伪科学？在寻找地外生命过程中纵横50多年的德雷克公式

对于早熟的地外生命猎人来说，德雷克公式是他们随时都准备好的工具，以用于估计银河系中孤独的人类到底有多孤独(或者有多不孤独)。1961年，天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)匆匆地推导出了这个方程式，以便参加即将召开的会议的与会者有话可谈，这个公式将令人怯步的大问题“我们在宇宙中是孤独的吗?”拆分成一个个更易于解决的小问题

这个方程从一些简单的概念开始，比如恒星形成的速率和绕恒星运转行星的比例。但它很快就会进入一个棘手的领域，询问一些特定问题的答案，比如那些能够孕育生命的行星中，究竟有多少最终进化出了智能物种?在进化出智能物种的行星其中又有多少向宇宙中发出了友好的信号、并邀请我们地球人进行一次愉快的交谈?

公式的最终结果应该是一个单独的值(在最坏的情况下也应该是一个范围的值)，这个值可以预测银河系中智能物种的总数和准备好与地球人交谈的物种的总数。如果这看起来有点太过大胆，那么至少，德雷克公式也可以作为是一种用来激发对话的哲学工具，它可以构建一场就关于在银河系中发现外星物种并与其交谈这个终极问题的科学讨论。

但德雷克公式在这两方面都失败了。

知道你的错误

德雷克公式很简单，但只是看起来很简单。弗兰克最初的公式只有7种参数，其他研究人员对这个公式的进一步改进也并没有显著地改变这一数字。所以，你可能会天真地认为你只需要测量或猜测一些参数就可以了。

但现实并非如此简单。估计和测量总是有不确定性的。这个概念对于科学探究来说绝对是至关重要的：“你所知道的”远没有你了解“你所知道的”程度重要。任何科学讨论的真正内容都是对不确定性的深究以及这些不确定性如何被估计。要证明一个大胆的主张是正确的，你需要对其不确定性有非常严谨的了解。同理，要推翻这一主张，你不必直接攻击它，你大可以简单地质疑其语句的精确性。

但对于德雷克公式，我们完全不知道附加在任何参数上的不确定性。有多少可以孕育生命的行星最终形成了生命?零?100% ?在这两者之间?是50%正负 5% ?或者50%正负25% ?还是50%+5%和50%-25% ?

而且这样的未知不确定性只需一个就能拖垮整个公式。你可能会想在几十年的时间里进行一次又一次的仔细观察，测量恒星的形成速率，在行星表面寻找液态水等等来逐渐解出德雷克公式。你可能会认为你在确定这个预测方面取得了很好的进展，但是只要一个参数仍然具有未知的不确定性，你就没有取得任何进展。

这一单一的未知因素可以抵消倾注在等式其余部分的所有辛勤汗水。在你知道公式的全部未知数之前，你什么也不知道。

要用德雷克公式得到一个正确的估计，你不能只做猜测;你必须为每一个猜测提供范围，这本质上会使你的工作翻倍。由于公式的大多数参数甚至都不是基于可测量的数量，所以你最好的选择只能是举手投降。

没抓住要点

每隔几个月，就会有一篇涉及德雷克公式某些变体的新论文声称对公式参数进行了一些“合理”估计，并给出一个公式答案。有时，有些论文声称银河系充满了成千上万的智慧文明。有时候，研究却表明我们是完全孤独的。当德雷克和他的同事们第一次使用这个公式的时候，他们估计大约有10亿到1亿这样的文明，但这个结果并没什么用。

德雷克公式只是一种细分我们的无知的方法，它把我们的无知塞进了一个数学绞肉机里，然后搅拌出一条由猜想做成的香肠。公式结果并不比随机抽取一个数字具有更大的预测能力。如果你没有准确地估计你的不确定因素的话那你的这个答案就不可靠。如果你忽略了从恒星到感知生命过程中的一个参数那会怎样?答案同样会变得不可靠。如果你有太多的参数，然后又引入了一个无关紧要的参数会怎么样?答案一样会变得不可靠。

德雷克公式做了大量的假设，在这些假设被证实之前，我们不能相信其计算结果。

让我们谈谈

我们不能把德雷克公式当作物理公式;也就是说，我们不能像使用牛顿第二定律或广义相对论方程或者麦克斯韦电磁方程那样方便地使用德雷克公式。那行吧，或许德雷克公式的力量更多的是作为一种哲学手段，可以帮助指导我们的思维，帮助我们在一个深奥而根本的存在问题的混沌水域中航行。

但把德雷克公式引入这种哲学讨论有什么用呢?我们真的是在提升或者锻炼我们的思维吗?用许多相比起来也不易解决的细小不可知事物来代替一个不易解决的庞大不可知事物(存在于宇宙中的智慧物种数量)有什么好处呢?诚然，把大问题分解成小问题是科学上的常用策略，但这种方法只有在小问题都更容易单独解决的情况下才能奏效。

这样的话我们有可能会花更多的时间来讨论公式的参数，而不是到外太空去探索生命。讨论特定的值，比如具有孕育生命条件的行星最终孕育出智能生物的行星数量(这个数字100%是假设的)，不会更准确地告诉我们人类和另一个智能物种聊天的机会有多少，相反，我们最终只会为我们的观点蒙上本质上就已经扭曲的公式。

今天，人们仍在继续寻找地外的生命。计划中的任务是采集外部世界的冰冻卫星的样本，这些卫星中蕴藏着巨大的液态水海洋。系外行星猎人正在开发一种技术，用以梳理外星世界生物特征的蛛丝马迹。而德雷克公式在它的任何公式中，是否有帮助构建、推进或协助这些任务了呢?

尽管德雷克公式可能激发了早期关于搜寻外星智慧生命的科学讨论，但除此之外，它并没有多少价值。我们不能用它来加深我们对地外生命的理解，也不能用它来正确地指导我们的思维。公式参数中存在的巨大不确定性，还有这些不确定性未知的混合方式，以及在选择这些参数时绝对缺乏的任何指导，都使该公式丧失了任何预测能力，而预测正正是科学的核心，是预测才使得一个想法变得有用，如果一个想法没用的话，那为什么还要留着这个想法呢?