如果一个星球有自己的思想？

生命的集体活动（所有的微生物、植物和动物）已经改变了地球。 以植物为例：植物采取了一种进行光合作用的方式来提高自身的生存能力，但这样做会释放出改变地球整体功能的氧气。 这只是个体生命形式执行自己任务的一个例子，但集体进行就会对行星规模产生影响。

如果生命的集体活动（称为生物圈）可以改变世界，那么认知的集体活动以及基于这种认知的行动是否也能改变一个星球？ 一旦生物圈进化，地球就拥有了自己的生命。 如果一个有生命的星球有自己的生命，它是否也有自己的思想？

由美国罗切斯特大学（University of Rochester）行星科学研究所亚当·弗兰克（Adam Frank）教授和美国亚利桑那州立大学的研究团队提出问题。 他们自称的思想实验将当前对地球的科学理解与关于生命如何改变行星的更广泛的问题结合起来。 研究人员讨论他们所谓的行星智能（即在行星范围内运作的认知活动的概念）以提出关于人类如何应对气候变化等全球问题的新想法。 正如弗兰克教授所说：「如果我们希望作为一个物种生存下去，我们必须利用我们的智慧为地球带来更大的利益。」

从诸如圭亚假说（Gaia hypothesis）之类的观点中汲取了灵感（该假说提出生物圈与空气、水和陆地等非生命地质系统强烈相互作用以维持地球的宜居状态）来解释即使是非技术性有能力的物种也可以展示行星智慧。 关键是生命的集体活动创造了一个自我维护的系统。

弗兰克教授指出，最近的许多研究显示，森林中树木的根部是如何通过称为菌根网络的地下真菌网络连接起来。 如果森林的一部分需要养分，其它部分通过菌根网络向受压部分发送它们生存所需的养分。 这样，森林就保持了自己的生存能力。

目前，研究人员称地球的文明为「不成熟的技术圈」，即是直接影响地球但不能自我维持的人类系统和技术的集合体。 例如，我们的大部分能源使用都涉及消耗使地球海洋和大气退化的化石燃料。 我们为生存而消耗的技术和能源正在摧毁我们的家园星球，而这反过来又会摧毁我们的物种。 因此，为了作为一个物种生存下去，我们需要为地球的最大利益而共同努力。

但是，弗兰克说，我们还没有能力为地球的最大利益做出共同反应。 地球上有生物智能，但没有行星智能。」

研究人员假设地球过去和可能的未来的四个阶段，以说明行星智能如何在人类的长期未来中发挥作用。 他们还展示由行星智能驱动的这些进化阶段如何成为银河系中任何进化生命和可持续技术文明的行星的特征。

第一阶段（未成熟的生物圈）：地球早期的特征，数十亿年前，在技术物种出现之前，当时微生物存在，但植被（vegetation）尚未出现。 全球反馈很少，因为生命无法对地球的大气层、水圈和其它行星系统施加力量。

第二阶段（成熟的生物圈）：地球的特征，也早于技术物种，距今约二十五亿至五亿四千万年前。 稳定的大陆形成，植被和光合作用发展，氧气在大气中积累，臭氧层出现。 生物圈对地球产生了强烈的影响，或许有助于维持地球的宜居性。

第三阶段（不成熟的技术圈）：现在地球的特征，具有相互关联的通讯、交通、技术、电力和电脑系统。 然而，技术圈仍然不成熟，因为它没有整合到其它地球系统中，例如大气层。 相反，它从地球系统中汲取物质和能量，从而推动整个系统进入一个可能不包括技术圈本身的新状态。 从长远来看，我们当前的技术领域正在与自己作对。

第四阶段（成熟的技术圈）：弗兰克教授表示，地球的未来目标应该拥有使整个地球受益的技术系统，包括以太阳能等不损害生物圈的形式在全球范围内收集能源。 成熟的技术圈是与生物圈共同进化成一种允许技术圈和生物圈蓬勃发展的形式。

弗兰克说：「行星通过不成熟和成熟阶段进化，行星的智能状况显示何时到达成熟行星。 问题是弄清楚行星智能在实践中的样子和对我们的意义，因为我们还不知道如何进入成熟的技术圈。」

虽然我们还不知道行星智能如何具体表现出来，但研究人员指出，成熟的技术圈涉及通过构成复杂系统的反馈回路网络将技术系统与地球整合。

简而言之，一个复杂的系统是由较小的部分组成的任何东西，这些部分以这样一种方式相互作用，即系统的整体行为完全依赖于相互作用。 也就是说，总和大于其部分的整体。 复杂系统的例子包括森林、互联网、金融市场和人脑。

就其本质而言，复杂系统具有全新的属性，这些属性会在各个部分相互作用时出现。 例如，仅通过检查大脑中的神经元很难辨别一个人的个性。

这意味着当个体形成行星智能时，很难准确预测会出现什么特性。 然而，根据研究人员的说法，像行星智能这样的复杂系统将具有两个定义特征：它将具有紧急行为，并且需要自我维护。

弗兰克教授说：「数十亿年前，生物圈通过创造在氮周围移动和运输碳的系统，弄清楚了如何独立地容纳生命。” 现在我们必须弄清楚如何拥有与技术领域相同的自我维护特性。”

尽管做出了一些努力，包括全球禁止某些危害环境的化学物质，以及转向使用更多太阳能，我们还没有行星智能或成熟的技术圈，但这项研究的全部目的是指出我们应该前进的方向。

弗兰克指出，提出这些问题不仅将提供有关地球上生命过去、现在和未来生存的信息，还有助于寻找太阳系外的生命和文明。 弗兰克教授是美国国家航空航天局拨款资助的首席研究员，旨在寻找围绕遥远恒星运行的行星上的文明技术特征。

【图、文：节译自美国罗切斯特大学2022年2月16日新闻公布】 研究全文刊登在2022年2月7日出版的《国际天体生物学报》;标题是：Intelligence as a planetary scale process

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