银河系里到底有多少个科学家？一个让人失眠的问题

前几天晚上睡不着，我盯着天花板突然冒出一个念头——此时此刻，银河系里有多少个正在做科研的智慧生命？不是问有多少颗恒星，也不是问有多少个宜居行星，而是问“科学家”这种特定职业的数量级，这个想法一旦钻进来,就别想轻易赶走了。

我知道这个问题听起来有点荒诞，毕竟人类连家门口火星上有没有细菌都还没搞明白，但试着拆解一下，好像也不是完全没抓手，天文学家卡尔·萨根在《暗淡蓝点》里聊过类似的话题，他提出的思路后来被很多人扩展过，核心就是那个著名的德雷克方程。

那个方程长这样，我第一次见的时候觉得像某种密码：N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L，每一项都代表一层筛子——恒星形成速率、拥有行星的比例、宜居行星数量、真正出现生命的概率、演化出智慧生命的概率、发展出技术文明的概率，以及这种文明能持续存在的时间，把这些乘在一起，就能估算银河系里“可通讯文明”的数量。

但“可通讯文明”不等于“科学家”啊，一个文明可能整天写诗、搞音乐，或者干脆躺着晒太阳，不一定非得有人去做实验、发论文，所以得多套一层逻辑：一个文明里有多少比例的人会从事科学研究？

地球上现在大概有80亿人，粗略估算职业科研人员（包括高校、研究所、企业研发）大约在2000万左右，也就是千分之二点五的样子，这个比例其实已经比一百年前高太多了，但放在“全人类都在搞科研”那种科幻设定里,还是低得可怜。

下面这张表是我整理的不同德雷克方程参数假设下的计算结果，参数选得保守还是乐观，结果能差出好几个数量级，表格看着有点干巴巴的，但数字一列出来，那种“可能性跨度”还是挺震撼的：

参数	保守估计	中等估计	乐观估计
银河系恒星总数	1000亿	2000亿	4000亿
拥有宜居行星的恒星比例	01	1	5
出现生命的概率	01	1	0
出现智慧文明的概率	001	01	1
文明中科研人员占比	1%	25%	1%
估算银河系科学家总数	10	50万~500万	2亿

保守那个数字——10——几乎等于说人类可能就是银河系里唯一在搞科研的物种，每想到这个可能性，我就觉得肩膀上莫名沉了一下，而乐观那头的2亿，意味着银河系里可能到处是实验室、望远镜和正在挠头写论文的家伙，只不过彼此隔得太远,信号还没传到。

图片：德雷克方程各项参数的可视化示意

这张表格有个大漏洞——它假设科学家的定义和地球上一样，外星智慧体“搞科研”的方式可能完全超出我们的认知框架，一个深海章鱼文明的“实验”可能是用触手摆弄海底热泉的化学梯度，而人类根本看不出那是在做对照实验，更极端的情况是，有些文明的“科学活动”可能内嵌在它们的生理过程里,就像我们呼吸不需要刻意去学一样。

还有一个让人心痒的问题：时间上的重叠，银河系有130多亿年历史，两个文明就算各自延续几十万年，能撞上同一时间窗口的概率也微乎其微，卡尔达肖夫指数里讨论过的那些III型文明，可能早在几亿年前就做完所有实验、留下数据、然后消失了，我们看到的星空,其实是一大片已经散场的实验室遗迹。

图片：银河系旋臂结构中可能分布文明的区域模拟

写到这儿，我反而觉得最初那个问题没那么重要了，数字到底是多少，10还是2亿，都不如另一件事有意思——我们居然有能力问出这个问题，一个非洲草原上走出来的灵长类物种，用几千年的时间积攒了一套叫“科学”的方法论，然后躺在卧室里就能认真估算银河系其他科研同行的数量，这种劲头本身,可能比答案更耐人寻味。

2018年《自然·天文学》上有篇评论提到，随着詹姆斯·韦伯望远镜和下一代系外行星探测项目的推进，人类离真正约束德雷克方程里的某些参数已经越来越近了，也许有生之年，我们至少能把那个“保守估计10”往右挪一栏，就算最终发现银河系科学家总数只有1——就是我们自己——那也挺酷的,意味着整个星系的知识生产任务暂时落在一小群两足动物的肩上。

想着想着天就快亮了，我翻了个身，决定还是先把自己手头那篇拖了两周的论文改完再说，银河系级别的科研统计,可以等喝完早上的第一杯咖啡再继续。