50年来，天体物理学家马丁·里斯在宇宙学领域做出了重大贡献。现在，他在畅谈未来50年及以后科技发展的前景和潜在的危险。
马丁在英国剑桥的家中
在英国，剑桥大学76岁的天体物理学家马丁·里斯（Martin Rees）、勒德罗勋爵是一位受人尊敬的人物，不仅因为他在科学领域的贡献，还因为他以难得的轻松和自信在科学、政治和文学之间的跨学科领域自由驰骋。
自20世纪60年代以来，在其500多篇论文中，里斯勋爵增加了我们对于关键的宇宙学发现的理解——尤其是那些与早期宇宙、星系形成、暗物质、极端宇宙现象和多元宇宙相关的发现。
他拥有皇家天文学家的称号，是英国女王亲自授予的23个勋位中的一员。他是宗座科学院（Pontifical Academy Of Sciences）院士，这是一个由多达80名的有着各种宗教信仰的科学家组成的国际组织，在这里他参加了有关气候变化和生命伦理等问题的讨论。作为英国国会上议院的终身议员，他参与讨论和制定科学政策。
里斯勋爵曾任地位相当于美国科学院的英国皇家学会主席，他也是8本有关科学和政治主题的通俗著作的作者。他的新书——《关于未来：人类的前景》（On the Future:Prospects for Humanity）——刚刚由普林斯顿大学出版社出版。
《科学美国人》的丹尼尔·阿克曼（Daniel Ackerman）在书中写道：“里斯将其庞大的主题打包成一份指南，指导人们负责任地利用科学为人类建立一个健康和公正的未来。”
当他访问纽约市推介这本书时，我们与里斯勋爵进行了交谈。
你是那些从小就知道自己想成为一名天文学家的人吗？
不是的。我一开始不知道我的未来生涯。我很擅长数学，所以当我15岁的时候，我被要求选择一个领域——这是标准的英国教育体系——我选择了数学。后来，当我在剑桥大学三一学院时，我意识到我对数学没有足够的兴趣，不会花费一生的时间去从事这个领域的工作。
有一段时间，我想我可能会成为一名经济学家。然而，经过一系列幸运的意外事件，我最终来到了剑桥的应用数学系，在那里我对宇宙学和天体物理学产生了兴趣。我在足够了解这个学科之前就选择了它，但1年后我很高兴我做出了这个选择。20世纪60年代是天文学史上的非凡时期，当时这片领域正蓬勃发展。
另一个原因是，这个学院有一位杰出的领导者——丹尼斯·夏玛（Dennis Sciama）——一位优秀的讲授相对论的学者，也是《宇宙的统一性》（The Unity of the Universe）的作者。他的团队吸引了许多有趣的学生，斯蒂芬·霍金就是其中之一。
霍金那时候是什么样子的？
他比我早两年，当时正跟着夏玛读博士。当时他的病刚刚诊断出来，他认为自己活不过两年。我们可以看到这对他有多大的影响。他结了婚，做了一些很好的研究，包括他的博士论文。
令人惊奇的是，他又活了55年。我以前说过：天文学家已经习惯了大的数字，但很少有哪些数字会大于我押在他再活上半个世纪并享有这令人惊叹的成就和名声的赌注。
你和霍金合作过吗？
我们的研究方向有点不一样。他的方向是数学物理，而我专注于现象物理学。我的工作与观察有更多的联系。
关于为什么20世纪60年代的天文学如此非凡，你能跟我们再谈谈吗？
呃，那时出现了如此多的新成果。我们见证了大爆炸、黑洞和类星体的首个证据。
想想看：当1964年罗伯特·威尔逊（Robert Wilson）和阿诺·彭齐亚斯（Arno Penzias）发现宇宙微波背景辐射（CMB）的迹象时，我才刚读研究生一年级。
