我們人類，或許是宇宙zui不可思議的現像。

人類的拉丁文學名是Homo Sapiens，意思是智慧的人。雖然有時候，我們人類實在是配不上這個名字，但從過去數十萬年到現在，獨有我們從其他靈長類勝出成為地球的主宰。在這個星球上，我們從原始生物一路演化至今，這個過程本身就是一部壯闊的史詩。

《我們人類繫列》講述的就是，我們所有人的故事——人類的身世、現在和未來。《我們人類繫列》4本書4個主題：大歷史、宇宙、進化、基因。每本書300頁左右的篇幅，用清晰可讀的散文，講述了所有時間的歷史——宇宙、地球、生命和人類的138億年史詩，涵蓋宇宙大爆炸、生命誕生、人類進化、全球化社會、基因工程、人工智能……更重要的是，它融通宇宙學、演化生物學、生物地理學、基因學、人類學以及歷史學等領域的研究成果，將所有知識碎片拼合成了一幅人類整體演化的宏大圖景，並著重理清我們人類如何興起的重要脈絡，讓我們洞悉其中的關鍵和意涵。

《我們人類繫列》不僅將歷史的另一面呈現給你，而且將改變你看世界的方式。當你我都更認識了人類這個物種，我們乃至於地球的命運都將顯得更清晰。讀過這套書，足以徹底改變你的世界觀。

1.近半個世紀以來人類知識進展的集大成之作

人類是富有探險精神的一個物種。數萬年來，我們不停地建造、發明和測試，以圖了解世界、宇宙、我們自己，以及我們所處的位置。

我們正處於一個令人振奮的時代，因為科學正在粉碎古老的迷思，改寫人類文明的基本信念。現在的科學技術可以比對基因體序列，可以研究蛋白質的結構，可以在人思考的同時觀察腦神經影像，也可以分析岩石裡面的化學成分，甚至可以詳細地勾勒出過去的大氣如何變化……過去一個世紀的科學研究，讓我們看見生命真實的歷史圖像。

2.用大歷史手法描繪人類歷史與未來的重磅力作

《我們人類繫列》綜合這些科學新發現，讓我們更深入地了解我們人類的身世與現狀，必將改變了我們對地球和宇宙的認知，讓我們建構起對宇宙和人類更為充分的洞見。

《我們人類繫列》集結大歷史學家、生態學家、人類學家、基因學家，從現代科學的角度，用一以貫之的宏觀解讀，講述世界如何演變成今天的面貌，帶給了我們一幅完整的人類歷史輪廓。這是“真正的大歷史”！這是過去幾乎沒人做得到的。

3.開啟我們認知人類歷史與未來的窗口

《我們人類繫列》講述了138億年宇宙、地球和生命的演化史詩，重寫了20萬年的人類大歷史。在試圖了解我們是誰，我們如何發展到現在的樣子的過程中，我們重建了過去。你將透過人類偉大、無畏的知識探險家之眼，看見人類知識體繫的全貌，看見人類存在的美好、神秘和無窮可能。

4.有深度的通識閱讀，讓你一套書讀懂人類的身世、現在和未來

越來越多的人想了解我們生活於其中的宇宙，想了解“我們從哪裡來，又將要到哪裡去”。越來越多的年輕人覺得沒有時間去讀科普與知識類的圖書。《我們人類繫列》4本書4個主題，每本書300頁左右，引導我們檢視人類物種的過去歷程和未來潛力。一套書就能讓我們快速了解人類的身世、現在和未來的書，迄今為止，幾乎沒有寫得比它更好的了。

5.整合＋理解龐大人類知識體繫的利器，幫助我們找到學習的意義

《我們人類繫列》將科學和人文學科融為一體，從*的尺度上講述歷史，幾乎涵蓋了人類知識的大部分學科——講述宇宙大爆炸、恆星和星繫的形成，需要天文學和物理學知識，講述原子的聚合，需要化學的知識；講到行星的形成、地球的演變，需要地質學的知識；說到生命的起源，需要生物學的知識；人類出現後，又需要人文學科的知識——考古學、人類學、歷史、哲學、社會學，以及政治科學。

