演讲人：苏萌 哈佛史密斯天体物理研究中心研究员

大家上午好，刚才听了陈老师报告之后，感触颇多。15年前陈老师回国第一次见到他，我还在北大读本科。对这15年所有的努力、遇到的坎坷以及依然坚持梦想的过程，很有感触。刚才陈老师提到了南仁东老师，当时南仁东老师给我们上实测天体物理二，非常匆忙，上完课就走了。

刚才陈老师提到了黑洞的照片，前一段时间在微信刷屏，现在我们可以看到黑洞的照片，100年前爱因斯坦相对论预言的东西，我们可以看到了，对我们来说这是非常神奇、具有冲击力的东西。

十几年前在哈佛读博士的时候，每个人都有机会加入到世界望远镜这样的项目里面。但是我们都知道它的困难，因为它不是一个望远镜，是要把全地球表面很多的微波、毫米波段的望远镜连起来，一个都很难，还要把它联合起来，这个项目过来找那些研究生加入，愿意加入的很少。当时我的师兄、师姐，在今年出现在美国基金委的新闻发布会的时候，他们变了一些，但不变的还是那个坚持的初心：拍到黑洞的照片。

他们知道这个事情很困难，但这就是他们要做的事情，这就叫坚持，科学的精神或者创新的精神就是一种坚持，我觉得探索太空是一个场景，很多不同的行业去选择一种坚持、选择一种创新，一种共同的品质，或者共同的精神，甚至大家都不认为这是一种精神，这就是一种对某件事情的执着，一定要去做到的精神，我觉得这个创新很重要。

我今天讲的话题叫“上天采矿”。赵本山老师有段台词叫“啥家庭啊？家里有矿啊？”我相信在座的各位有矿的不多，如果有矿的话请跟我联系，没矿怎么办？包括我在内，没矿怎么办？我建议，家里没矿，大家可以跟我一起上天采矿。其实“上天”这件事情人类已经实现了将近60年时间，尤其是我们国家在经济、科技发展到现在这个阶段的时候，在太空探索的过程中，不管是用地面望远镜还是太空望远镜，在太空探索当中越来越占到世界的先机。我们在做的事情真的开始变成最先进的事情并被欧洲人、美国人看到。这样的进展，今年年初的时候成为了刷屏的事情：我们国家的“嫦娥4号”探测器落到了月球的地面。地球和月球是有长期锁定的，月球有一面长期背着地球，想要过去得飞过去，历史上从来没有人类的探测器到过月球的背面，“嫦娥4号”实现了，在整个航天或者太空领域引起了巨大的轰动。

我个人有一点体会，在听到西方说中国某些进展的时候，大家是不太愿意相信的，大家总把它作为一个“听说”而已，但发现这些“听说”都变成了“事实”的时候，这种冲击力和文化的影响力以及国家科技实力的展现非常触动整个社会。

我们为什么要去月球？除了月球还要去火星，还要带着一百万人类去火星殖民。要完成多星球的扩张，至少让地球的人类可以到更多的星球去，这样的梦想、非常坚持的信念，为什么要去做这件事情？包括明年2020年我们国家也会发射第一个火星探测器（2020年是一个比较方便的年份可以达到火星，国际上有四五个探测器要去火星）。

