殖民外星球需要多少人？

李思揚(yáng)

地球不是人類永久的家園，終究有毀滅的那一天。而且，人類現(xiàn)在的種種 活動(dòng)，給地球造成的各種災(zāi)難正在不斷上演，以至于我們的地球已“千瘡百孔”。此外，加上日益暴漲的人口 數(shù)量，這也使得原本受傷的地球越來越不堪重負(fù)。所以，為了人類的世代繁衍，人類必須要向太空擴(kuò)展，去尋 找地球以外的“第二棲息地”，并能在那里建立一個(gè)全新的殖民地。

星際旅行時(shí)間漫長

在太陽系里并沒有一個(gè)類似地球這樣的地方，我們只能到太陽系外尋找另外的宜居星球。目前科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這樣的星球可能有5個(gè)：距離地球27光年的獵犬座的黃矮星，距離地球42光年的仙女座恒星，更遠(yuǎn)些的金屬元素含量約為太陽一半的天鶴座恒星，以及天蝎座18和飛馬座51。

不過，問題是人類怎么才能到達(dá)這些星球呢？不用說，肯定得借助先進(jìn)的星際飛船！對(duì)于太陽系內(nèi)的火星，人類至今都還沒有親身上去過，而且據(jù)美國航天局預(yù)測，大概還需要20年的時(shí)間人類才能夠最終登陸火星。所以，以人類目前的科技水平，就別指望還能出太陽系去另外的星球了。可以想象，星際旅行之間的難度有多大！

據(jù)計(jì)算，距離太陽系最近的恒星系統(tǒng)——離地球約有4.23光年的半人馬座α星（也叫比鄰星），究竟有多遠(yuǎn)呢？就是以光的速度到那里只要4.23年，但我們并沒有任何星際飛船的速度能夠達(dá)到和光速一樣快。就目前的飛船速度而言，如果要飛往比鄰星，最快也得需要幾千年才能到達(dá)。看來，比鄰星雖然“比鄰”，但卻遠(yuǎn)在天涯！

而且，這些星際飛船暫時(shí)還沒有達(dá)到載人的水平。不過，即使在不久的將來飛船具備了這一技術(shù)，但對(duì)于人類短暫的生命而言，他們就是到死也無緣見到飛船抵達(dá)的那天。要是最終還有人會(huì)到達(dá)，那也是人類不知經(jīng)過了多少代繁衍后才遺傳下來的后代。所以，在到達(dá)目的地之前將會(huì)有一代又一代的人在飛船上出生、生活和死亡。要知道，這還是離地球最近的比鄰星，尚且都需要幾千年的時(shí)間，更何況是那些更遠(yuǎn)的星球哩！

看來，在星際飛行的漫長旅途中，需要好多代人類的先驅(qū)。因此，我們不得不考慮一個(gè)問題：就是怎么讓人類在飛船上正常繁殖？不容置疑，飛船上的人口數(shù)量一定不能太少。那么，在到達(dá)目標(biāo)星球之前，究竟要帶多少人才能保證人類的繁衍生息呢？

初始人口越多越好

美國佛羅里達(dá)大學(xué)的人類學(xué)家根據(jù)人類學(xué)的模型計(jì)算出，假如人類乘坐一艘星際飛船到太陽系外的一個(gè)星球上去，并建立一個(gè)全新的殖民星球，飛船飛行的時(shí)間為2000年，那么，飛船上要帶夠150人才可以滿足人類的繁殖需求。但是，美國波特蘭州立大學(xué)的科學(xué)家卻認(rèn)為，也許150人可以滿足人類在飛船飛行前期的正常繁殖，但并不能保證在飛行后期或到達(dá)目標(biāo)星球后，這些人的后代還能在這個(gè)星球繼續(xù)繁衍。

我們知道，一個(gè)種群中個(gè)體數(shù)量較少，并且又在十分孤立的環(huán)境中，就很可能會(huì)造成種群內(nèi)部的近親繁殖，其后果就是他們的后代容易患有一些先天性的遺傳疾病，那么很多人就會(huì)因此而死掉。而且，后代的后代罹患各種遺傳疾病的概率也會(huì)相應(yīng)增大，健康狀況一代不如一代，這樣下去，死的比生下的還要多，以至種群的個(gè)體數(shù)量越來越少，最終導(dǎo)致這個(gè)種群逐漸走向滅絕。因此，要最大限度地避免近親繁殖，這就要保證一個(gè)種群中的個(gè)體數(shù)量不能太少。