對讀者特別是學生讀者來說，《我們人類繫列》對我們理解和打通所有自然學科、人文學科知識將有很大啟發，幫助我們建立起知識框架，再次找到學習的意義。如果學校都能拿這套書當教材，學校將會成為*好的學習場所。

6.認知升級：不僅豐富你的知識，而且改變你看待世界的方式

羅輯思維創始人羅振宇說：“我們必須打破思維壁壘，重新構建認知，認知是我們成長的*障礙，構建新認知是我們*的資源。”

《我們人類繫列》不僅是對我們人類的全新認識，而且是一種觀看世界的新架構、一種真正科學的世界觀——讓我們用新的觀點來看待生命，以不同的眼光看世界。你的未來生活依賴於你的知識結構，你是你自己未來生活的創造者。在資訊大爆炸的時代，未來屬於勇於挑戰自己認知方式的人。

《我們人類繫列》由《大歷史，小世界》《我們人類的宇宙》《我們人類的進化》《我們人類的基因》4本書組成，是“微軟之父”比爾·蓋茨、享譽全球的科學家理查德·道金斯、“大歷史”學科開創者大衛·克裡斯蒂安、“物理學界搖滾巨星”布萊恩·科克斯等隆重推薦給大眾讀者，尤其是互聯網一代知識青年的新知讀物，旨在將一場席卷全球的認知變革帶到你的面前。

   
《我們人類繫列》從大歷史、宇宙、進化、基因四個主題，講述138億年宇宙、地球和生命的演化史詩，重寫20萬年人類大歷史。融通宇宙學、演化生物學、生物地理學、基因學、人類學、歷史學……整合近一個世紀以來，自然科學和人文科學領域的人類知識進展，解答“我是誰，從哪裡來，將到哪裡去？”的根本問題。

  
 《我們人類繫列》是用大歷史手法，描繪人類歷史與未來的重磅力作！我們人類已經站在了一場認知變革的邊緣，這場變革將永遠塑造這個世界。了解我們人類的身世、現在與未來，你纔能重新審視自己，開啟屬於你的未來。

《大歷史，小世界：從大爆炸到你》：一幅囊括過去、現在和未來的時間地圖。從宇宙誕生的奇點到如今75億人共同居住的星球，“講述大歷史的大師”、美國圖書獎獲得者以，講述138億年宇宙、地球、生命和人類的全部歷史。

《我們人類的宇宙：138億年的演化史詩》：讓科學優美如詩，這是寫給詩人的物理學。從壯麗星河到詩意原子，從遠古細菌到我們人類，擁有孩童般好奇心的科普達人以前所未有的想像力穿越星際，帶領我們踏上一段奇妙炫酷的138億年宇宙探索之旅。

《我們人類的進化：從走出非洲到主宰地球》：我們人類如何走出非洲，散布到這個星球的每個角落，並塑造出如此多樣的人類文明？人類學巨擘以非凡視野重寫人類大歷史，再現人類在全球範圍的遷徙，並探尋哪些因素影響了人類社會的發展軌跡。

《我們人類的基因：全人類的歷史與未來》：基因造就了我們，我們也塑造了基因，基因保存著我們的過去，也預示著我們的將來。集遺傳學博士、BBC主持人、電影極客於一身的英國當紅科普作家，精彩講述記錄在DNA中我們人類這個物種的史詩故事，用基因重寫20萬年人類歷史，開啟我們對人類未來命運的想像。

辛西婭·斯托克斯·布朗（Cynthia Stokes Brown）

公認的“講述大歷史的大師”，歷史學家，國際大歷史協會（IBHA）創會委員。長期致力於“大歷史”的研究與普及工作，和國際大歷史協會創會主席大衛·克裡斯蒂安一起，歷時近30年讓大歷史風靡全球。2012年比爾·蓋茨斥資，在全球範圍推廣“大歷史教學項目”（Big
History Project），她受邀參與課程設計，並撰寫了大部分課程內容。

