电波通信的缺点

人们猜测，在浩瀚宇宙的某处，也许存在着和我们人类社会相类似的文明社会或更高级的社会。探索地球外文明社会的尝试，约在20年前就已开始了。迄今为止所进行的十几次探索计划都把希望寄托在接收外星球发来的电波上。理由的根据是：第一、推测电波是星际之间最佳的通信手段；第二、判断我们地球的文明社会已达到了能够接收来自另一星球的电波（发射波）的高超的技术水平。

本文将从这一疑问谈起：“电波果真是最佳的通信手段吗”？作为星际通信的媒介体，电波果真是独一无二的通信手段吗？过去，曾热烈地讨论过发射宇宙飞船的方法与利用电波通信的方法等问题，以及激光与电波进行比较的课题，一般都接受了认为电波是比较有利的观点。但是，难道不能用更广阔的视野来探索更理想的通信手段吗？

—讲到与其他星球的文明社会通信也许有人认为这是做不到的幻想。可是，科学家根据最普通的常识提出了这一大胆的设想。这里，首先假设某个东京人想给大阪的朋友捎个音信，那么，打个电话或许是最快和最方便的。

但是，大阪的朋友不在家，或很不凑巧，恰好他的夫人也在挂长途电话，那就无济于事了。与此相比，虽然写信既费工夫又花时间，但是，即使投递时朋友不在家，收信耽搁了些时间，可是信总会收到的。从某种意义上来说，信甚至像家训那样还能向尚未出世的人传达意志。探索其他星球的文明社会时，主张利用电波通信的一派所举出的电波的优点与电话的优点相似，即：速度快，简单而且经济。但是，电波通信也有与电话相同的缺点。

比方说，从其他星球发出的询问电波好容易到达地球，可是我们地球的文明社会很可能根本没有注意到它。如果询问电波约在80年以前就已到达？而当时地球上马可尼刚刚在做无线电通讯的实验。

那自然是谁也不会去理睬它的。即使是现在到达地球，但在这一瞬间，也没有人会把天线对着这一电波的方向，因此，很可能它就徒劳地消失了。在这方面，寄信的方法显出了它的优越性，因为它不要求在发信人和收信人之间的时间的一致性。

简言之，电波通信也有不足之处，人们可以自由地寻找取代电波的通信手段。下面，以利用生物体为例，着重指出必须更进一步研究电波以外的媒介体。例如，有人考虑是否可以应用中微子。对此，就目前的技术水平而言，验证方法上还存在问题……。

传递有生命的明信片

用生物体传递书信具有不易丢失的特点。把通信文字装入生物体中，然后把它送到其他星球上去。那时，即使对方的文明人没有注意到它也不要紧。不，即使是送到了文明人尚未出现的低等生物的星球上也行。我们可以期待：作为进化产物的文明人不久就会诞生，总有一天会发现这一信息的。

由于生物信在那个星球上繁殖，所以它就像信的副本一样传播开来。换句话说，就是从电波通信中的一个疑难题即所谓“衰减”中解放出来。在繁殖时，可以消除变异成分，因此，如果把通信文字装入基因中，经过相当长的岁月，正文也许还会存在。简言之，就是解决了电波通信中的噪声问题。作为通信的媒介体来看，可以说生物体是放大器的内脏，噪声抑制器的媒介体。

这种方法当然也有缺点。最大的问题是载有通信文字的生物体能否在其他星球上生存下去。如果发送端和接收端的星球上的生物化学特性各不相同，被发送的生物体就无法在其他星球上生存下去。地球上的生物都是由20种L型氨基酸形成的蛋白质构成的。其原因尚未查清，而且还不知道地球以外的生物是否也是以L型氨基酸为基础的。也许其中还有D型，即使是L型，也可能是与我们地球的生物构造不同的氨基酸组合。

但是，我们假定在L型氨基酸中存在着由某物构成的必然性，并形成了生命的基础。如果这种必然性在浩瀚的宇宙中成立的话，那么，无论哪里的生物应该都是以L型氨基酸为基础的。如果把这种观点加以扩充，就可以认为：生物化学即生命现象的化学性质的基础是广泛的，在浩瀚的宇宙中是共同的，因而无论载有通信文字的生物在哪个存在着生命的星球上都能繁殖。

即使不打这种如意算盘，因为整个宇宙是对称的，所以L型氨基酸和D型氨基酸各占一半。这样，宇宙中似乎有许多存在着生命的星球，因此，只要以它的一半（即只是L型生物的星球）为对象就行了。对于和我们的生命性质很不相同的生物或是十分奇怪而又无法辨认的生物，则不能成为对象。

