移民外星,挪亞太空船需要多少人?

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電影「星際啟示錄」劇照。

聖經記載,神指示挪亞建造方舟以避滅世洪水。結果,人類只有挪亞一家八口得救,並在地上繁衍後代。挪亞得神眷顧,自然能安然度過危機。不過,假如未來地球遭受劫難,人類必須離開藍色星球,向外太空進發,最少要多少人才可延續後代?

無論是地球內部愈演愈烈的氣候變化,使其最終不再適合人類區住,抑或來自太陽的摧毀等。科學家均告訴人們,地球終必難逃一劫。幸而,近年科學家成功探測到不同的行星,部分更是位於宜居帶的星體。是以,不妨想像科幻電影成真:人類在末日來臨前要搭「太空方舟」,向外殖民。

法國史特拉斯堡大學的天體物理學家,Frédéric Marin 博士正苦苦思索當中的問題。然而,這位科學家並非像其他人一樣,考慮建造太空方舟、星際航行等技術。而是關注生物學層面上,人類必須在極為長遠的星航期間孕育下一代;但方舟內至少需要多少人,以持續繁衍幾十代直至到達新地球?又或說,在新地球上,最少需要多少人,才能維繫智人這個物種的存續?

2015 年,NASA 宣佈在太陽系 1,400 光年外,發現類地行星(Terrestrial planet)開普勒 452b(Kepler-452b)。或許它會是人類後代的新家園。 圖片來源:NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

「我發現我曾讀過的書、電影裡,對這個問題的想法都很天真。由於我能使用超級計算工具及先進的模擬系統,故便在工作以外的時間,思考這個問題。」Marin 使用名為 HERITAGE 的模擬系統,計算人們在太空中面臨的風險 —— 沒有節育措施導致人口過多、不孕、近親繁殖使後代出現基因缺憾,以及大規模傳染病或天體撞擊等災難因素。從而,Marin 計算出最終所需的人口數字。

據 Marin 估計,只需要 98 個健康的人,便能代代相傳,操作太空船航至新世界,並建立健康的人類社會。這個數字甚至能在超過 6,000 年的模擬遠航下通過測試,屆時人口將增加至約 500 人。他認為,即使數十億人被某些災難毀滅,只要有 98 個合適的人存活並能生育,基因多樣性就已經足夠,可以繁殖下一代及重建人口。

不過,「98」並不是公認的數字。美國波特蘭州立大學的人類學家 Cameron Smith,在 2014 年亦曾檢視同樣問題,當時他提出最少需要 14,000 人。Smith 從人類學的角度思考,並計算地球的人口統計數據後,認為最低限度的族群遺傳,並不能解決實際的問題。「許多採集狩獵的社會,能在大約 100 人的群體中存續。但即使是孤立的部落,也總是會與鄰近的群體互動並誕下後代。」意味 98 人只能組成個別群體,不符合人類發展過程的實際情況。

此外,Smith 以南太平洋的人類史為例,波利尼西亞人(Polynesians)一個接一個定居於群島上。他們擁有足夠的土地資源迎接人口增長,而且若已定居的人被災禍消滅,亦有新的外來人口補充。但若把情況搬到星空遠航,人類則明顯不能得到這些好處。

兩套見解雖有差異,但二人均認同人類是時候考慮這一連串的問題。Smith 形容,我們很易誤以為人類這個物種不會滅絕。但如思索過去的人類文明,就算是最強大的文明,亦有脆弱一面:「阿茲特克、印加、瑪雅、希臘等最終都失敗了。」假如從演化角度考慮,地球上物種的失敗率更超過 99%,幾乎所有古代物種,均只以化石存在世上。人類滅絕亦不無可能。

當然,人數並不是唯一要考慮的問題。目前人類只能在地球生存,假如災難發生,人們不獨要考慮自身,亦要思考其他物種及資源,如何在受限的環境中得到保護及妥當分配。Marin 表示:「假如地球出現可怕災難,這些僅存的東西,亦可助人類慢慢恢復過來。」故此,Marin 正更新模擬系統,以計算輻射導致基因突變的影響下,人類所需的資源。同時,Marin 指項目不單在現時的危機管理中,可發揮作用,更希望有朝一日,能與太空遠航結合,真正做到未雨綢謬。