為了保證基因多樣性,你猜殖民外星球需要多少人

    地球不是人類永久的家園，終究有毀滅的那一天。而且，人類現在的種種活動，給地球造成的各種災難正在不斷上演，以至於我們的地球已「千瘡百孔」。此外，加上日益暴漲的人口數量，這也使得原本受傷的地球越來越不堪重負。所以，為了人類的世代繁衍，人類必須要向太空擴展，去尋找地球以外的「第二棲息地」，並能在那裡建立一個全新的殖民地。

    但是，在太陽系裡並沒有一個類似地球這樣的地方，因此我們只能到太陽系外尋找另外的宜居星球。目前科學家發現，這樣的星球可能有5個:距離地球27光年的獵犬座的黃矮星，距離地球42光年的仙女座恆星，更遠些的金屬元素含量約為太陽一半的天鶴座恆星，以及天蠍座18和飛馬座51.

    不過，問題是人類怎麼才能到達這些星球呢?不用說，肯定得藉助先進的星際飛船!但需要指出的是，對於太陽系內的火星，人類至今都還沒有親身上去過，而且據美國航天局預測，大概還需要20年的時間人類才能夠最終登陸火星。所以，以人類目前的科技水平，就別指望還能出太陽系去另外的星球了。可以想像，星際旅行之間的難度有多大!

    據計算，距離太陽系最近的恆星系統一一離地球約有4.23光年的半人馬座a星(也叫比鄰星)，究竟有多遠呢?就是以光的速度到那裡只要4.23年，但我們並沒有任何星際飛船的速度能夠達到和光速一樣快。就目前的飛船速度而言，如果要飛往比鄰星，最快也得需要幾千年才能到達。看來，比鄰星雖然「比鄰」，但是卻遠在天涯!

    而且，這些星際飛船暫時還沒有達到載人的水平。不過，即使在不久的將來飛船具備了這一技術，但對於人類短暫的生命而言，他們就是到死也無緣見到飛船抵達的那天。要是最終還有人會到達，那也是人類不知經過了多少代繁衍後才遺傳下來的後代。所以，在到達目的地之前將會有一代又一代的人在飛船上出生、生活和死亡。要知道，這還是離地球最近的比鄰星，尚且都需要幾千年的時間，更何況是那些更遠的星球哩!

    看來，在星際飛行的漫長旅途中，需要好多代人類的先驅。因此，我們不得不考慮一個問題:就是怎麼讓人類在飛船上正常繁殖?不容置疑，飛船上的人口數量一定不能太少。那麼，在到達目標星球之前，究竟要帶多少人才能保證人類的繁衍生息呢?

    美國佛羅裡達大學的人類學家根據人類學的模型計算出，假如人類乘坐一艘星際飛船到太陽系外的一個星球上去，並建立一個全新的殖民星球，飛船飛行的時間為2000年，那麼，飛船上要帶夠150人才可以滿足人類的繁殖需求。但是，美國波特蘭州立大學的科學家卻認為，也許150人可以滿足人類在飛船飛行前期的正常繁殖，但並不能保證在飛行後期或到達目標星球後，這些人的後代還能在這個星球繼續繁衍。

    我們知道，一個種群中個體數量較少，並且又在十分孤立的環境中，就很可能會造成種群內部的近親繁殖，其後果就是他們後代容易患有一些先天性的遺傳疾病，那麼很多人就會因此而死掉。而且，後代的後代榷患各種遺傳疾病的概率也會相應增大，健康狀況一代不如一代，這樣下去，死的比生下的還要多，以至種群的個體數量越來越少，最終導致這個種群逐漸走向絕滅。因此，要最大限度地避免近親繁殖，這就得要保證一個種群中的個體數量不能太少。

