原文摘录

飞船派VS地球派

“嗨,飞船派和地球派又打起来了!”

我对这事不感兴趣,他们已经打了四个世纪了。但我还是到外面看了看,在那打成一团的几个男孩中,一眼就看出了挑起事的是阿东。他爸爸是个顽固的飞船派,因参加一次反联合政府的暴动,现在还被关在监狱里。有其父必有其子。

几名粗壮的船员好不容易才拉开架,阿东鼻子血糊糊的,振臂高呼:“把地球派扔到海里去!”

“我也是地球派,也要扔到海里去?”小星老师问。

“地球派都扔到海里去!”阿东毫不示弱,现在,在全世界飞船派情绪又呈上升趋势,所以他们又狂起来了。

“为什么这么恨我们?”小星老师问。

其他几个飞船派小子接着喊了起来:“我们不和地球派傻瓜在地球上等死!”

“我们要坐飞船走!飞船万岁!”……

小星老师按了一下手腕上的全息显示器,我们面前的空中立刻显示出一幅全息图像,孩子们的注意力立刻被它吸引过去,暂时安静下来。

那是一个晶莹透明的密封玻璃球,直径大约有10厘米,球里有三分之二充满了水,水中有一只小虾、一小枝珊瑚和一些绿色的藻类植物,小虾在水中悠然地游动着。小星老师说:“这是阿东的一件自然课的设计作业,小球中除了这几样东西,还有一些看不见的细菌,它们在密封的玻璃球中相互依赖、相互作用。小虾以海藻为食,从水中摄取氧气,然后排出含有机物质的粪便和二氧化碳废气,细菌将这些东西分解成无机物质和二氧化碳,然后海藻利用了这些无机物质与人造阳光进行光合作用,制造营养物质,进行生长和繁殖,同时放出氧气供小虾呼吸。这样的生态循环应该能使玻璃球中的生物在只有阳光供应的情况下生生不息。”

“这是我见过的最好的课程设计,我知道,这里面凝聚了阿东和所有飞船派孩子的梦想,这就是你们梦中飞船的缩影啊!阿东告诉我,他严格按照计算机中的数学模型,对球中每一样生物进行了基因设计,使他们的新陈代谢正好达到平衡。他坚信,球中的生命世界会长期存在下去,直到小虾寿命的终点。老师们都很钟爱这件作业,我们把它放到所要求强度的人造阳光下,也坚信阿东的预测,默默地祝福他创造的这个小小的世界。但现在,时间只过去了十几天……”

小星老师从随身带来的一个小箱子中小心翼翼地拿出了那个玻璃球,死去的小虾漂浮在水面上,水已混浊不堪,腐烂的藻类植物已失去了绿色,变成一团没有生命的毛状物覆盖在珊瑚上。

“这个小世界死了。孩子们,谁能说出为什么?”小星老师把那个死亡的世界举到孩子们面前。

“它太小了!”

“说得对,太小了,小的生态系统,不管多么精确,是经不起时间的风浪的。飞船派们想象中的飞船也一样。”

“我们的飞船可以造得像上海或纽约那么大。”阿东说,声音比刚才低了许多。

“是的,按人类目前的技术也只能造这么大,同地球相比,这样的生态系统还是太小了,太小了。”

“我们会找到新的行星。”

“这连你们自己也不相信。半人马座没有行星,最近的有行星的恒星在八百五十光年以外,目前人类能建造的最快的飞船也只能达到光速的百分之零点五,这样就需十七万年时间才能到那儿,飞船规模的生态系统连这十分之一的时间都维持不了。孩子们,只有像地球这样规模的生态系统,这样气势磅礴的生态循环,才能使生命万代不息!人类在宇宙间离开了地球,就像婴儿在沙漠里离开了母亲!”

“可……老师,我们来不及的,地球来不及的,它还来不及加速到足够快,航行到足够远,太阳就爆炸了!”

“时间是够的,要相信联合政府!这我说了多少遍,如果你们还不相信,我们就退一万步说:人类将自豪地去死,因为我们尽了最大的努力!”

1.关于“逃跑姿势”的争论

太阳即将爆炸,人类毫无办法。既然逃跑已成定局,剩下的问题就是选择一个帅气的姿势。这个选择把大人和孩子们的世界分裂成了敌对的两派。小说中并没有提到地球派是如何战胜飞船派的,但是,即使地球已经成功装上了发动机并开动了几百年,争论和冲突也并没有停下来。飞船派觉得传统姿势最靠谱,人类开飞船的技术可比开地球的成熟多了,毕竟各式各样的飞行器已经开了几百年,而开地球还是头一遭。地球派认为飞船的生态系统太小了,比起开地球,全军覆没的风险更大。

那么,什么是生态系统,生态系统多大才够大呢?

