北师大张同杰：宇宙不会永远沉默下去，我们最终会找到地外文明

5月17日，2026搜狐科技年度论坛在京盛大开幕。来自科学界、学术界和产业界的近三十位嘉宾共襄盛会，围绕基础科学和人工智能话题展开探讨思辨。

在下午的论坛中，北京师范大学物理与天文学院教授张同杰，带来《地外文明搜寻（SETI）60年回顾和进展：我们在宇宙中是否孤存？》主题演讲。

张同杰指出，很多科学家都相信地外生命是存在的，有三个科学依据，一个是德雷克公式，第二是哥白尼原理，还有第三个系外行星的发现。

“有人通过德雷克公式做过统计，银河系里面的文明数量应该是不少的，我们现在已经观测到的系外行星有6000多个。这是非常振奋人心的支持。”

“我相信宇宙不会永远沉默下去，最终我们会找到地外文明，真正能够回答我们是否在宇宙中孤存。” 张同杰总结道。

北京师范大学物理与天文学院教授张同杰

以下为张同杰演讲全文：

地外文明搜寻算是我的“副业”，但我现在投入了很大的精力在这上面，在此向大家做一个关于地外文明搜寻60年回顾与进展的报告。

今天的报告试图回答一个问题：我们在宇宙中是否孤独？（Are we alone in the Universe?）这个问题今天或许无法给出确切答案，甚至在未来很多年也难以定论，但我们依然在不断探索。

首先谈谈地外生命的概述。我们的宇宙有138亿年的历史，地球约45.5亿年，而人类文明史大约只有5500年。

那么，生命到底是什么？著名物理学家薛定谔在1944年出版的《生命是什么》一书中，试图从量子力学和热力学角度诠释生命的本质。他的核心思想是“生命以负熵为主”，遗传物质是非周期性晶体，突变源于量子跃迁，而复制、繁衍、思考和意识则是生命的重要特征。

1990年2月14日，“旅行者1号”在距离地球60亿公里处回望，拍摄下了那个“暗淡蓝点”。在这个蓝点上，我们每一个人，每一个你认识或听说过的历史人物，都在这里度过了自己的一生。面对这个蓝点，我们不禁要问：在地球之外，是否存在其他生命体？

我用现代天体物理学知识告诉大家，很多科学家都相信地外生命是存在的，主要有三个依据：

科学依据之一是德雷克公式，这个公式描述的是从统计上揭示了银河系中能够与外界交流的文明数量，通过这个公式，我们有人做过统计，银河系里面的文明数量应该是不少的，我们现在已经观测到的系外星系有6000多个，这是非常振奋人心的支持。

科学依据之二就是哥白尼原理，我们认识回顾宇宙的历程，从地心说到日心说，再说银河系说，一直都想声称地球是独一无二的，我们发现每一步都是错的，我们在宇宙中的地位没有什么特别之处，我们生命也是这样的，在宇宙别处肯定有地外生命。

科学依据之三是：系外行星发现，我们知道1995年10月，瑞士日内瓦大学米歇尔·梅耶公布发现了第一个太阳系外的行星。对于地外生命存在的观点，不同科学家有不同的认识，有些大的科学家，确实不太相信，例如皮伯斯就不相信。

关于地外生命的级别及其发现进程，我们在小行星“龙宫”上首次确认了氨基酸的存在；而在高级生命层面，卡尔达肖夫指数将其分为三类：能掌控行星能源、恒星系统能源乃至星系能源的文明。

目前的搜寻工作主要分为两类：一是针对高级生命（ET）的技术印记搜寻（SETI），利用光学或射电手段被动观测，或者主动发送信息（METI）；二是针对低等及高等生命的生物标志物搜寻，例如二甲硫醚等。

詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）已经在系外行星大气中发现了一些低级生命的潜在标志物，火星上也发现了远古生命的线索，至于二甲硫醚等一级生物标志物，仍有待进一步观测。

接下来简单说说SETI（搜寻地外文明），关于地外生命搜寻，分为两类，一个是高级生命搜寻，我们称之为ET，可以用光学和射线来搜集，还有技术印记，这个类似于地外文明的残骸。这种统称为搜寻地外文明，也可以写为搜寻痕迹。

第二大类是低+高级生命，放在一块，都可以用生物标志物来搜寻，这个生物标志物就很多了，当然有一期二期的，最有名的是二甲硫醚，如果搜寻到它，地外生命存在的概率极大。

低级生命标志物的最新进展，一是2022年9月JWST在系外行星大气中发现了；二是在火星上发现远古生命；第三个是在太阳系外天体上发现了磷化氢，磷化氢算是一种二级生物标志物；第四个是二甲硫醚，属于一级生物标志物，有待进一步观测。

我们中国的FAST（中国天眼）科学目标之一就是搜寻地外文明。从2018、2019年开始布局，我们与国外合作者在FAST上安装了后端处理系统。2020年，我们获得了第一组FAST观测数据，并筛选出两组候选信号，正式启动了地外文明观测。

在过去五年中，我们连续获得国际评审的观测时间，评价相当不错。他们认为这就像大海捞针，但如果成功将是突破性的。FAST的探测能力非常强大，甚至可以探测到河外星系的二级文明。

在这里我想重点解释一下信号的等级，这也是媒体容易误读的地方。我们将信号分为五级，对应统计学上的五个西格玛（σ）：

第一级是Hit，即信噪比超过阈值的信号，数量非常大；

第二级是Event，指只在中心波束出现、参考波束没有的信号，筛掉了大量干扰；

第三级是Candidate（候选信号），根据地球干扰特征进一步筛检后剩下的信号。目前我们发现的大多停留在这个级别，当年的“WOW!”信号就属于这一类；

第四级是经过频率漂移、天线指向等检验后的信号；

第五级则是确凿的音频信号，极难获得。

信号类型分为无意发射和有意发射，包括窄带、宽带和周期信号等。我总结一下我们八年的观测（2019-2026）：我们在太阳系内50秒差距范围内，对至少300个系外行星目标进行了FAST观测。通过多种方法筛选，绝大多数信号被排除为干扰，目前仅剩下一组固定信号值得深入研究。

我们还同时开展了月球背面观测，因为在月球背面没有地球上的干扰，只要排除了月球上其他的人工干扰之外，你看到的信号，有可能就是地外文明信号。这个我的合作者，还有国际上都公认，并且我也正在推进这个方案。

今年这个望远镜要放在月球，英国望远镜未来几年也要上月球。SETI的科学意义不言而喻，它可能会改变我们对人类在宇宙中独特性的认知，引发哲学、伦理等领域的广泛讨论。

正如电影《超时空接触》中所说：“如果宇宙中只有人类，那将是对空间的极大浪费。”最早提出SETI构想的科学家也说过：“不去寻找，成功的概率就是零。”

华裔天体物理学家林潮先生曾预测，未来十几年内我们或许就能找到地外文明。我非常赞同他的话，也想做这种“挑战不可能”的研究。我的主业是宇宙学，我把宇宙学的思维带入到了这项研究中。

中国的优势依然很大，我们有全球最灵敏的FAST，有首次到达月球背面的嫦娥工程，有天河等超级计算机的算力优势；还有我们中国SETI已经有了8年时间，8年观测的积累，我们现在的水平应该算是世界领先。

我正在推进一个大的计划，我们中国版的突破聆听计划，称为“知音计划”。我们不但要聆听，还要听懂。基于FAST，结合光学观测和未来的月球背面探测，我们充满信心。虽然困难很大，但我相信宇宙不会永远沉默下去，最终我们会找到地外文明，真正能够回答我们是否在宇宙中孤存。