克裡斯托弗·波特（Christopher Potter）

依然保持著孩童般好奇心的科普作家，原Fourth Estate出版社總裁和出版人。作為出版人，他親手成就了西蒙·辛格（《費馬大定理》）、達娃·索貝爾（《經度》）、尚-多明尼克·鮑比（《潛水鐘與蝴蝶》）等一大批優秀作家。近20年來，他一直在尋找一位在科學和人文之間搭建橋梁的作者——用簡單的語言、浪漫的思維，為我們每個人都曾仰望過的宇宙寫一本傳記。終於，他自己完成了這個願望。

亞歷山大·哈考特（AlexanderH.Harcourt）

靈長類動物學家、人類學家和自然歷史學家，加州大學戴維斯分校人類學繫榮譽教授。早年主要研究靈長類動物的繁衍、分布與滅絕，以及靈長類動物的生物地理學。現致力於通過演化生物學、生物地理學、文化人類學等跨學科研究，還原數百萬年的人類演化史，幫助我們重新認識人類的身世、現在與未來。

    亞當·盧瑟福（Adam
Rutherford）

演化生物學家、科普作家，倫敦大學遺傳學博士，英國廣播公司（BBC）王牌科學節目Inside Science主持人，曾在權威學術雜志《自然》工作十餘年。出版了多部關於基因和生命起源的暢銷著作，參與制作並主持了《細胞》《基因密碼》《扮演上帝——合成生物學前沿》等多部BBC紀錄片。他也是跨界達人，曾擔任《機械姬》（Ex Machina）、《王牌特工》（Kingsman）、《末日之戰》（World War Z）等電影的科學顧問，自稱為“電影極客”。