回到这个问题，更本质地来讲，为什么探索太空？在地球上待得好好的，干吗要到非常极端的、没有办法生存的，真的是一个极其严酷的环境，干吗要去？为什么要往上看？我们在地球上生活得好好的，这么多生物，地球上这么多生物，只有我们在往上看，“往上看”本身这件事情为什么？刚才陈老师也提到了，之前的那些所谓的几百年前的科技创新者们，他们没有想过这个问题为什么，就是想往上看，所以就产生了所谓的，今天叫基础科学，之前都没有这样的定义，是说我对这个世界好奇，我对这个自然好奇，我对这个宇宙为什么运行，存在什么东西，这些基本的问题，在回答的过程中产生了科学，为了解决科学的问题产生了技术，所有的这些传承，作为一个文明的一种传承和进步的方式，我觉得从我们从业者的角度来讲就是一种仰望星空的原动力，这种原动力就是文明能够往前走，能够持续不断往下走，能够看到希望的最大的动力。从科学家的角度来讲我们好奇，好奇什么？就是对天文学家研究太空，往上看的人会关心一个最基本的问题，这个宇宙怎么工作的，这个宇宙有什么东西，这些东西有什么问题？我们为什么在这里？人类怎么来的？为什么在地球？类似地球这样的行星很多吗？其他的在哪儿？如果类似地球这样的行星存在的话，上面会有生命吗？如果有生命的话，会是什么样的形式？这个形式和我们一样吗？他们足够聪明以至于可以跟我们交流吗？这些问题就变成了科学家的好奇心。

大家知道爱心斯坦发明了相对论，对物质世界有了最基本的认知，包括大家越来越多的知道了量子。我们熟悉的物质世界大概就是这么几十种粒子，上个世纪物理学最成功的就是把这个世界是怎么组成的搞出来了，在座的各位，以及能看到这个世界，睁开眼睛能看到的世界就是由这些物质组成的。但是我觉得除了我们发现这样的事情对一些最本质的东西获得了一些了解我觉得最大的进展是我们产生了一些新的问题，或者说发现其实不是这样的，我们的确解决了很多问题，但是宇宙中95%以上的，刚才陈老师也讲到了，是不知道的东西，至少我们有能力知道大部分的东西是不知道的，而这件事情本身是非常创新的，大部分的东西是分成两类，一个叫暗物质，或者是叫暗能量，为什么叫暗物质或者暗能量？暗就表示我们看不到，所以我们不知道，这就是暗物质和暗能量。上世纪末到现在，暗能量有将近20年的时间，暗物质快100年的时间了，但是我们真的不知道它们是什么，而想知道它们是什么的过程我相信会在二十一世纪的发展过程中，对我们人类，因为要想知道它是什么，所以会对我们人类的进展有巨大的影响。

方方面面的认知或者努力告诉我们很有价值的事情，就是宇宙的年龄是138亿年，我们今天非常自信地去谈论宇宙年龄，非常自信地谈论宇宙里面73%是暗物质、暗能量，所有的这些数字不是自然就知道的，它真的就代表了这样一个认知的过程，什么叫认知的过程？我们人用眼睛看世界只能看到有限的世界，所以伽利略发明了用一个大一点的口径的望远镜看这个世界，那还是光学的望远镜。伽利略之后，我们意识到人见到的可见光只是电磁波辐射的很小很小很窄的频谱的一部分，于是天文学家是最前沿的想利用整个电磁波谱去研究宇宙信息的这么一拨人，于是建设了地面的大大小小的不同波段的、不同方式探测的望远镜，而且有一些波段是由于地球大气会吸收这些波段，所以我想看到宇宙的信号，很可惜这个大气会把这些信号挡住，所以你必须得发射卫星导天上去，还得是比较复杂的卫星，所以就花钱越来越多，这些望远镜是我用过的望远镜，有的是建在很极端的地方，比如智利的阿塔卡玛沙漠，号称是整个地球最干燥的地方，最像火星的地方，NASA有一个探测器会放到这种地方转一转，在这个地方上能跑的话，火星上应该差不多。右下角的是南极天文台，是美国的一个南极观测站里面的一部分，这个观测站也是建了将近半个多世纪的时间，我说南极是指89.99度的南纬，是在南极极点生生造出来这样一个科学探测的基地，就是上面会放着各种各样的望远镜，非常夸张的一个望远镜叫作立方公里冰探测器，叫冰立方，你把南极下面一个立方公里的冰作为探测器，试图去探测宇宙里面最遥远的信号，所以天文学家或者说这些好奇的创新者们为了要得到一点点宇宙点可能会存在，甚至有可能看不到的情况付出了巨大的努力，而这个努力的背后又是巨大的资金支持和技术的后果。

