪的工作都可以解说通了。
有三种或许：榜首，他错了；第二，它或许真的是一个光帆，其他文明造了这个光帆，专门来到太阳系逛一趟；第三，这个文明现已不存在了，但这个光帆是文明的遗址，是本来它们制造的星际游览设备的一部分，跑到了太阳系。
或许有逾越咱们幻想之外的文明的存在，也或许它真的不存在了，地上望远镜、空间望远镜十分活络，假如有地外文明，望远镜必定可以看到。但望远镜并没有勘探到，有或许高才智文明与咱们不是一起存在于国际的角落里，但它有或许真的存在过。
除了文明，也可以界说“生命1.0”、“生命2.0”、生命“3.0”。细菌是“生命1.0”的代表，它的硬件是固定的，繁衍是它仅有的进化时机，进化方法十分缓慢。
人类是“生命2.0”的代表，咱们的硬件不变，但整个生命进程中，人类不断地学习，不断地变聪明，不断地用常识改动自己。硬件不变，但软件不断晋级。
什么是“生命3.0”？生命自身不必定依赖于硬件、依赖于身体存在，生命可以彻底以软件的方法存在，假如软件可以随时随地晋级，生命就可以重复、敏捷的生长。
生命进化进程
咱们或许看过这部闻名科幻电影，生命的演化速度可以远远逾越人的幻想。它或许真的是一个高才智生命，打一个响指，整个国际就发作了改动，这不是彻底不行幻想的工作。
灭霸，电影《复仇者联盟》人物
还有一部科幻电影——《Contact》，首要剧情是一个女地理学家使用国际最大的地理射电望远镜——甚大阵射电望远镜（Very Large Array），一向盯着天上看。
电影《Contact》海报
然后她接纳到了来自外星生命的指令，人类依照这个指令的攻略造了一个巨大的机器，使人类完成了穿越，让女科学家抵达仙女座星系，正是宣布信号的文明的周围。
这个文明进行了一次传达，告知咱们这儿有一个文明，期望人类做这样一件工作。其实人类看着它是黑盒子，不知道它要干什么。这很像病毒的传达方法，比方，有的人电脑里边收到一封带有附件的邮件，出于猎奇会翻开，一旦翻开电脑就会中毒。
此刻，你这个文明自身的存在就失去了含义，由于你能做的工作便是听这个病毒的指令，把周围的物质、动力悉数转换成它需求的东西。从而，以你的文明为根底，以病毒的方法重复传达，最终把整个国际的物质和动力悉数耗费殆尽。假如不能很好的操控高才智文明的开展，这便是或许面对的结果。
国际构成距今现已138亿年了，国际从一个很低微的起点开端演化到今日，一切的工作都是依照物理的规则、墨守成规地开展到现在。
可是咱们其实是最走运的那一部分，咱们能享用国际的美丽，也或许会真的见证这样的shifting point。咱们真的在翻开一个鸿沟，经过“生命2.0”再孵化出更高档的生命，有或许改动国际未来的开展规则。经过AGI（Artificial General Intelligence，通用人工智能）向国际传达生命存在的信息。
大脑与国际
咱们的大脑里有1000亿个神经元，国际里有1000亿个星系，它们的散布方法都是网络式的，每一个点都多姿多彩，我一向都为这件工作感到十分惊讶。
左：国际星系散布 右：人类大脑神经元
咱们以为国际是最杂乱的，其实，从这个视点看，咱们的大脑跟国际的杂乱程度是相似的，人类的大脑或许是国际可以孵化出来的最杂乱的结构，这便是国际一切的寄望地点。
国际花这么长时刻孵化出来才智的生命，孵化出高档文明，期望这个文明能做点什么改动国际未来的命运。
国际中最不行思议的工作是国际居然是可以被了解的。咱们的大脑只需两斤重，但可以装下整个国际，这是一件难以置信的工作。
但我觉得国际最不行思议的工作是国际居然可以孕育出赏识它的才智生命。下图显现的是MIT的一门课程——《Artificial General Intelligence》。图片问候一部十分有名的科幻电影，或许在咱们的有生之年真的可以看到这样一幕的发作。
MIT课程《Artificial General Intelligence》
可以在今日这样一个年代，亲历走出地球、打破极限、走向太空的年代，真的是十分走运的一件工作。谢谢咱们。
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