《我們人類繫列》總目

《大歷史，小世界：從大爆炸到你》

《我們人類的宇宙：138億年的演化史詩》

《我們人類的進化：從走出非洲到主宰地球》

《我們人類的基因：全人類的歷史與未來》

《我們人類繫列》分目錄

《大歷史，小世界》目錄

序言

前言

第1章 關於宇宙，我們了解多少？

第2章 臨界點1：宇宙大爆炸（138.2 億年前）

第3章 臨界點2：星繫和恆星（137 億年前到現在，恆星事件）

第4章 臨界點3：復雜的原子——恆星如素（137 億年前到現在）

第5章 臨界點4：地球和太陽（46 億—35 億年前）

第6章 臨界點5：生命的進化（a）——細菌和病毒（35 億年前至今）

第7章 臨界點5（續）：生命的進化（b）——多細胞生物（20 億—20 萬年前）

第8章 臨界點6：人類的出現（約20 萬年前）

第9章 臨界點7：從農場到帝前9500&mdas1500 年）

第10章 臨界點8：全球化（1500—2000）

第11章 未來

第12章 所有這一切的意義

《我們人類的宇宙》目錄

第1章  起源

第2章  26度分割理論

第3章  測量萬像

第4章  並非關於你

第5章 
探尋運動

第6章 
另一條路

第7章 
照亮物質的光

第8章 
有物和無物

第9章 
向恆星的誕生致敬

第10章 
返回家園

第11章 
瓜瓞綿綿

第12章 
進出非洲

第13章 
我們在這裡

《我們人類的進化》目錄

第1章  序言

第2章  我們都是非洲人

第3章  從這裡到那裡，從那裡到這裡

第4章  我們是如何獲得確切知識的？

第5章  多樣性讓生活更美好

第6章  基因地圖與少有人走的路

第7章  人不過是一種猴子？

第8章  島嶼是獨特的

第9章  食物塑造了我們

第10章  沒能殺死我們的，要麼讓我們止步，要麼叫我們改道

第11章  瘋狂、邪惡、危險

第12章  征服與合作

第13章  後記

《我們人類的基因》目錄

作者的話

術語表

引言

部分  我們從哪裡來

第1章 
好色又好動

第2章 
個歐洲聯盟

第3章 
當我們還是國王

第二部分  我們現在是誰

第4章 
種族的終點

第5章 
人類繪制出的神奇的地圖

第6章 
命運

第7章 
對於人類未來的簡單介紹

結語

致謝

《大歷史，小世界》所獲贊譽推薦

如果你和我一樣對“大歷史”感興趣，請一定要讀讀這本書。

——比爾·蓋茨（Bill Gates，“微軟之父”）

布朗纔是講述“大歷史”的大師。可以說，這就是關於你和你的世界的故事，而且這個故事充滿預想不到的波折和翻轉，精彩紛呈、驚奇不斷。

——大衛·克裡斯蒂安（David Christian，“大歷史”學科開創者）

融合自然科學和人文領域主要權威的*發現，布朗將宇宙起源、生命誕生和人類進化編織成了一個迷人的故事。

——帕特裡克·曼寧（Patrick Manning，匹茲堡大學世界史教授）

穿越時空，這部扣人心弦的史詩描繪了人類如何起源於宇宙的星塵，在世界的演化中被塑造，又是如何反過來塑造了我們今日的世界。

——《出版人周刊》（Publishers
Weekly）

《我們人類的宇宙》所獲贊譽推薦

一本奇書！為了取悅於你，它將整個宇宙壓縮灌裝，放進瓶子，交到你手上。

——史蒂芬·弗萊（Stephen Fry，英國科普作家、BBC紀錄片主持人）

這不僅是寫給詩人的物理學，也是讓科學接近詩歌和音樂的一本書。作者別出心裁的敘事方式充滿想像力，優美簡潔，特別好讀。

——西爾維婭·納薩爾（Sylvia Nasar，《美麗心靈：納什傳》作者）

很多年以來，我都渴望遇到一個人，一個可以牽著我的手帶我穿越時間和空間的人。我們一起驚嘆於沿途所遇到的一切奇妙事物，在科學的對話中織入行行詩句。終於，波特出現了。

——達娃·索貝爾（Dava Sobel，《伽利略的女兒》作者）

面對這樣的書，一句話：去讀吧！

——《時代》（Time）

任何對宏大問題感興趣的讀者，都會享受這趟引人入勝的科學旅程。

——《新科學家》（New Scientist）

任何對充斥著專業術語的科普書敬而遠之的讀者，都會驚喜地發現，在這裡找到了一位親切友好的向導……以簡潔優雅的文筆，他書寫出了宇宙從虛無到萬物那激動人心的歷史！

——《出版人周刊》（Publishers
Weekly）

一部流行科普的傑作，集結了相對論、量子理論、進化論、黑洞、反物質等等，所有讀者都會感興趣的話題。它思考宇宙的起源與歸宿，探究存在的本質以及我們人類這個物種的未來命運。這是我讀過的*棒的科普書之一。

——《衛報》（The Guardian）

《我們人類的進化》所獲贊譽推薦

一項出色的成就。

——《科學》雜志（Science）

清晰、全面、有說服力、令人著迷！完美地解析了塑造人類社會的綜合演化力量。

——國際野生生物保護學會（WCS）

哈考特打通了生物學和人類學——相當有價值的貢獻。

——《生物學評論季刊》（Quarterly
Review of Biology）

關於我們人類如何走到今天，為何呈現如此豐富的多樣性，作者為普通讀者提供了一份似乎政治不正確但有著充足科學證據的論述，筆調生動，推理綿密，引人入勝。

——《科克斯書評》（Kirkus Reviews）

對人類演化同生物、地理和文化的關繫，超水準地給出了一個復雜同時兼具可讀性的解釋，闡明了為在全球的範圍內生存，人類如何做出改變以適應環境。力薦給對演化生物學、生物地理學、人類學、人類起源，以及對賈雷德·戴蒙德的作品感興趣的讀者。

——《圖書館雜志》（Library Journal）

《我們人類的基因》所獲贊譽推薦

寫得太好了，激蕩人心又能引發閱讀的樂趣。更重要的是，他總是能讓科學顯得平易近人，妙趣橫生。

——理查德·道金斯（Richard Dawkins，享譽全球的科學家、《自私的基因》作者）

一本權威、纔華橫溢、令人著迷的人類基因入門書！無論你對人類的故事了解得是多是少，都會沉浸其中。就是這麼棒！

—— 布萊恩·科克斯（Brian Cox，粒子物理學家、“物理學界搖滾巨星”）

循著DNA的蹤跡，盧瑟福跨越全球、穿越時空，帶領我們踏上一段追尋人類起源的冒險旅程……詼諧睿智，充滿驚喜，閃耀著洞見的光芒，他精彩講述了記錄在DNA中我們人類這個物種的史詩故事。