太空的望远镜，大家听说过哈勃望远镜，哈勃望远镜运行20多年的时间，大家会说从小我就听说哈勃望远镜，什么时候下一代望远镜会出现？下一代叫詹姆斯韦伯太空望远镜，我读本科的时候说2013年会希望发射，2013年说2018年发射，今天说2021年发射，为什么从提出到上天要二十多年的时间，为什么这么难？首先大家可以看一下这个尺度，下面站一个人，詹姆斯韦伯大概是6.5米口径的红外望远镜，这个望远镜的造价有多少钱？迄今为止詹姆斯韦伯望远镜已经花掉了100亿美金，如果说这个望远镜上天是天文学家的梦想，我们可以研究最遥远的星体是怎么产生的，那些恒星，最开始的太阳为什么会有，怎么有的？这些问题是很基础的问题，但是为了回答这些问题，甚至不能完全回答这些问题所付出的代价叫作100亿美金，这样的体量迄今为止只有超级大国——美国愿意花这样的经费给NASA做这样事情，为了满足人类的好奇心，这件事情的结果是会带来科技的进展，但是我们也可以想象，如果今天可以花100亿美金，是不是一个国家愿意花1000亿美金回答好奇心的问题，甚至花一万亿，为了得到一些问题的满足，越来越烧钱，越来越有更大的成本，所以我们要考虑其他的模式是不是对这些基本问题的回答可以反过来去对我们本身社会文明的进展有一些影响。

之前讲到的全部都是外国人干的，我们中国人在理解宇宙的道路上留下的脚印非常少，的确非常少，但是由于今天开始有这样的机会，国家发展有这样的机会，给了我们这拨人一些可能性去参与到认知宇宙的过程中，说到地面和空间，地面的话，我们之前做了一个项目，在西藏的阿里地区找一个海拔最高的、最干燥的，在我们国家境内找到一个海拔最高、最干燥的地方建望远镜，想看微波波段的宇宙微波背景辐射，想看整个宇宙产生的时候剧烈的时空震荡到今天还留下一点点的残余，通过看这个残余来研究到底宇宙为什么会有，基本的问题分解成若干小问题之后去看。在2015年我们国家发射了第一颗为了好奇心而发的卫星，叫暗物质粒子探测卫星，是好几个国家主导的，包括瑞士、意大利也参与进来了，这是中国主导的第一个天文学望远镜，如果大家关心的话，是叫“悟空号”，是一个中学生起的名字。偶然看暗物质，我们在观测一种正电子和负电子的一个能铺谱。我们强调蓝色的是美国NASA的卫星。叫费米卫星，后面蓝色的线是平的绿色的线是丁肇中先生在国际空间上做的实验，叫Alpha磁谱仪02（音）。他们看到的都是没有什么太大的变化，尤其在高能段的地方，红色的点是暗物质粒子探测的结果，大家可以看到这个精度比国际空间站或者NASA都更灵敏，我们用比美国人更便宜的钱做到了更好的结果，这代表着我们国家发展到一个已经开始告诉这个世界其他人还不知道的事情的阶段。

如果我们站在更大的尺度上来讲的话，认知宇宙的过程是复杂、反复、有序的，但是我想说一点，今天大家坐在这里是非常非常幸运的，因为我们真的在过去20-30年时间，对宇宙的认知发生了一个翻天覆地的变化，之前大家说我是研究宇宙的，大家会觉得你是在搞笑的，或者说我是研究宇宙的，说你是诗人吧，只有赞美的能力，人可能研究宇宙吗？今天我们在谈论精确宇宙学的概念，我不仅要说，而且我告诉你精度在1%，这是一个非常难以想象的。从业者习惯了，但是如果真的告诉大家我们对宇宙很多的东西可以谈论到1%的精度，非常定量的时候，还是很震撼的。

