重建整个人类文明,需要多少人?

来源:果壳网 | 发布: | 发布时间:2014-03-27,星期四 | 阅读:936

电影《雪国列车》中,人类调节全球气候的地球工程出现意外,世界陷入新的冰川期,所有幸存的人类都在一辆高速飞驰的先进列车上苟延残喘。这趟列车不但有近乎无限的动力,还自带相当完整的生态系统,保证衣食无忧。但是人类总不能永远困居在车上,他们还能不能重建人类文明呢?按照雪国列车的原漫画设定,列车全长 1001 节车厢,不过电影只设定了 100 节,承载量约为数千人。这些人够吗?

影片中为列车提供无限动力的引擎。图片来源:vehandojo.wordpress.com

假如不是有列车中的阶级隔离,应该是足够了。

虽说理论上只需要一男一女就可以繁衍后代,但是只需一代就要面临无可挽回的近亲结婚问题……就算他俩经过完美的遗传优化,剔除了所有已知的有害基因,遗传多样性的匮乏也会带来巨大的麻烦。比如——如何对付病原体。

无论是背井离乡去殖民,还是世界末日挣扎求生,大部分病原体都不会自动消失,时机成熟时它们都是会 ” 复活 ” 的。更何况,很多所谓的病原体其实平时和我们是共生的,只有当出现了外伤、免疫问题、噬菌体感染等情况时才会去到它们不该去的地方,导致发病。某些细菌(比如肠道的大肠杆菌)甚至在正常情况下是和人体共生的。

而遗传多样性之所以必要,很大程度上就是为了对抗病原体。没有多样性,幸存的人类就算能繁衍壮大,恐怕迟早也要重演 1846 年爱尔兰土豆被疾病横扫的惨剧。

因此,这种事情只靠两个人,太冒险。

那多少人才够用呢?

佛罗里达大学的人类学家约翰 · 摩尔做过计算,不过他考虑的是太空殖民。他的计算表明,假如列车,哦不,是太空船,需要旅行 200 年,那么需要的最少人数是—— 160 人。差不多就是一个村庄的大小。

换言之,两节普通硬座或者三节硬卧的满载客量就足以维持人类延续了——假如性别比例和年龄组成合适的话。

这样甚至还能为自由恋爱保留一丁点的余地:平均每人能有 10 个左右的潜在对象。看起来是不多,不过用摩尔自己的话说,” 你结婚前谈的朋友也没几个嘛 ” ……

事实上,这个数字还可以再往下削减。如果我们限定,这个人群中全都是已婚尚无子女的年轻配偶,就能用更少的人数达成同样的遗传多样性。当年波利尼西亚人乘着小舟征服太平洋的时候,殖民者组成就是这样的。

还有一种策略是推迟繁殖,延长代际时间,这样就等于变相延长了一群人可维持的时间。假如女性全部推到 35-40 岁才繁殖(同时采用医学手段防止出生缺陷),那么只需 80 人左右就能稳定旅行 200 年。

犹他大学的遗传学家丹尼斯 · 罗克计算了这样带来的遗传多样性损失,发现在 200 年的尺度下损失很小,地球上颇有一些成功的小种群其多样性还不如他们高。只要时候一到,他们能遇见其他人类、或者环境好转可以放开繁殖,就基本不用担心人类作为一个物种的未来了。

以上推算是假定男女比例相等。如果不等呢?那么 ” 多出来 ” 的人对于遗传多样性的贡献就没那么大了。这时不妨借鉴生态学上的 ” 有效种群大小公式 “,当性别比例不是一比一时,N = 4 N1 * N2 /(N1 + N2)。譬如,若群体中有 90 位男性和 10 位女性,那么虽然表面上有 100 人,实际上遗传多样性只相当于 36 人。这时,需要的总人数就应当相应扩大。

不过,摩尔和罗克的计算还是忽略了一个极其重要的问题。性取向怎么办?也许由于年代原因,他们没有考虑过这个变数……当然,在科技高度发达的未来,我们完全可以通过技术手段解决这个问题。

但是,重建文明呢?