2.什么是生态系统?

生态系统既然是“系统”,那就至少应该包含两个或者两个以上的要素,如果只有一个,一定不是系统。所以,生态系统里面都有什么呢?

和其他系统不一样的是,生态系统首先必须要有生物。此外,还要包括生物所处的环境。自然界一定的空间内,生物和其周围的环境构成了一个整体,这个整体就是生态系统。生物需要从周围的环境中汲取物质和能量维持自身的生存,在这个过程中,它们会把吸收的转化为其他物质或能量释放到环境中去,死后的躯体也会回归到环境中,进入下一个循环。生物与环境互相影响,彼此交联,物质、能量在其中循环流动起来。有了这两样,就构成了一个除外部能量输入以外,其他完全可以自给自足的生态系统。所以,“生物”和“环境”是生态系统可以运转的必不可少的两个要素。

除了两个要素,生态系统一般还会包括三种不同的角色:生产者、分解者和消费者。在生态系统这个每时每刻都忙忙碌碌的工厂里,这些角色就像不同的岗位,承担着不同的任务。

生产者主要是一些植物或者细菌,在生态工厂里,我们可以叫它们“吃能量的人”。它们有一个共同的特点,就是可以直接吸收环境中的能量来维持生命,比如绿色植物、光合细菌等,只要有阳光照射,再加上水等一些基本的原料,它们就可以通过光合作用来合成有机物,给自身的机体供能。所以它们又叫作“自养生物”。在自力更生的同时,它们还可以向环境释放氧气等物质,为其他成员提供生活必需品。生产者是生态工厂中唯一可以直接利用和转换能量的人,这个特异功能让其成为整个工厂中唯一不会被开除的人。

分解者主要是一些细菌和真菌,我们可以叫它们“吃腐物的人”。它们不嫌脏不嫌臭,以尸体、粪便等各种没有生命的有机物质为主要食物,吃进去后把它们分解成水、二氧化碳等清洁的原料,提供给生产者循环利用。所以,分解者在生态工厂中的位置是非常重要的“垃圾回收处理岗”,如果没有它们,在一个封闭的生态系统中,原材料用完了,花花草草们就得停工了。除了微生物,屎壳郎、蚯蚓等一些吃腐物的动物也是分解者。所以,如果路上碰到了它们,请记得爱护我们的环卫工人喔!

此外,还有一些坐享其成的家伙——消费者。是的,说的就是我们——“吃别人的人”。“我们”不仅仅是指人类,还包括几乎所有的动物和一部分微生物。一般有两种吃法:一种是把其他动植物抓来直接吃,干脆利落;另一种是寄生在别人的身体上偷偷吃,慢慢吃。这个岗位还分级别呢!一般来说,吃花花草草的是初级消费者,吃肉的是次级消费者,以此类推,还有三级消费者、四级消费者……总的来说,你吃的东西级别越高,你的级别就越高。

那么,一个生态工厂,有生产者和分解者就可以开工了,要消费者这种不劳而获的人有什么用呢?

其实,消费者的作用也不小,它们可以通过“消费”这种高效的方式,加快生态工厂中资源的循环,维持员工数量和工厂规模的稳定,是生态工厂运行的“加速器”和“稳定器”。同时,还能帮生产者们传递信息和促进繁荣,比如鸟儿吃水果、小蜜蜂采花蜜等,都可以帮助植物繁殖。另外,消费者们的身体和代谢产物也可以为生产者和分解者们提供养料……可以说,消费者是维持工厂高效、平稳运作非常重要的岗位了。

生态工厂可大可小,太阳系可以算是一个恒星系级别的超级生态工厂,小说里的玻璃球也是一个小小的生态工厂。生态工厂就是生命的培养皿,离开了它,没有任何生物能够独立存在。所以,想要逃离太阳系进行星际移民,就得带上我们自己的生态系统。

3.“开飞船”还是“开地球”?

毫无疑问,开地球当然要帅得多。飞机、火箭、飞船和各种造型的星际战舰,乃至外星人的星际舰队,我们都见过不少了(电影里的也算),但是你听说过外星人开着星球过来的吗?所以,在《流浪地球》里,开地球首先是打造一个名场面的需要。那么,实际上,到底是开地球靠谱还是开飞船靠谱呢?