——艾麗斯·羅伯茨（Alice
Roberts，解剖學家、古人類學家）

這是為數不多的一本，在你讀完後會覺得連一秒鐘也沒有浪費的書。

——《獨立報》（The Independent）

運用*的基因研究進展，盧瑟福重新書寫了人類的歷史。他用遺傳學粉碎了我們在人類身世問題上根深蒂固的舊觀念，以新的解釋來回答那些生命的終極問題。

——《出版商周刊》（Publishers Weekly）

熱情洋溢，充滿了故事，呈現我們基因中史詩般宏大、同時令人困惑的觀念……盧瑟福是位訓練有素的基因學家，也是位熱情的向導。

——《衛報》（Guardian）

《大歷史，小世界》序言

我們生活的世界錯綜復雜，瞬息萬變。比起其和社會的人們，要在這個世界裡找到出路，我們更需要地圖的幫助，沒有地圖就會迷失方向，迷失自己。學校教育能為我們提供一些地圖，讓我們了解各自的國家和更廣闊的世界。學校教育還教會我們一些技能，以便我們找到工作，並在社會中找到自己的位置。我們也參照許多其他類型的關於這個世界的地圖—在書裡，在跟朋友和家人的對話裡，在網上或者在教堂裡。然而，缺失的是什麼呢？是展示所有這些地圖之間聯繫的嘗試，展示它們如何像一張巨大的萬物拼圖一樣拼合在一起。這就像我們借助許多張城市街道地圖來研究地球，卻從來沒有看到過展示了整個世界的地球儀。

“大歷史”把許許多多不同的地圖拼合成一張宏大的宇宙地圖，它講述的是跨度近140 億年的史詩故事，把我們帶到時間和空間的開端。它運用多個不同領域的現代科學知識，解釋我們身邊的萬物如何成為當下的樣子：在巨大的爆炸後，宇宙如何從完全的虛無中誕生；早期宇宙中的首批恆星是如何形成的，在恆星瀕死的熾熱時刻，巨大的恆星如何鍛造出行星和生物體形成素；生命是如何在至少一顆行星上出現的（或許還在很多行星上出現了），以及在幾十億年的時間裡，生命是如何改變、多樣化並且越來越復雜的；終，在幾百萬不同形式的生命中，其中之一如何進化成人類的始祖，以及個人、那個人的後代又如何遍布全球，建立多樣性的社會、文化、宗教和政治體制，包括時至今日我們處於其中的處處充滿活力的全球性社會……重要的是，它講述了一個簡單的早期宇宙如何創造越來越有趣、越來越復雜的現像和生物，包括終創造了我們！有了這樣一幅地圖，我們可以問一下，這個宇宙將去向哪兒，還可以詢問一下，我們在這一宏大歷史中的位置。

這就是辛西婭·布朗要講的故事。你所展開的這本書，就講述了這個雄偉壯麗、清晰明了、簡單易懂又引人入勝的故事。辛西婭·布朗是講述大歷史的大師，她要給大家解釋的是，這個世界的所有不同的碎片，如何經歷138 億年的歷史，一步步地拼合到一起。可以說，這就是關於你和你的世界的故事，而且這個故事充滿意想不到的波折和翻轉，精彩紛呈、驚奇不斷。

不過，大歷史的故事遠非完美—它是全世界的學者和科學家歷經幾個世紀拼接在一起的，而且很多細節在近幾十年纔剛剛被確認。大歷史的故事依然無法解釋很多重要的現像，但是在不久的將來，它會越來越完善。什麼是意識？為什麼會發生宇宙大爆炸？地球上出現的個生命究竟是怎樣形成的？……雖然還有很多不完美之處，但是你依然要認真對待這個故事，因為它是建立在極其豐富的、經過謹慎檢驗的信息基礎之上的，而且這是一份由世界各地的學者—而不單單是一個地區的學者—共同構建起來的起源故事。作為本全球性起源的故事，它從很大程度來說是當今世界的故事，是“人類紀”世界的故事。

