一個星球可以有自己的思想嗎？

生命的集體活動（所有的微生物、植物和動物）已經改變了地球。以植物為例：植物採取了一種進行光合作用的方式來提高自身的生存能力，但這樣做會釋放出改變地球整體功能的氧氣。這只是個體生命形式執行自己任務的一個例子，但集體進行就會對行星規模產生影響。

如果生命的集體活動（稱為生物圈）可以改變世界，那麼認知的集體活動以及基於這種認知的行動是否也能改變一個星球？一旦生物圈進化，地球就擁有了自己的生命。如果一個有生命的星球有自己的生命，它是否也有自己的思想？

由美國羅切斯特大學（University of Rochester）行星科學研究所亞當·弗蘭克（Adam Frank）教授和美國亞利桑那州立大學的研究團隊提出問題。他們自稱的「思想實驗」將當前對地球的科學理解與關於生命如何改變行星的更廣泛的問題結合起來。研究人員討論他們所謂的行星智能（即在行星範圍內運作的認知活動的概念）以提出關於人類如何應對氣候變化等全球問題的新想法。正如弗蘭克教授所說：「如果我們希望作為一個物種生存下去，我們必須利用我們的智慧為地球帶來更大的利益。」

從諸如蓋亞假說（Gaia hypothesis）之類的觀點中汲取了靈感（該假說提出生物圈與空氣、水和陸地等非生命地質系統強烈相互作用以維持地球的宜居狀態）來解釋即使是非技術性有能力的物種也可以展示行星智慧。關鍵是生命的集體活動創造了一個自我維護的系統。

弗蘭克教授指出，最近的許多研究顯示，森林中樹木的根部是如何通過稱為菌根網絡的地下真菌網絡連接起來。如果森林的一部分需要養分，其它部分通過菌根網絡向受壓部分發送它們生存所需的養分。這樣，森林就保持了自己的生存能力。

目前，研究人員稱地球的文明為「不成熟的技術圈」，即是直接影響地球但不能自我維持的人類系統和技術的集合體。例如，我們的大部分能源使用都涉及消耗使地球海洋和大氣退化的化石燃料。我們為生存而消耗的技術和能源正在摧毀我們的家園星球，而這反過來又會摧毀我們的物種。因此，為了作為一個物種生存下去，我們需要為地球的最大利益而共同努力。

但是，弗蘭克說，「我們還沒有能力為地球的最大利益做出共同反應。地球上有生物智能，但沒有行星智能。」

研究人員假設地球過去和可能的未來的四個階段，以說明行星智能如何在人類的長期未來中發揮作用。他們還展示由行星智能驅動的這些進化階段如何成為銀河系中任何進化生命和可持續技術文明的行星的特徵。

第一階段（未成熟的生物圈）：地球早期的特徵，數十億年前，在技術物種出現之前，當時微生物存在，但植被（vegetation）尚未出現。全球反饋很少，因為生命無法對地球的大氣層、水圈和其它行星系統施加力量。

第二階段（成熟的生物圈）：地球的特徵，也早於技術物種，距今約二十五億至五億四千萬年前。穩定的大陸形成，植被和光合作用發展，氧氣在大氣中積累，臭氧層出現。生物圈對地球產生了強烈的影響，或許有助於維持地球的宜居性。

第三階段（不成熟的技術圈）：現在地球的特徵，具有相互關聯的通訊、交通、技術、電力和電腦系統。然而，技術圈仍然不成熟，因為它沒有整合到其它地球系統中，例如大氣層。相反，它從地球系統中汲取物質和能量，從而推動整個系統進入一個可能不包括技術圈本身的新狀態。從長遠來看，我們當前的技術領域正在與自己作對。

第四階段（成熟的技術圈）：弗蘭克教授表示，地球的未來目標應該擁有使整個地球受益的技術系統，包括以太陽能等不損害生物圈的形式在全球範圍內收集能源。成熟的技術圈是與生物圈共同進化成一種允許技術圈和生物圈蓬勃發展的形式。

弗蘭克說：「行星通過不成熟和成熟階段進化，行星的智能狀況顯示何時到達成熟行星。問題是弄清楚行星智能在實踐中的樣子和對我們的意義，因為我們還不知道如何進入成熟的技術圈。」

雖然我們還不知道行星智能如何具體表現出來，但研究人員指出，成熟的技術圈涉及通過構成複雜系統的反饋迴路網絡將技術系統與地球整合。

簡而言之，一個複雜的系統是由較小的部分組成的任何東西，這些部分以這樣一種方式相互作用，即系統的整體行為完全依賴於相互作用。也就是說，總和大於其部分的整體。複雜系統的例子包括森林、互聯網、金融市場和人腦。

就其本質而言，複雜系統具有全新的屬性，這些屬性會在各個部分相互作用時出現。例如，僅通過檢查大腦中的神經元很難辨別一個人的個性。

這意味著當個體形成行星智能時，很難準確預測會出現什麼特性。然而，根據研究人員的說法，像行星智能這樣的複雜系統將具有兩個定義特徵：它將具有緊急行為，並且需要自我維護。

弗蘭克教授說：「數十億年前，生物圈通過創造在氮周圍移動和運輸碳的系統，弄清楚瞭如何獨立地容納生命。”現在我們必須弄清楚如何擁有與技術領域相同的自我維護特性。」

儘管做出了一些努力，包括全球禁止某些危害環境的化學物質，以及轉向使用更多太陽能，我們還沒有行星智能或成熟的技術圈，但這項研究的全部目的是指出我們應該前進的方向。

弗蘭克指出，提出這些問題不僅將提供有關地球上生命過去、現在和未來生存的信息，還有助於尋找太陽系外的生命和文明。弗蘭克教授是美國太空總署撥款資助的首席研究員，旨在尋找圍繞遙遠恆星運行的行星上的文明技術特徵。

【圖、文：節譯自美國羅切斯特大學2022年2月16日新聞公佈】 研究全文刊登在2022年2月7日出版的《國際天體生物學報》；標題是：Intelligence as a planetary scale process