目前,對于太空移民,科研人員有三種想法:
首先是火星移民。火星殖民地將是自給自足的,利用火星本地資源產生水、氧氣以及建筑材料;第二個想法是自由飄浮在太空中的殖民地—利用來自月球和小行星的金屬,建造巨大的太空城。太空城將能容納幾千人居住,它們能夠通過自轉產生類似地球的重力,這樣的太空城可以繞地球運行,也可以懸浮在拉格朗日點,在這些位置上,太空城所受到的來自太陽、地球和月球的引力剛好平衡;最后一個設想是“太空方舟”,載有幾千名太空殖民者的巨型太空船,離開地球,世世代代地進行著沒有回程的航行。
那么,誰將成為太空移民?答案是:普通的家庭。我們當然需要一些像皮卡德船長(《星際迷航》中的船長)那樣的人,但最初移民中的大部分應該是農民和建筑工人。他們必須身體健康,且必須保證在整體上的基因多樣性,因為如果所有成員在基因上完全相同,一次疾病爆發就可能使他們全軍覆滅。
太空移民的總人數設為多少才合適?人類遺傳學研究者認為,一開始在一艘能夠提供充足生存空間的宇宙飛船中,太空移民的人口數量至少應該是2000個。
此外,我們也必須仔細考慮太空移民群體的人口結構—年齡分布和性別比例。模擬研究表明,當太空移民群體中最初的年輕人和老年人、男性和女性的比例取某些值時,經過幾個世紀以后,移民群體的狀況會比初始人口結構處于其他狀態的群體更好。
根據一些計算結果,經過大約150年—也就是經過五代之后,自然選擇給太空移民的身體帶來的變化將變得明顯起來。但文化的變化將比生物學變化更明顯。雖然移民傾向于保留自己原有的某些傳統和習俗,以維持文化的認同感,但他們同時也會創造出在新環境中生存所需要的新傳統和習俗。

在有著獨特材料和結構的火星建筑中,氣壓較低,氧氣含量較高,聲音的傳播可能與地球上有所不同,這可能會影響火星移民的發音和語速,從而產生火星腔,甚至火星方言。另外,火星上更小的重力可能會影響人們的肢體語言—這是人類交流方式中非常重要的一種,進而影響各種表演藝術。
在高速飛離地球的世代飛船中,可能會發生更深刻的文化改變。隨著飛船不斷遠去,時間和空間這些基本概念可能很快就會發生轉變。例如,飛船上使用地球計時的方式會保持多久?在沒有晝夜和年份的情況下,飛船文明或許會發明一種10進制的計時方式。也有可能,他們會放棄以過去某個事件為起點(例如,當他們永遠離開地球之時)的計時方式,而是將抵達某個遙遠“太陽系”的時間作為參考點,采用倒計時的方式。
300年內,新型太空人出現
假設由2000人組成的火星移民具有特定的年齡和性別結構,計算表明,突變固定下來的時間,一定不會超過300年。
在火星上,一部分人可能會選擇長期居住在屏蔽條件較好的地下城;而另一部分人則可能更傾向于居住在地面上,從而可以更方便地移動,這可能會加大各個群體間遺傳基因的分化。與火星移民的情況不同,在封閉的、人口有限的世代飛船上,有利基因突變固定下來的速度可能會更快,從而使群體朝著基因一致性更高的方向進化。
什么時候會出現新物種的誕生?現代人在長達十萬年的時間里都沒有進化出生物學意義上的新物種,這在很大程度上因為我們可以更多地適應自然環境,而不僅僅依靠生物學上的改變。但在太空中,自然選擇和文化選擇將發揮重要作用,重新塑造太空人類,這甚至可能使太空人類和地球人類之間產生生殖隔離。
當然,人類也有可能自主設計新的物種。太空人類最終很可能會掌握駕馭DNA的力量,針對不同的環境定制自己的身體。火星移民可能會通過基因工程,設計出類似于腮的器官以便從火星大氣的二氧化碳中分離出氧,或者設計出堅韌的皮膚和肌肉組織以適應低氣壓環境。他們或許會有意識地使自己成為一個新物種:太空人類。
太空移民所需的準備工作

人類的太空移民需要許多工程和技術領域的進步。一些科研人員認為應該立刻從三個方面著手開展工作:
首先,我們必須克服政治和技術方面的憂慮和恐懼感,開始在地球之外進行生育實驗,在太空中生育和撫養孩子,以便了解人類在全新的輻射、氣壓、大氣組成以及重力環境中生殖、發育和成長所面臨的關鍵問題。這是一個很難作出的決定,但適應太空環境有時就要付出痛苦的代價。
其次,我們必須在太空中進行馴化生物的養殖實驗,研究它們是否能正常、健康地生長。離開微生物和動植物,我們哪里也去不了。
最后,我們必須重拾使人類生存至今的進取心,在地球家園之外開拓新的生存空間。在進行與太空移民相關的研究上,我們必須更勇敢。否則,總有一天,我們將同地球上的其他物種一起滅絕—就像威爾斯在1936年寫下的關于人類未來的名言:“要么遍布宇宙,要么終將毀滅。”
更多內容,詳見《科學美國人》中文版《環球科學》2013年2月號
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