首先,这取决于人类的科技水平,也就是利用和改造自然的能力达到了什么程度。苏联的天文学家尼古拉·卡尔达舍夫以这个能力为标准,将宇宙文明粗略划分为三个等级:

第一级是行星级文明,行星级文明可以完全利用和控制自己所在星球的全部资源,是该星球至高无上的绝对主宰。只要他们愿意,可以随意变化星球上的土地、天气,甚至具备毁灭周边一些行星的能力。以此类推,第二级宇宙文明是恒星级文明,第三级是星系级文明。文明级别之间的差异比人类和草履虫之间的差异还要大得多,进化到下一级文明需要非常漫长的时间以及运气。要知道,地球这样一个适合孕育生命的“天选之地”,用了约46亿年的时间才进化出0.75级的“类行星”级文明。

以人类现在的文明等级,地球是肯定没法开的,开飞船也不可行,因为现在的我们连一个像样的闭环生态系统都造不出来,除了躺平,大概就只能建造一些像“旅行者”一样的小型星际飞行器,作为保存人类文明火种的“诺亚方舟”,发射出去碰碰运气了。

而到了小说设定的那个时代,人类可以用岩石作为行星发动机的燃料,说明已经掌握了重物质可控核聚变技术。目前普遍认为,可控核聚变技术是行星级文明的标志之一,重元素可控核聚变又比轻元素可控核聚变难上不知多少倍。所以,小说里的地球文明等级应该至少已经达到了行星级文明1.0以上。在这个级别,理论上开地球是可以的,建造比巨型城市还大的飞船和长期稳定的人工生态系统应该也不是难事,毕竟这个时候,人类已经是行星级别的可以呼风唤雨的物种了。所以,开飞船和开地球,应该都是可以考虑的方案。在这种情况下,你觉得是开飞船还是开地球更靠谱呢?

开飞船的好处,第一是技术熟练,实现难度小。几百年的飞行器设计、制造和使用经验让人类在选择飞船的时候更有底气。第二是比起地球来,飞船规模小得多,控制更加灵活机动,要是遇上小行星来袭、超新星爆发等突**况,要打要跑都方便得多。飞船最大的问题是比起地球来说还是太小,不能一次带走地球上所有的人。让剩下的人毫无希望地留在地球上等死,是非常难以做出的决定。此外,宇宙中,一个行星级文明在跨恒星系飞行的旅途中飞行会遇到什么是难以预料的,飞行器越小,旅途中抗风险的能力就越小。即使按计划顺利到达,目的地有没有行星可以降落也未可知。如果有,行星是否适合生物生存,会不会有原住民拿着光剑严阵以待等,都是可能要面对的问题。

而开地球的方案是以“拯救全人类”为目标的,将地球整个生态系统(虽然可能已经千疮百孔)打包带走,包里装着比飞船丰富无数倍的原生态资源,乘客安全感满满,不容易抑郁,还不用在千万个恒星中去翻找那一点模糊的行星,操心该星球对人类的界面是否友好,能不能改造。此外,比起飞船来,地球这个庞然大物对抗撞击、辐射等风险的能力也强了许多,利用自身的重量,旅途中顺手牵羊“偷”个小行星当燃料什么的也挺方便。

但是,“带球跑”的性价比太低了,人类生存所需要的生态系统,即使算上地下城和岩石开采的需要,也只有地球表面那薄薄的一层。为了带走这一层,耗费巨量的人力、物力去推动整个地球进行星际航行是非常不划算的。而且,地球太大了,开起来,姿态和航向控制、切入新的恒星轨道等操作都比开飞船难得多,地壳能不能承受发动机启动、变向时产生的巨大推力也是需要考虑的问题。并且,如果人类能够有较大的把握将地球连同全人类一起开到另外一个恒星系的既定轨道上,那么这样的技术用来开飞船岂不是更加简单?

小说外,地球派和飞船派的讨论还在继续。也许这个问题的各种细节,只有等到人类的认知和科技水平不断提升才能逐渐明朗。在这之前,如果力所能及,双管齐下或许是最安全的方案。

4.地球上最小的生态系统

目前,地球上已知最小的闭环生态系统,只有生产者和它所处的环境。科学家们在位于南非的一座金矿的地面下,发现了一种非常奇怪的细菌,同时也可能是地球上最古老的生物——Desulforudis audaxviator。我们就叫它小D吧。小D生活在地下3公里完全见不到阳光的地方。它的食物,是我们前面提到过的同样非常奇怪的物质——铀。准确地说,并不是铀,而是含铀的岩石所产生的放射能量。利用这些能量,小D就能够从周围的空气中获取它所需要的营养物质,并将水分解为氢和氧。这样的话,只要抱紧岩石的大腿,它就可以快乐地繁衍下去,甚至连分解者都不需要。

我们知道,铀元素几十亿年才衰减一半,寿命比太阳还长,几乎可以算是无穷无尽的能源了。如果小D家族坐着它们小小的岩石去星际旅行,能创造多长的宇宙航行纪录还真是一件非常值得期待的事情呢。