除了从业者本身研究太空，因为好奇心我们想得到一些问题的答案，还要花很多钱做这个实验。我觉得很大的群体是公众说到太空的时候都会对外星人有一个很直觉的例子，我至少每个礼拜都会被人问到“你觉得会有外星人存在吗？”我会想为什么大家会总问这些问题，好奇是一方面，但是其实我觉得本质上来讲，是我们人类害怕孤独的恐惧。大家知道一个非常有名的科幻作家叫亚瑟克拉克，克拉克有一句话，他说这个世界有两种可能性，一种可能性，这个宇宙里面就只有我们，我们就是孤独的，真的没有别的文明了，这是一种可能性。第二种可能性叫作真有别人，我们还不知道，他说这两种可能性，不管任何一种都是让人害怕的，我们问这个问题的时候不是纯粹从好奇心的角度，而是真的从科学家的角度去回答这样的问题。

有一个著名的费里（音）悖论，为什么今天还没有看到外星人，如果有的话为什么没有看到？今天的地球文明或者今天文明的状态从一个更大的尺度上来讲，其实你可以以1.0、2.0、3.0的方式去划分，什么叫1.0？天天文学家的角度讲如果你在地球上或者行星上，你能把地球上和星星上的资源充分利用就是1.0，再高阶段，不仅用了自己的行星资源，而且绕着太阳转的恒星资源也利用了，叫2.0，恒星所在的星系的资源也用的话是3.0。今天的文明大概在哪里？我们还没有走出地球，甚至地球的资源我们也没有充分利用，所以我们可以认为今天的文明是在0.7，我们还没有跨越1.0，跨越1.0就是你要走出你所在的行星，这是文明能不能突破天花板的最基本的限制，就是你要走出去，如果走不出去就只有在1.0以及以下。我们要做的事情就是走出1.0，走出1.0的重要的方式就是走到太空去，是不是利用地球的资源就是走出太空的最佳方式？这是我们今天习惯的一个生存方式，但是天文学家已经越来越多地发现在地球周围有一些小的天体，这些小的天体，有一些天体上的资源回非常多，这些小的天体提供的资源从，至少从我个人来讲，所谓的太空资源会成为我们人类的文明跨越1.0的重要方式。

比如说大家知道离我们地球最近的比邻星，比邻星是离我们地球最近的恒星，就在几年前比邻星旁边发现了跟地球大小差不多的恒星，到底是不是适合人类存在是下一个问题，我们还没有到这样的探测能力和灵敏度去回答这样的问题，但是我们意识到这样一个问题，像地球这样的恒星会大量存在在宇宙里，就在太阳周围，这些行星在未来的若干年会不会成为我们的第二家园，在霍金去世之前开启的话题，就是突破涉星计划，把人送到比邻星，突破1.0，走向更远的恒星系统是人类必须要做的。就是把很小的探测器真的送到比邻星去看看那个世界，这是今天的技术能够达到的，但是我相信，可能就在那么遥远的未来，我们可能有更大的能力去进行多星球的探索。

上天挖矿这件事情为什么重要？开采太空资源是我们人类下一个阶段发展的必由之路，什么时候我们能完成这件事情我们就开始了跨越1.0的步伐，这是一个文明发展的坐标，而这个坐标什么时候到来可能不同人有不同的观点，这个坐标肯定要发生，如果不发生的话，我们就是更大的文明尺度定义的1.0及以下的文明阶段。在地球周围有这些小石块，这些小石块有很多，这些小石块长这个样子，其实跟地球的表面差不多，也是步满环形山，其实有两万颗，但是我们对这些小天体不了解，而且按照现在的估计只是冰山之一角，可能90%多以上的小天体是没有发现的，尤其是很小的小天体，有可能被开采到的，或者近期被开采到的是非常多的。大家对小天体不是非常陌生，比如6500万年前恐龙灭绝，是撞在墨西哥湾的一个十公里级别的小天体，这种实践会部分大量发生，这就是为什么地球的胜利会存在，就是它会让生命在蓝色星球进化的重要理由。比如大家手上戴的铂金就是小行星撞到地球来的。现在工业、社会、生活、生产、电子工业用的这些东西其实就是小行星在过去历史上砸下来留下来的遗迹被我们今天所使用。