第二个难题是通信文字装在哪里和怎样装入通信文字。大概只要把基因藏进DNA中就行了。目前，地球上的生物化学尚未达到进行这种工作的技术水平。但是，再过几十年，基因经过精工巧匠的雕琢以后，就有可能把简单的通信文字装进去了。

发送通信生物也存在着一些问题。但在几年前，克里克（因发现DNA的二重螺旋模型而获得诺贝尔奖金的著名生物化学家）等人就已论述了把微生物送入其他星球的可能性，因此，这里打算以这种可能性为前提作一探讨。

身边的微生物是最有希望的候补者

这样看来，我们可以认为：其他星球上的文明人很可能也在考虑同样的事情，那些比我们更先进的宇宙人可能已经进入实施阶段，已把载有通信文字的生物送到了地球，而这些生物就生存在我们的身边。大概有的读者认为这种想法是非常荒谬的，并且会对此发生反感。对这些人来说，所谓探索地球以外的文明社会简直是癞蛤蟆想吃天鹅肉，是心血来潮的世界狂想。在当今的世界上，必须努力探索已被证明是不可能的事情以外的任何可能性。因为即使看来是不可能的事，偶然也有可能成为现实。

如果通信生物到达地球，则它大概是易于在星际旅行的微生物。因为是特意发送的，所以发送者当然希望能尽快得到认读。因此，这种微生物一定生存在人们的身边。

如果真是这样，那么，几乎所有的生物化学家都会联想起名字叫做“Φ×174”的噬菌体（附在细菌上的病毒）。Φ×174是约两年前查明基因DNA全部构造时发现的第一个噬菌体。这种噬菌体感染在具有地球上最高智能的生物（人）的肠内细菌上。因此，它存在于地球文明人的近身。此外，决定这种噬菌体的DNA的化学结构的是非常小的噬菌体。

Φ×174就在人的身边（更确切地说，就在人体内），而且明显地存在着。这样一来Φ×174就成为通信生物的第一个候补者。因此，我和杏林大学医学部的横尾广光博士一起研究能否把通信文字藏入Φ×174中去。即使情况不同，也可算作是认读生物体中通信文字的一种练习吧！

通信文字的关键——重复基因

通信文字大概能藏入DNA。Φ×174的DNA如图1所示，提示了从A到J按字母表命名的9个蛋白质的合成。一个指令和下一个蛋白质的指令的间距叫做间隔基。一般认为：至少在目前的生物化学知识范围内，这种间隔基是一个比较自由的部分，它不会对噬菌体的生活带来重大影响，但可以改变这一部分的化学结构。这样一来，在间隔基的一部分上就容易写信了。但是，反之，这一部分容易发生变化，所以每当向下一代复制（复写）时，在特意的信上很可能写进错字。因此，通信文字大概不在这里。

图1结构中还有一个Ξ（希腊字母）的部分，那就是A蛋白质和B蛋白质的指令重复进入同一位置的部分。这就叫做重复基因。总之，基因也是一种语言，它应用在用化学结构书写的文章里。遗传（学）语言具有这样的特征：它与日语字母表“伊吕波”的48个字母和英文字母表的26个字母相比，是4个字母（A、C、G、T）系，而且每个单词（遗传密码）必须是3个字母。

重复基因即使错开一个字母来认读，也会成为意义不同的句子，但目前还不知道为什么会形成这种妙趣横生的现象的所以然。重复基因是作为进化的产物而产生的。索性把它看作是智能的产物也是其可能性之一。可以认为：在某一星球上，具有相当高度文明的生物已着手用人工方法制造具有重复基因的有趣的噬菌体了。

如果在这一部分发生变异，很可能同时引起两个蛋白质A和B的化学结构的变化，因此，两个蛋白质就会变得不完整，这一变种大概难以在自然环境中生存下去。因此如果在这一部分再次重复，预先把星际通信文字藏进去，就能相当正确地消除复制时的错误记载。由于特意发送的信难以猜认而失去效用，所以在需要相当长时间来认读的生物信里，消除错字的构造是非常重要的。通信文字大概就藏在这里。反之，为了藏入通信文字，在这一部分着手是相当困难的。但是，他们是相当高级的文明社会，无疑任何事情一定都能办到！

认读阵形中出现的画

在图1的A、B两个蛋白质的重复部分中，至少可以选出部分A蛋白质遗传密码，在B蛋白质的指令中使用。这时我们的兴奋达到了顶点。总数为363个字母、即121个单词。121不是一般的数字，而是奇数，即质数11的积。