根据一些粗略的估计,人类迄今为止创造的一切数字信息总计约有 1 泽字节(也即 1,000,000,000 T 的容量)。假设其中百分之一是 ” 有价值 ” 的,那把它们都装进固态硬盘里,大约会占据 450 立方米的空间(约 2 节列车车厢容积)。这不是什么难以想象的工作,殖民飞船或者准备充分的末日幸存者完全可能事先备好。

不过,需要的人数就多了。

如果想一步到位、立刻重建整个工业体系,那么几千人显然是不够用的。不可能从海边捧起一把沙子就摇身一变成了芯片。电力、交通、矿业、冶金业、化工业、微电子……现代文明的基础错综复杂,除非准备了全自动的埋了机器人大军,否则就算人人都是专家也不可能够。

正确的办法是和人类历史上经济发展的次序一样:循序渐进。

假设我们的幸存者乘坐着方舟(火车、核掩体、太空殖民船)熬过了灾难,成功抵达了新天地。除了方舟之外,人类文明的遗留物要么不存在,要么都已损毁。怎么活下去?

首先,是基本的维生系统改造。方舟也许已经维持了数百年的生存,但是文明要复兴就意味着人口要恢复,迟早会超过方舟的容纳范围。所以,第一件事就是把方舟拆掉。取暖改用明火和石头炉,饮水改用煮沸消毒,食物改用耕田和狩猎,一切能用低技术完成的都不要再劳烦方舟主反应堆,把能量用在关键的地方——通讯,医疗,数据库,还有最重要的,金属冶炼。


列车内设有温室、海洋馆,为幸存的人类提供食物;车内还设有幼儿园,告诉下一代关于 ” 雪国列车 ” 的历史背景。图片来源:guardian、jwfan

一座设计合理的方舟应该储备有关键的牲畜胚胎和农作物种子。假如末日结束之后的气候依然适宜,那么复苏这些动植物,再重新熔化船体外壳等部件、铸成基本工具农具和武器,就可以一步到位抵达工业革命之前的水平。如果地理环境适宜,水力和风力当然不要忘记。

前工业时代拓荒期人类人口年增长率最高在 4% 左右,人口翻倍要花 18 年。当社会组织形态稳定下来,农业、畜牧业、木匠和铁匠都已成熟,生产力和人口都能稳定增加,数据库中最重要信息全部抄录成纸张等更可靠的媒介,这时第一阶段就算完成,我们可以进步到工业时代了。

因为科学原理和工程设计都是现成的,因此制约的主要因素是材料。如果有现成的工厂废墟可供回收利用,那么这个过程会快很多;否则就只能像历史上的工业革命一样,从手工业者打造零件缓慢地进步到机械零件。

另一方面,工业时代意味着煤和石油的大量使用——不幸的是,地球上多数易于开采的煤炭和石油资源(露天矿、自喷井等等)都已经采完了;幸运的是,这些东西不会腐烂,发电厂等地可能还有一些库存,足以支持一段时间。

当第一次工业革命完成之后,基本的化学工业就可以随之开展,消毒剂、农药、无机肥料、机械农具也可以投入使用。农业的革命必将促成人口的广泛爆炸,这时社会重建就可算是步上正轨。之后向电力、先进化工和材料、微电子、信息时代的扩张,就基本上是水到渠成了。

当然,这一切的前提是,这些人都能活下来、都能团结一致地充分利用一切资源。如果这一群人首先分裂了,带来灾难性的冲突,那么一切都将化为泡影。很多时候,决定我们命运的不是自然气候和物理规律,而是我们自己的社会组织形态。

来自末尾车厢的柯蒂斯在安保设计师南宫民秀帮助下,试图推翻威尔福德的统治。图片来源:nopopcorn

文章题图:anthemmagazine



 

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