这是进入大气层的照片（如PPT）十几米的小天体进入到大气层。技术发展阶段已经使我们把这些小探测器送到小天体，送到小行星，把这些样本带回来，目的是为了进行科学研究。但是在科学研究的基础上，只是说把一公斤、一勺的东西带回来，但是我们的目标是把它变成大量的东西，而且不是随便的东西，是变成真正对我们有价值的，可以之后对我们的生活生活产生更重大影响的物质，我们要把它带回来。

我们要去哪里？为什么你相信太空资源是存在的？就在几年前有一个小天体从地球旁边略过，离地球大概百万公里，百万公里对天文学家太近了，这个小天体就是几百米×几百米的×几百米的东西，这个小天体的重金属含量特别高，高到什么程度？把这个小天体上面的铂金采回来的量，比地球上已知的铂金加在一起都多。我们生活在一个最不适合工业发展的星球上，其实这个星球是用生命来生存的，资源其实都不在这里，我们的资源都是特别轻的，铝、硅，所以我们基于这些轻的金属元素，很奇怪的一个环境建立起来我们的文明，但是其实宇宙的文明不应该建立在这样的尺度下，大量的文明在外面，我们开始知道，但是还没有开始使用。这是以后想象的如果开采一个小天体长什么样子。

这是科幻电影，十年前的，叫作《阿凡达》，詹姆斯卡梅隆拍完这个电影以后就共同跟Google成立了一个小型采矿公司，现在全球有20多家将近30家的小型公司采矿开始进行相关的研究，未来一段时间大家会听到相关的商业化的消息，而且我相信在不太遥远的未来，开采太空这件事情会真的对我们的生活产生影响。

其实资源或者能源本身，大家可以回想一下四五百年前大航海时代，为什么西方人对东方感兴趣？无非就是东方的黄金、东方的香料，就是这些物质、资源的开采、开发，对未知世界的资源的掠夺，对后来几百年的时间的文明架构产生了巨大的影响，其实对资源的诉求是文明发展的必由之路。今天我们其实真的知道了太空资源的存在，而且我相信对资源的探索本身这个角度步伐会越来越快，太空的资源我相信会在不远的未来对我们真正生活在地表的文明和种群产生巨大的影响。

如果说138亿年之前我们对宇宙真的是从很卑微的起点产生变成今天这个样子，甚至产生的时候都不知道会变成今天这个样子，甚至很难想象会产生，在座的各位坐在这里去思考一个问题，但是来到一个岔路口，太空探索的价值可能远远超过在座的各位能够想象的，这是一个巨大的使命感，这种使命感反过来讲，其实就是对人类本身应该突破1.0的意义所在，不光是为了我们本身，其实对整个宇宙的价值也是非常巨大的。有一句话，宇宙中最不可思议的事情就是宇宙是特别理解的，最不可思议的事情，是在座的人听我在这里讲，而且你们相信这件事情。我认为还有一件最不可思议的事情，就是在座的各位就是最不可思议的事情，能够孕育出理解他的生命就是机器伟大的事情。

对太空的兴趣，对于我来说有三个方面：1.理解宇宙是一个好奇心，基于好奇心我们走到了今天，至少我是这么天真地认为；2.我们害怕孤独，想跨越1.0，想文明、想前进，不想那么悲观，我觉得太空资源的探索、开采和利用是必由之路；3.生命演化的过程，我们今天能够再进一步，我们的生命形态再进一步地进化，其实它是一个自然发展的过程，我们也不可抗拒，但是这个过程会跟前两个方面很紧密地结合在一起。

我的演讲就到这里，谢谢大家。