在後一章，辛西婭·布朗告訴大家，大歷史故事不僅豐富多彩、令人著迷，而且充滿意義。你是否問過這些問題：宇宙有目的嗎？生命有目的嗎？甚至，你的一生有目的嗎？如果問過，你需要從這個故事啟程。仔細閱讀，你會發現，雖然在精彩紛呈、驚奇不斷的宇宙中，人類不過是一粒微小塵埃，但你依然能找到自己的意義。

這就是終極的“世界地圖”，請享用！

大衛·克裡斯蒂安

大歷史學院主任

澳大利亞，悉尼，麥考瑞大學

《大歷史，小世界》第1章  關於宇宙，我們了解多少？

你可曾想過，如何從頭開始講宇宙的故事？科學家都知道宇宙始於138.2億年（前後有幾百萬年的出入）前的宇宙大爆炸。宇宙的故事涵蓋了138.2億年，的確是個大工程。

什麼是“大歷史”？

講述從宇宙大爆炸到現在的故事，這被稱為“大歷史”。（其他說法還有“宇宙歷程”“進化史詩”或“宇宙進化”等。）講述這樣一個故事，就像爬到山巔，俯瞰山下的整個景色，或者跳進宇宙空間，觀望整個地球。雖然無法看到大部分細節，但整個圖景盡收眼底，而這在山谷中是看不到的。

從宇宙大爆炸到此時此刻，從古至今，大歷史無所不包。大歷史的講述者被稱為“大歷史學家”。他們的知識和信息來自多個學術領域：從天文學、物理學（原子、恆星和星繫）到化學（原子素）；講到行星的形成，需要地質學的知識（岩石及其形成）；說到生命的起源，需要生物學的知識（生物體）；人類出現後，又得掌握人文學科的知識——考古學、人類學、歷史學、哲學、社會學以及政治學。你會發現，大歷史從的尺度上講述歷史，幾乎涵蓋了人類知識的大部分學科。為了運用這些知識搞明白過去發生的故事，大歷史將科學和人文融為一體。

到了20世紀70年代後期和80年代，世界各地的很多大學教授都開始講述整體歷史。之所以能做到這一點，是因為那時他們已經積累了以實驗和觀察為基礎的經驗知識，並能加以應用。而測量物體年代的技術也得到了顯著提高。到1953年，科學家已經確定地球的年齡為45億年，同時也估算出宇宙的年齡，約為100億至200億年。到20世紀70年代，大多數科學家都接受了“板塊構造論”——地殼的板塊在地球內部半熔融的物質上漂浮移動。這一發現是了解地球歷史的關鍵。

這些發現讓整個故事的講述成為可能。1989年，澳大利亞悉尼麥考瑞大學的歷史繫教授大衛·克裡斯蒂安，邀請學校內其他院繫的專家每人開講一部分，開始向學生呈現大歷史的樣貌。克裡斯蒂安創造了“大歷史”這個概念，還寫了一篇有關大歷史課程的文章，發表在《世界歷史期刊》（Journal of World History）上。大歷史的概念開始在全世界傳播，一些教授也開始開設相似的課程。

何為經驗知識？

大歷史是以經驗知識為基礎的，而知識是通過形成概念或解釋，然後對其加以證實纔獲得的。科學家通過實驗和觀察獲得經驗知識，歷史學家通過驗證既定事實獲得經驗知識。英語中的“經驗”（empirical）一詞源於希臘語，意思就是“經驗、體驗”。經驗知識是通過“科學方法”不斷發展的。而且經驗知識是現代世界知識的主要形式，全世界的科學家都采用這種方法。它以嚴格、繫統地使用精心驗證過的證據為基礎，始於17世紀初。

當時顯微鏡和望遠鏡的發明，拓寬了科學家的觀察視野，而跨洋航運也使得全球貿易和探險成為可能。一開始，科學家可能通過想像猜測。或者他們觀察到了什麼，然後提出一種想法來解釋所觀察到的現像。這種想法是通過想像、直覺和邏輯產生的，科學家將其稱為“假說”。接下來，他們設計實驗或者查找信息，來驗證這種想法是否能夠解釋實驗結果。如果不能，便予以否定；如果可以，就繼續檢驗，或者查找新的信息來進一步驗證是否與想法相符，直到後“假說”成為具有很多證據支撐的“理論”。科學理論是指解釋和闡釋大量事實（數據）的觀念。

