自從人類知道地球不過是一顆普通的行星後，就意識到可能存在著外星文明。在上世紀前半葉，科學界對發現外星文明普遍持樂觀態度。

圖：恩里科·費米（1901–1954）

費米悖論

在1950年時，物理學家費米在和幾個同事閒聊UFO等話題時突然發問：“他們在哪裡？”然後他用了幾個簡單的資料快速的進行了計算（他非常擅長這一點），得到的結論是，如果存在很多外星文明的話，那麼地球幾乎必然的被這些外星文明到訪過。但是，並沒有任何證據能夠證明這一點。這個問題在後來就被稱為“費米悖論”。

由於宇宙的歷史已經長達138億年，銀河系存在的歷史幾乎與宇宙同齡，如果一個外星文明領先於地球100萬年誕生科學，他們的腳步肯定已遍佈銀河系。但是我們並沒有看見任何他們存在的跡象。

介於宇宙如此之大，宇宙中物質如此之多，即使是隻有很小几率，外星文明也幾乎必然存在。費米悖論告訴人們，我們很可能高估了外星文明存在的數量。

為什麼外星文明如此稀有呢？

對於費米悖論的回答有很多，其中之一就是“大過濾器”理論。

“大過濾器”是美國喬治梅森大學的助理教授羅賓·漢森提出來的。他認為，可以將生物誕生到星際殖民分為9個階段：

合適的行星系統可自我複製的分子（比如RNA）；簡單（原核）單細胞生命；複雜（真核）單細胞生命；有性生殖；多細胞生命；腦量較大、使用工具的動物我們目前處於的階段；星際殖民擴張。

每一個階段都是一個大過濾器，沒有跨上新的一個臺階的生命都將被“過濾”掉。在地球45億年的歷史裡，生物大規模滅絕事件都經歷了5次。由於超級火山噴發、大撞擊、伽馬射線暴等原因，使得地球的環境發生劇烈改變，大量的生物因為不適應新的環境而滅絕。據統計，地球上曾經出現過的生物裡，有98%都已滅絕。人類真的是幸運兒！

圖：太陽的演化（從左至右）

如果人類文明不能夠發展到星際文明，我們會因為太陽的衰老而滅亡。隨著太陽的演化，它的光度也會越來越強，大約每過10億年，光度就會增加10%。再過10億年，地球的溫度將不再適宜生命的存在，人類必須在這之前移民火星。

圖：火星基地想象圖

再過大約50億年，太陽會成為一個紅巨星，它會膨脹到地球的軌道上，這時的宜居帶後退至木星和土星的位置。

圖：上為太陽系目前的宜居帶，下為太陽成為紅巨星後的宜居帶

事實上，雖然這時候的宜居帶在理論上存在，但太陽系已經不適宜於生命存在了。在紅巨星階段，太陽會發生數次災難性的氦閃：在幾秒鐘的時間內，太陽由於失控的氦核聚變，釋放出超過平時1百萬倍的能量。這樣的能量釋放足殺死太陽系內的所有生命。

所以，在太陽成為紅巨星前，人類必須離開太陽系，去往人類新的家園，這時的人類就處於了第九個階段。當然，如果人類不能達到這個階段，滅亡就是一個必然的結果。

制約人類邁上新的臺階的因素有很多：反智主義、宗教、人類的壽命和智力、來自宇宙的危險（伽馬射線暴、小行星撞擊）等等。地球並不是一個安樂窩，我們還面臨無數的危險，只有走向宇宙才能避免人類文明滅亡的命運。

外星文明終究逃不過宇宙“大篩選”？

關於大過濾器，當年是美國喬治梅森大學的助理教授羅賓·漢森試圖解答費米悖論而提出的，他將最原始的蠻荒之地開始到星際擴張的超級文明，總共分成九個階段！

大過濾器示意圖，這個應該不用過多解釋，想必各位應該看得明白！我們先來看看羅賓·漢森教授分的九個階段吧！

1.首先要有一顆適合生命誕生於演化的行星（有水、溫度適宜、恆星活動穩定，恆星系統的岩屑盤比較稀疏等）

岩屑盤稀疏比較重要，否則小行星撞擊會非常頻繁！

2.能產生自我複製的分子比如RNA等

這是生命起源的的最低要求！

3.簡單的原核單細胞生命

4.負載的真核單細胞生命

5.演化出多細胞生命

6.演化到有性生殖

7.演化出腦容量比較大，能使用工具的生命！

8.人類當前的發展階段

9.人類達到星際殖民擴張的階段

從這幾個階段來看，我們人類已經是宇宙中難覓的幸運兒，過五關斬六將，已經到了突破的前夜，但還有兩個關鍵：

1.人類發展的運氣

2.跨過大過濾器的科技

在生命演化的道路上，幸運本身就是一種優勢，幸運的生命在未來的也許會一直走好運？當然有可能會！但我們卻不能將命運寄託於幸運，因為人類未來的命運只掌握在我們手裡，那麼剩下的就只有一種可能，在這個幸運的紅利尚未消耗之前趕緊發展出星際殖民的技術，只有這樣才有可能不被一鍋端！

這是生命演化道路上不同的關卡，除了最後一次小行星撞擊和倒數第二次可能是超級火山爆發外，其他幾次生命滅絕尚在猜測之中，但可以預計的是，未來肯定存在這種風險，至於如何解決，那麼就取決於人類所掌握的科學技術了！那麼橫亙在人類面前下一個難關是？

1.實現可控核聚變？

2.世界性的戰爭？

3.全球性流行的致命病毒？

4.小行星撞擊或者自然災害？

其實人類如果實現了可控核聚變，幾乎達到無限能源的基礎上，至少戰爭可能會減少一大半，對抗自然災害的能力將提升不少，但在影響人類健康和小行星撞擊上可以加分，但卻並不能消除，還有宇宙航行技術，光實現反作用力推進發動機是不行，因為最近的可能宜居星球也在4光年以外，這種發動機留給我們的是一次性任務，不成功便成仁！

也許宇宙中早已有跨越了大過濾種族，也許他們還沒有觸及到處在獵戶座懸臂邊緣的太陽系，也許我們還不夠資格，不過無論如何，人類都有理由發展強大的科技，因為求人不如求己！