当时，有些人不相信“大爆炸”。有些人相信稳态理论，根据这种理论，宇宙永远存在于那里，有着无限的过去。但一旦我们得到了第一次观测结果，然后很快又有两三次观测结果出现，大爆炸理论就被接受了。同样，1967年观测到了第一颗脉冲星，很快就形成了一种共识，即脉冲星就是中子星。
在20世纪60年代末，宇宙学是一门迅速发展的学科。我认为，对于年轻的科学家来说，在不断产生新事物的领域工作是非常重要的。
为什么这样说？
因为如果你进入一个相当停滞的领域，你唯一可以解决的问题就是那些年长的研究人员仍未解决的难题。
然而，在蓬勃发展的学科领域——无论是新的观测、新的理论还是新的技术——你可能有机会做上一代所不能做的事情。在这种情况下，前人经验的借鉴性会大大降低。
这对你有什么影响？
我有机会利用这些发现，我能够为我们理解宇宙微波背景辐射的起源以及星系的聚集和形成做出贡献。
坦率地说，我的思维方式是概括性的或综合性的，而不涉及长链式的归纳，这非常适合于某个领域研究的早期阶段。我喜欢在一个领域的初始做整体思考，而不是细节。
这是我所做的许多研究的一个特点。当我提出关于类星体的动力可能源于巨大黑洞的早期观点时就是这样做的。我在20世纪70年代写的关于星系形成的关键物理过程的论文也是如此。
有了微波背景辐射，更重要的就是要探究是否存在不将其归因于大爆炸的其他解释。直到20世纪70年代初，这仍是一个悬而未决的问题。在1972年，我写了一篇不太重要的论文，探讨宇宙膨胀过程中冲击波产生的可能性——但观测结果很快变得足够精确，排除了这种可能性。大爆炸模型得到进一步证实：它解释了宇宙中氦和氘的比例。到20世纪70年代，至少在总体上，我们已经建立了一个宇宙历史模型，可以追溯到大爆炸的第一秒，这是从20世纪60年代初开始的巨大进步，当时根本没有大爆炸的明显证据。
我想我也是第一个发表论文讨论微波背景偏振的人，我在1968年就这么做了。这在大约30年后才被观察所证实。
你觉得这个时间差令人沮丧吗？
不会。天文学家知道，某种东西可能需要几十年的时间才能观测到，这是可以想象得到的。希格斯玻色子从预测至观测用了50年的时间。
耐心是宇宙学家的职业要求吗？
我没有耐心，我的注意力的维持时间很短，这就是为什么我总是在做各种不同的事情。
多年来，这一直是一个优势。这意味着我并没有与任何特定的观点有很大的利害关系。有一些科学家多年来一直在研究同一种观点，以至于他们觉得自己对这个观点是专有的。我一直倾向于平摊赌注。
有时我会同时对同一现象进行两种不同的解释。我觉得没有必要致力于某一特定的信念，以此来激励自己。我只想得到答案。有时候，得到答案的最好方法是探索不同的选项，看看哪一个更好。
你早些时候曾说，20世纪60年代是发现的黄金时代。我们今天是否生活在类似的时代？
我认为是的，过去5年取得了重大突破。
举几个例子：我们对引力波的探测、对系外行星的更多了解、对微波背景的更详细观察、关于星系形成的新理论以及对宇宙前星系阶段的观测等等。
这是由两种发展促成的。第一，在地面和太空中更强大的望远镜。第二，更好的电脑。
在天文学中，我们不能做实验，所以我们比其他学科的科学家更依赖于计算机模拟。例如，我们无法让两个星系撞在一起，但是计算机也许能够计算出这种情形。然后我们可以将这个模型与我们在天空中看到的东西进行比较。
关于最近的突破，你最喜欢哪一个？
系外行星，我想每个人都对此感到兴奋。
最明显的原因是，它使夜空变得更加有趣。你会意识到，每颗恒星都有行星环绕，就像太阳被地球和其他行星环绕一样。你知道，在我们的星系中，可能有数十亿颗行星像年轻的地球一样——即它们有着地球的大小，并且与其母星距离适当，使得液态水能够存在。