對於某些主要的思想觀念，在積累了足夠多的證據的基礎上，普通人往往稱之為“事實”，而科學家仍然稱之為“理論”，比如“自然選擇”的進化論就是一例。科學家極其嚴謹，他們知道，有時新的證據能夠推翻主流觀念。這是科學方法的一部分。

科學家也是人，即便非常小心，也會出錯，會產生偏見。這就是為何要使用科學方法的原因，通過長時間不斷試驗，纔能夠得出不帶偏見的結論，大部分人纔能接受和贊同。世界各地的科學家共同合作，分享許多不同視角的數據，對於自然和宇宙的運行機制，在人類思想的有限範圍內，達成一個合理的共識。

舉一個科學如何發揮作用的例子。這個例子是關於大陸漂移的，即“大陸運動”的想法終如何成為完善的板塊構造理論。1915年，德國氣像學家阿爾弗雷德·魏格納（Alfred Wegener）提出了“大陸漂移”的假說。1925年，在一次地質學會議上，那些人拿他的想法逗樂，他則靜靜地聽著，抽著煙鬥。魏格納提出的證據是，南美洲的輪廓與非洲西部的輪廓剛好吻合，而分處大西洋兩岸的兩塊大陸上，發現了相似的動植物的化石。但魏格納無法解釋，究竟是何種力量如此巨大，能夠移動整片大陸。由於他解釋不了運動的機制，而且他隻是個氣像學家，並不是地質學家，所以多數地質學家都不接受他的假說。1930年，魏格納在格陵蘭島監測氣像時，死於意外。

直到第二次世界大戰期間，關於大陸漂移的進一步證據纔出現。美國海軍司令官亨利·赫斯（Henry Hess）——他同時也是一位經驗豐富的地質學家——使用一種叫作“聲吶”的新工具，收集海底的輪廓信息。（聲吶將聲波傳入水中，檢測物體並測量物體之間的距離。）他發現海底並不平坦，這一點令他頗感意外。20世紀50年代，進一步的研究確定，海底火山在大西洋中部和太平洋中部形成了高脊。1962年，赫斯出版了一本書，描寫海洋盆地的由來以及地殼如何在火山山脊的兩側移動——在火山山脊處，新的物質從地球中心噴發出來。

20世紀60年代，研究者進一步發現了新的證據：距離山脊越近，洋底越年輕，而越往山脊兩側延伸，年代越久遠。這一證據證明了海洋底部地殼移動的假說。接下來，科學家就可以把所有的知識整合到一起了：不隻是大陸在移動，海洋地殼的所有板塊也在移動，帶動附近的大陸地殼移動。

這些板塊都是地殼的組成部分，地殼分裂成幾塊。致使板塊移動的力量，是洋脊湧出來的新物質造成的。在半熔融的地幔上方，新物質不斷將舊的物質往兩邊推開。到了20世紀70年代，板塊構造理論成為地質學領域的核心觀念，或者說“範式”。

受到這些故事的鼓舞，一些科學家認為，科學終能夠發現幾乎所有事物的奧秘。對他們來說，要想達到這一目標，隻需不斷增加觀察，提高實驗工具的精確性，以及擴大觀察的範圍。科學令人興奮，因為科學看似總是處於發現新事物的前沿。

你覺得科學家能夠終發現所有應知的事物嗎？當前的知識爆炸將引領我們走向何方？當然，沒有人知道這些問題的確切答案，但是有一些科學家和哲學家提醒我們，人類所能獲知的東西可能是有限度的。

畢竟，人類的感知能力是有限的。鷹的視敏度優於人類2到3.6倍——具體視鷹的種類不同而有所不同。人類聽不到的低頻聲音，大像能夠聽到。每個物種在進化的過程中，都發展了有利於其祖先生存下來的感知功能。

