“赫拉克勒斯”星系團。ESO / INAF-VST / OmegaCAM

在宇宙中，我們是孤獨的嗎？答案取決於智慧是自然選擇過程中出現的一種大概率結果，還是一種小概率意外。大概率意味著常見，而小概率意味著稀有——甚至於是唯一。

演化史告訴我們，演化過程中的許多適應現象——不僅僅是智慧，還包括複雜的動物、複雜的細胞、光合作用以及生命本身——都是獨特的、小概率的。我們的出現，很可能是中了大獎。

宇宙的浩瀚超乎想象。銀河擁有千億顆恆星，可觀測宇宙中有萬億個星系，我們看到的，只是整個宇宙的一小部分。即便宜居行星罕見，它們的數量也是可觀的——宇宙中存在著許多行星，它們的數量甚至可能比恆星還要多——所以宇宙中理應充滿了生命。但是它們在哪裡呢？它們並沒有出現——這就是費米悖論。雖然宇宙很大也很古老，也為智慧的出現提供了充足的時間和空間，但是卻沒有證據表明它們存在於地球以外。

智慧的出現是否是一樁難事？我們沒有辦法通過研究地外生命來回答這個問題，但我們可以研究45億年的地球生命演化史，來審視演化是否具有某種可重複性。

演化有時候的確是可以重複的，不同的物種能夠各自獨立地演化，並在某處交匯。假如演化的重複是一種常見現象，那麼我們的出現就是大概率的，在宇宙的別處也可以是一種無法避免的必然。

動物的演化中存在一種趨同現象。比如已滅絕的澳洲袋狼，它的外形像狼，卻有袋鼠那樣的育兒袋，它和袋鼠本屬於不同的哺乳類分支，卻演化出了相似的特徵。又比如海豚和滅絕了的魚龍體型十分相似；鳥類、蝙蝠和翼龍同樣擁有飛行能力等等。

趨同演化現象也存在於單一的動物器官身上。眼睛不是脊椎動物專有的，頜也是如此。更不用說大部分動物都演化出了腿。但是所有這些趨同現象都發生在同一個譜系的動物身上，它們都屬於“真後生動物”。

真後生動物是一種結構較為複雜的動物，它們的身體都擁有對稱性結構，都有嘴，有內臟，有肌肉，有神經系統。不同的真後生動物會針對相似的問題演化出相似的解決方案，但這類複雜的動物在生命的演化史上卻只出現了一次，表明它們的出現具有很大的不可重複性。

事實上，生命演化史上的許多關鍵性事件都是獨特的、難以複製的。比如脊椎動物的骨骼，它是大型動物能夠在陸地上行走的關鍵；比如擁有細胞核和線粒體的真核細胞，結構複雜的它們是所有動物和植物體的基礎；又比如性別的分化，比如為生命提供能量並生產氧氣的光合作用，以及人類智慧本身——它們在生命的演化史上都只出現了一次。

演化存在可重複性，也存在不可重複性。假如我們只看到趨同，我們就會形成一種偏見，視趨同為一種規律，進而讓我們的出現看起來也是大概率的。假如我們同時也審視演化中的不可重複性，就會發現後者才是普遍的。事實上，演化中那些關鍵的、複雜的適應現象，幾乎都是不可重複的。

而且，出現在演化中的種種適應，大多是環環相扣的。人類的出現，有賴於魚類演化出骨骼並登上陸地；骨骼的出現有賴於複雜動物的出現；複雜動物的出現需要複雜細胞的出現；而複雜細胞依賴光合作用生產的氧氣——歸根到底，所有這一切，都依賴於生命本身的演化；而生命的演化，也是諸多孤立事件中的孤立事件——至少就目前我們所知而言，生命只出現了一次。

這一系列事件的發生，同時也經歷了極為漫長的時間。光合作用是地球形成後15億年時才出現的，複雜細胞出現於地球形成27億年後，複雜動物出現於地球形成40億年後，人類則出現在地球形成45億年後。所有這些地球演化史上的革新之發生，都經歷了極為漫長的時間。這同樣表明它們是小概率的。

所有這些革新和重大改變，形成了地球生命演化史上的一條由一個個瓶頸構成的長鏈。這條長鏈想告訴我們什麼呢？它想告訴我們，人類的出現不是中大獎，而是一次又一次地反覆地中大獎。換句話說，這條長鏈上的所有事件完全有可能出現得很晚，甚至於在太陽核燃料耗盡之前一個也不出現。

所以智慧的出現實際上依賴於一連串可能性很小的革新，生命的起源、光合作用的出現、複雜細胞的出現、性別的分化、複雜動物的出現、骨骼的出現，直至智慧本身的出現——這些事件中的每一個都只有大約10%的演化機率，因此智慧的出現整體而言只有千萬分之一的機率。

如果繼續深究，我們會發現這個機率實際上還要低得多。光合作用要進行，需要蛋白質、生物色素和細胞膜的高度配合；真後生動物的出現，有賴於動物體在解剖結構上發生的多次革新，比如神經、肌肉和嘴的出現等等。

因此實際上所有的重大“進化”可能都只擁有1%的機率。如果是這樣，那麼智慧的出現實際上只有百萬億分之一的機率。假如宇宙中宜居行星是相對稀少的，那麼我們完全有可能是銀河系，甚至於是整個可見宇宙中唯一的智慧生命。

假如宇宙演化出智慧的機率是百萬億分之一，那麼我們恰好出現在這個行星上的機率又有多少？實際上，這個機率正好是100%，因為我們無法與那些沒有出現光合作用，沒有出現複雜細胞或動物的世界進行對話。這就是“人擇原理”：地球的演化史必須允許智慧生命出現，否則我們就沒有機會在這裡思考這個問題。

智慧的出現依賴於一連串的小概率事件，但是由於行星的基數極為龐大，整件事情就像是無數只猴子在無數只打字機上打字，並恰巧打出一部《哈姆雷特》一樣。智慧的出現是小概率的。但因為我們存在，所以唯一的結果就是我們。

Ref:

Nick Longrich "Humans May Be the Only Intelligent Life in the Universe, If Evolution Has Anything to Say"

https://www.livescience.com/evolution-says-humans-only-intelligent-life.html