我们预计在未来10到15年内，能够直接观测到附近恒星周围的一些类地行星，我们目前还做不到。系外行星的证据是间接的——观测者能够检测到它们对恒星亮度或运动的影响。但是，现在有了新的望远镜，能够检测和分析来自系外行星所围绕运行的恒星的光，我这里指的是詹姆斯·韦伯望远镜，另外，一个欧洲团体正在智利建造超大望远镜（ELT）。
那将是世界上最大的望远镜。它应该能够告诉我们，那些系外行星是否有陆地和海洋，以及是否存在生物圈。
传统观点认为，科学家的生涯顶峰是在年轻的时候。作为一个70多岁的天体物理学家，你怎么看？
这是有道理的。年轻人确实拥有更多的精力，也有更多的时间。
我注意到科学家有三种方式变老。有些人放弃了研究，开始做其他的事情。第二种是感到无聊，进入了从未涉及过的新领域——比如莱纳斯·鲍林（Linus Pauling）、威廉·肖克利（William Shockley）和弗雷德·霍伊尔（Fred Hoyle）。
第三种方法是继续做你擅长的事情，并接受你只能攀登一个高峰的事实。
你属于哪一种？
我可以说是第一种和第三种的混合。我仍然每天早上看报纸，但我花更多的时间放在写书和参与公共事务等琐碎的事情上。
弗里曼·戴森（Freeman Dyson）说过，老人不应该写论文，他们应该写书。
2018年10月，普林斯顿大学出版社在美国发行了里斯的新书
你肯定一直在这么做。《关于未来》是你的新书。你也是宗座科学院的非天主教成员，也是上议院的积极参与者。
我一直在参与政治。在学生时代，我参加过游行和抗议。我当工党党员已经40多年了。在过去的几年里，我到了这样一个年龄：觉得除了自己的研究之外，还可以做些别的事情，而且我也参与了更多的公众活动。
作为上议院的议员，我参与了道德问题的讨论，包括我们应该允许安乐死、胚胎研究吗？
我没有提出任何重要的立法，虽然我参与了各种科技问题的报告的制作。大多数情况下，我都参与了一些较少讨论的长远问题：这些高后果、低概率的威胁来自于人类在地球上的更深足迹，也来自于新技术，这是我新书的主题之一。
然而，我的日常工作仍然是思考宇宙，这仍然是我的主业。
在你的书中，你对未来做了一些预测。科学家擅长预测吗？
我们没有比其他人更糟糕的预测记录，在这方面我们比经济学家做得更好！
在我的书中，我区分了我们有信心预测和无法预测的事物。我看接下来的50年，我们可以预测两件事。首先，世界会变得更加拥挤，除非发生一些毁灭性灾难，我们可以预期到2050年将有90亿左右的人口。第二个确定的预测是：由于二氧化碳的影响，世界正在变暖。
你认为有解决这些问题的办法吗？
我是写了关于气候变化问题是多么具有挑战性的文章。你是在要求今天的人们为世界偏远地区和未来50年的人做出一些牺牲，政客很难做到这一点。
我认为唯一有效的办法是双赢：我们努力促进清洁能源的更快速发展。稳定碳排放的唯一现实方法是加强研发，希望能将清洁能源的成本降低到燃煤电站的成本——这样的话，像印度这样的国家就可以直接跨越到无碳能源。
尽管你对先进技术充满热情，但你也似乎对某些潜在的危险进行了警告。你写道，两者都可能需要限制一些个人自由。
我认为正因为如此，隐私、安全和自由之间的紧张关系日益加剧。
有了网络，有组织的团体可以通过摧毁美国大部分地区的电网来制造严重的灾难。在生物领域也是一样，流感病毒的实验表明，你可以使其变得更致命，更具传染性。