    還有一些研究發現，近親繁殖會導致種群中80%以上的優秀基因逐漸退化，要知道，這對維持種群的基因多樣性是很不利的，而一個種群內的基因數量在減少的話，那麼，這個種群是有可能走向絕滅的。看來，除了種群中個體的數量不能太少以外，還必須要保證種群中具有較高的基因多樣性一一每個物種包括若干個種群，各個種群由於突變、自然選擇或其他原因，往往在遺傳上有所不同。就好像人類有不同的膚色一樣，這便是由基因的差異所引起的。

    不得不說，對於減少各種遺傳疾病的風險，以及維持足夠的基因多樣性，150人實在太少了。那麼將人數增加到500人呢?科學家認為，在隨機挑選的情況下，任意的500人也並不一定就能代表所有人類的基因多樣性。如果真的要建立另外一個長久的人類星球殖民地，那麼，就得把人類儘可能多的基因「種子」撒向這個星球，這樣人類才能健康地繁衍，永久地延續下去。當然，這就得使飛船上的初始人口要足夠多才行。

    為什麼這麼說呢?因為除了近親繁殖外，還有一些我們不得不面對的風險問題，如疾病暴發、機械故障、外星生物入侵，以及太空環境對人體健康的影響，等等，這些風險都將會大大減少殖民星球的人口數量。所以，飛船上的初始人口只有越多才越好，這樣即使災難發生，也能抵消一部分對人類的基因多樣性和人口數量的影響。

    那麼，星際飛船上究竟得帶多少人才能滿足要求呢?

    佛羅裡達大學和波特蘭州立大學共同合作開發了一個計算機模型。具體情況是這樣的:計算機通過特定算法計算出了星際旅行途中可能發生的不同災難，並設置一個初始人口數量，同時設定旅行時間為300年(30代人)。然後，計算機對每個初始人口數字進行10次計算，取10次模擬結果的平均值作為最後依據。

    結果顯示，如果按照4萬人的初始人口，最後基因多樣性的比率能夠達到100%。不過，即使只有1萬人，基因多樣性的比率仍在一個可行性的範圍內。而且，這兩個數字在各種災難測試中的結果都還不錯，能夠保證殖民人口有足夠的基因多樣性。但是，如果數字低於1萬，那基因多樣性的比率就會大大降低。

    看來，人類要成功殖民另一個星球，星際飛船上至少要有1萬人，而人數在1一4萬之間是比較合適的。不過，這幾萬人並不是全部都在同一艘飛船上。例如，當1萬人被安置在一艘船上時，任何風險對於每個人都是潛在的威脅;而一旦發生毀滅性的災難，那這1萬人就有可能全部覆滅。但是，這些人要平均分散在五艘飛船上，即使其中一艘船遭災，那麼損失也是有限的。

    當然，在將來人類的科技水平更加先進了，星際飛船的速度也會更快，那時候人類去其他星球的時間將會大大縮短。而且，從理論上來說，人類利用現有或未來數十年的科技在有生之年進行星際旅行是完全有可能的。

    上個世紀70年代，英國行星協會發起了一個「代達羅斯計劃」，其目的就是探討進行星際旅行。科學家設計了一種星際旅行太空船，它重達5萬噸，由核聚變能源驅動，預計能以12%光速高速飛行。要知道，以這個速度人類只需花50年左右的時間就可以抵達比鄰星了。還有，2012年美國航天局也在開展一項名為「百年星艦」的宇宙探索計劃，希望在百年內能夠讓人類衝出太陽系，抵達其他遙遠的星球。

    可見，人類踏足其他星球的願望並不久遠了，到那時，我們也就不需要再考慮得帶多少人了!不過，殖民外星球畢竟是一項浩大的工程，一艘飛船上最多能帶多少人，途中人類的自給自足，以及抵達星球後人類生活保障等問題，這些都是我們不得不考慮的。

    基因多樣性，是保證生物多樣性的重要條件。簡單地講，就是一個種群內的基因差異要是愈大，那麼其中可供自然選擇的基因就愈多;相應地，這個種群環境適應的能力就愈強。所以，種群中基因多樣性愈高是有利於它的生存和發展的。