還有一些研究發(fā)現(xiàn)，近親繁殖會(huì)導(dǎo)致種群中80%以上的優(yōu)秀基因逐漸退化，要知道，這對(duì)維持種群的基因多樣性是很不利的，而一個(gè)種群內(nèi)的基因數(shù)量在減少的話，那么，這個(gè)種群是有可能走向滅絕的。看來，除了種群中個(gè)體的數(shù)量不能太少以外，還必須要保證種群中具有較高的基因多樣性——每個(gè)物種包括若干個(gè)種群，各個(gè)種群由于突變、自然選擇或其他原因，往往在遺傳上有所不同。就好像人類有不同的膚色一樣，這便是由基因的差異所引起的。

不得不說，對(duì)于減少各種遺傳疾病的風(fēng)險(xiǎn)，以及維持足夠的基因多樣性，150人實(shí)在太少了。那么將人數(shù)增加到500人呢？科學(xué)家認(rèn)為，在隨機(jī)挑選的情況下，任意的500人也并不一定就能代表所有人類的基因多樣性。如果真的要建立另外一個(gè)長久的人類星球殖民地，那么，就得把人類盡可能多的基因“種子”撒向這個(gè)星球，這樣人類才能健康地繁衍，永久地延續(xù)下去。當(dāng)然，這就得使飛船上的初始人口要足夠多才行。

為什么這么說呢？因?yàn)槌私H繁殖外，還有一些我們不得不面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)問題，如疾病暴發(fā)、機(jī)械故障、外星生物入侵，以及太空環(huán)境對(duì)人體健康的影響，等等，這些風(fēng)險(xiǎn)都將會(huì)大大減少殖民星球的人口數(shù)量。所以，飛船上的初始人口只有越多才越好，這樣即使災(zāi)難發(fā)生，也能抵消一部分對(duì)人類的基因多樣性和人口數(shù)量的影響。

人數(shù)在1～4萬較合適

那么，星際飛船上究竟得帶多少人才能滿足要求呢？

佛羅里達(dá)大學(xué)和波特蘭州立大學(xué)共同合作開發(fā)了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型。具體情況是這樣的：計(jì)算機(jī)通過特定算法計(jì)算出了星際旅行途中可能發(fā)生的不同災(zāi)難，并設(shè)置一個(gè)初始人口數(shù)量，同時(shí)設(shè)定旅行時(shí)間為300年（30代人）。然后，計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)初始人口數(shù)字進(jìn)行10次計(jì)算，取10次模擬結(jié)果的平均值作為最后依據(jù)。

結(jié)果顯示，如果按照4萬人的初始人口，最后基因多樣性的比率能夠達(dá)到100%。不過，即使只有1萬人，基因多樣性的比率仍在一個(gè)可行性的范圍內(nèi)。而且，這兩個(gè)數(shù)字在各種災(zāi)難測試中的結(jié)果都還不錯(cuò)，能夠保證殖民人口有足夠的基因多樣性。但是，如果數(shù)字低于1萬，那基因多樣性的比率就會(huì)大大降低。

看來，人類要成功殖民另一個(gè)星球，星際飛船上至少要有1萬人，而人數(shù)在1～4萬之間是比較合適的。不過，這幾萬人并不是全部都在同一艘飛船上。例如，當(dāng)1萬人被安置在一艘船上時(shí)，任何風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于每個(gè)人都是潛在的威脅；而一旦發(fā)生毀滅性的災(zāi)難，那這1萬人就有可能全部覆滅。但是，這些人要平均分散在五艘飛船上，即使其中一艘船遭災(zāi)，那么損失也是有限的。

當(dāng)然，在將來人類的科技水平更加先進(jìn)了，星際飛船的速度也會(huì)更快，那時(shí)候人類去其他星球的時(shí)間將會(huì)大大縮短。而且，從理論上來說，人類利用現(xiàn)有或未來數(shù)十年的科技在有生之年進(jìn)行星際旅行是完全有可能的。

上個(gè)世紀(jì)70年代，英國行星協(xié)會(huì)發(fā)起了一個(gè)“代達(dá)羅斯計(jì)劃”，其目的就是探討進(jìn)行星際旅行。科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種星際旅行太空船，它重達(dá)5萬噸，由核聚變能源驅(qū)動(dòng)，預(yù)計(jì)能以12%光速高速飛行。要知道，以這個(gè)速度人類只需花50年左右的時(shí)間就可以抵達(dá)比鄰星了。還有，2012年美國航天局也在開展一項(xiàng)名為“百年星艦”的宇宙探索計(jì)劃，希望在百年內(nèi)能夠讓人類沖出太陽系，抵達(dá)其他遙遠(yuǎn)的星球。

可見，人類踏足其他星球的愿望并不久遠(yuǎn)了，到那時(shí)，我們也就不需要再考慮得帶多少人了！不過，殖民外星球畢竟是一項(xiàng)浩大的工程，一艘飛船上最多能帶多少人，途中人類的自給自足，以及抵達(dá)星球后人類生活保障等問題，這些都是我們不得不考慮的。