我最可怕的噩梦是这种情形：有人认为世界上的人太多了，这样的人会毫不犹豫地释放某种病原体。这是任何一个有权进入实验室的人所能做到的事情，没什么特别的困难，不像制造原子弹那样需要大型设施。
因此，我担心的是，这些潜在的危险技术往往很容易做到，而且很难在世界范围内加以管制，尽管它们的影响可能是世界性的。全球范围对毒品贸易和税法的监管并不奏效，事实上，我们在这两方面几乎没有取得什么成功。
在这本书里，你花了6页的篇幅来讨论大型强子对撞机（LHC）。在其运行之前，你曾发表过对LHC可能引发破坏性的进程的长远担忧。为什么？
是其他人提出了这些问题，我是那些对他们做出回应的人之一。但我之所以在书中提到这些风险，是因为当风险很大时，理应对其进行详尽的风险评估，这样做才是审慎的——事实上，也应当如此。
事实证明，LHC中的物理过程和碰撞速度并不是前所未有的：在自然界中宇宙射线粒子的碰撞是很常见的。我自己写过一篇论文，阐明了这些情况在自然界中是发生过的，我们不应该担心。
但为什么要提出来呢？
当风险如此之大时——包括这个问题和其他类似的问题——你必须有万无一失的信心，不能犯错。著名哈佛教授西德尼·克尔曼（Sidney Coleman）早些时候在一篇严肃的论文中提出了“撕裂太空结构”的观点。因此，公众肯定期待着物理学家去探索这种可能性，并向他们保证这是不可能的。
我认为如果人们要探索之前没有探索过的物理领域——或者如果生物学家要释放新的病原体——他们肯定应该先认真思考。
展望你自己研究领域的未来，你认为在接下来的20到50年里会有哪些发现？
许多事情的发生将取决于技术的进步。更先进的计算机将使我们有能力建模和理解从更强大望远镜接收到的新信息。例如，欧洲盖亚卫星搜集了超过10亿颗恒星的数据供我们分析，这是我们几年前不可能做的事。
我认为第二个方面是理解极端现象。伽马射线暴的研究（我的主要兴趣之一）可以追溯到25年前，对此我们现在至少有了一个模型的轮廓。而快速射电暴则是新的现象，这仍然是一个谜，它会被持续讨论，直到建立普遍的共识。
我希望我们在研究CMB的角波动(也许是偏振)方面也有进展。这或许会给我们一些宇宙早期——最初10-24秒——也就是膨胀刚发生时的图像。智利的西蒙斯天文台和芝加哥大学在南极的实验都有希望取得进展。
我希望我们能从粒子物理学中看到更多的理论观点，最近几年这方面进展很少。我们的目标是产生一种理论，可以统一强相互作用和弱电相互作用——而且统一引力更好。这将使我们能够确定一些适用于早期宇宙的物理概念。
问题是，在大爆炸后的第一纳秒，宇宙中的物理条件远比我们在实验室中甚至在大加速器中所能模拟的要极端得多，所以我们没有任何确凿的数据。
我们也没有很好的理论。我希望20年后我们将有更好的数据和更好的理论，这些数据和理论将使我们能够理解大爆炸的极其早期的阶段，这将告诉我们：为什么我们的宇宙包含了我们所观察到的原子、暗物质和辐射的混合物。
这也许也会让我们更多了解为什么宇宙是以这样的方式膨胀的，以及大爆炸是否是唯一的。
所有这些问题仍然是推测性的。但是当我回想起我还是个学生的时候，当时并没有任何证据表明大爆炸的存在。而今天，我们可以满怀信心地谈论大爆炸最初1纳秒之时。
这是巨大的进步。
资料来源 quantamagazine.org
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本文作者克劳迪娅·德雷福斯（Claudia Dreifus）是《纽约时报》和《纽约书评》的定期撰稿人，她还为哥伦比亚大学地球研究所的科学家开设了第一批科学新闻课程