至少在不懂对方语言的情况下，文明社会之间进行通信的初期，人们相互之间所用的不是文字而是图画。因为通过图画，可以沟通相互之间的意思。由于一维不能形成图画，所以最简单的图画是两维的。但是，通信文字是用一维（DNA也是一维的通信文字）发送的，把它排成阵形，就能形成二维的图画。

如果把基因的重复部分排成11×11的阵形，那么情况会怎样呢？如果是通信文字，大概会构成具有某种意义的图案。但是，11×11比较狭，不能写出太复杂的东西。大概不外乎是宇宙人的姿态、Δ×或是+等单纯的符号罢了吧！

在这样单纯的符号中到底有什么意思呢？这只不过是暗示在宇宙某处有文明社会而已。但是，这一极大地鼓舞我们探索地球以外的文明社会的尝试；又是无法想象的。因为我们的尝试根本没有任何确切的根据证明其他星球上存在着文明社会，也没有任何依据来证实他们正在设法和我们进行通信。如果其他星球的文明社会确实存在，迄今为止那里的人们大概已投入了多于我们几千倍乃至几万倍的组织、劳力和资金。

单纯符号令人迷惑不解的一个问题是无法判断它是从何处来的，即不知道发信人是谁，因而也就无法决定把回信投到哪里去。也有可能是不需要回答的信。例如，某一个文明社会即将告终，他们也许只向整个宇宙散布“白鸟之歌”的标记作为永久地记录自己曾经存在过的纪念碑。

总之，要尽快认读。如果把121个单词排成阵形，因为各个单词是由3个字母组成的，所以构成了下列三种阵形：只有第一种字母的阵形，只有第二种字母的阵形和只有第三种字母的阵形。因为DNA是由A、C、G、T这4个字母组成的，所以在各个字母上适当地着色，涂成四种颜色（图2）。如果像色盲检查表那样，在它里面能浮现图形，那将是惊人的。实际上，和其他星球文明社会的接触会变成非常惊人的事件，只要回想起幕末黑船（江户时代末，欧美的远洋船队到达日本。“黑船”是指欧美的舰船。——校者注）以后的历史就会理解这一点。这种冲击与日本和西洋文明接触是无法相比拟的，尽管如此，探索地球以外的文明社会是否可行连问也不问就开始迈步了……。

不幸的是，在我们的眼睛里并没有浮现出有任何意义的图形。接着，再把4个字母换成2个字母试了一下。因为用化学术语来说，A和G是（要）素化合物，所以把这两个字母涂上黑色，其余字母涂上白色，然后把A和T，G和C分别作成碱偶，在其他图上再把A和T涂上黑色试了一下。虽然绘成了6幅图画，但是一幅也没有浮现出有意义的图形。图3就是一例。此外，图2和图3都把121个字母像英文那样从左向右横向排列。但是，_许其他星球上的文明人是像日语那样竖写的，或像以色列语那样从右向左排列的，也可能是从下向上写的。因此，必须把图2和图3竖看，横看，以至于翻过来看。

期待无限量的可能性

10幅图画都没有出现有意义的图形，我们的尝试没有结果。但是绝不会令人失望，可能性还是无限量的。

在图1中，D蛋白质和E蛋白质也是重复的。奇妙的是在这一部分竟出现了91个单词，即质数7×质数13的积。马上将它排列成7×13的阵形试了一下。一部分阵形如图4所示。但仍然只出现没有任何意义的图形。

试验还可以继续下去。故意从3个字母中只挑出1个字母来排列，如果把它排成三维之后摄影的话，也许会构成立体的图像。或者，也许11×11是一半，把剩下的一半放入其他噬菌体的DNA中，就会像符契那样，一旦两者合并就会变成图画。这幅画就像宝岛的地图一样。

在Φ×l74的一部分中出现了似乎有意义的质数的积，这是一种暗示，说明需要研究整个DNA的5375个字母。否，Φ×74不是在原来的生物信上没有吗？！可是，不能完全否定生物信的看法。应该更广泛地探索其他的生物信。

如本文开头所述，不能断言电波是星际通信中的最佳手段。包含存在生物信的可能并考虑电波以外的媒介体的人正在日益增多。

我的幻想正在接连不断地扩展。期望本文能刺激某些读者，提出异想天开的建议……，因此，即使看到没有变化的图形，也不能有丝毫的灰心。

[《科学朝日》1979年4月号]