我們人類所能看到的世界，隻是滄海一粟而已。舉個例子，太陽中心的核反應產生中微子，這是一種比電子小得多的基本粒子。每秒鐘有幾十億的中微子穿過我們的身體，但我們卻無法看到。人類能夠看到光，但光隻是電磁輻射的一小部分，有很多波長的電磁輻射是我們看不到的——伽馬射線、X射線、紫外線、無線電波等，這些在波譜中的波段都是肉眼無法捕捉到的。因為在數千年的時間裡，看到它們與否並不影響人類生存。螨蟲寄生在我們的睫毛上，細菌在我們的皮膚上爬來爬去……對於這些，看不到是個好事。

很明顯，對於科學家來說，無論何時，雖然有非常精密的儀器，但大部分自然世界仍處於未檢測或是無法接觸的狀態。關於人類積累的知識，有一個引人深思的比喻：人類知識貌似無邊無際，但也隻是未知的茫茫大海上漂浮的一座小島而已。知識小島面積越來越大，小島的海岸線也就越來越復雜，但依然是漂浮在神秘的、未知的大海之上。［此比喻出自達特茅斯大學的巴西裔美國物理學家馬塞洛·戈裡瑟（Marcelo Gleiser）。］

似乎人類永遠無法知道和理解關於現實的一切。對現實的理解隨著人類自身狀況的改變而不斷改變，而發現新知識的興奮是人類探索的驅動力。人類似乎具有一種與生俱來的生存本能，去發現自然界的模式規律，去理解我們的歷史和周遭環境。關於人類在宇宙中的位置，我們已經獲得令人驚喜的意識。這就是本書所要講的——關於人類在宇宙中所處的位置，人類都有哪些了解。讀完這些，讀者朋友就能在這幅為巨大的時空地圖上，找到自己的位置了。

大歷史的架構

每個故事都需要情節、主題、聲音或是某個人講述故事的方式。大歷史是以證據為基礎的真實故事，不是虛構的，但仍然需要這些特征將故事融合在一起。

說得簡單點，故事的主題是萬事萬物，包括宇宙，都處於永恆的變化之中。目前來看，似乎宇宙中的某些地方正湧現出越來越多的結構，也越來越復雜。這與物理定律——熱力學第二定律相違背。熱力學第二定律表明，整體上來看，宇宙會越來越無序。（參見“第3章臨界點2：星繫和恆星”，了解更多熱力學第二定律的知識。）

復雜性越來越高，意味著某時某刻有全新的事物出現，而新事物是無法通過之前存在的個體部分預見的。它更復雜，是因為它是通過能量流結合在一起的特定的結構，它的組成部分增加了。由於組成部分增多，需要更多能量維繫，因此也會更脆弱些。

科學家把這種現像稱為“出現”（emergence），但尚未完全理解它。20世紀80年代後期，這一概念萌芽時還隻是一種假說，現在已有若干證據支撐它。

假說是這樣的：科學家認為，當部分結構以特定方式排列，條件恰到好處時，增加的能量在結構之間流動，新事物就會產生。科學家使用兩個詞語來描述“恰到好處”的條件：“條件”（Optimal conditions）和“金發女孩條件”（Goldilocks conditions），後者出自英國童話《金發女孩與三隻熊》。金發女孩條件是指既不太燙也不太涼，既不太大也不太小，剛剛好的條件。

對於如何給這些轉型時期，也就是新事物出現的時期命名，講述這個宇宙故事的人尚未達成一致意見；對於究竟有多少個這樣的時期，科學家們也未達成一致意見。他們也將其稱為“過渡期”（transition）或者“轉換期”（transformation）。有些故事的講述者，比如天體物理學家埃裡克·蔡森稱其為“時代”（epoch）。還有一些人，比如荷蘭生物化學家和社會學家弗萊德·斯皮爾，將其稱為“朝代”（regime）。有些人則什麼名字也不叫——隻是在故事的講述中，提到有這麼一回事兒罷了。

假如深入學習大歷史，就會學會對比這些不同的版本。在本書中，我將引用“臨界點”（threshold）這個概念來指代即將有新事物出現的過渡期。大衛·克裡斯蒂安在他的著作《時間地圖》中首次使用了這一詞語。這個詞隻是用來在綿延不絕的時間長河中定位大事件的術語，轉變有時會跨越幾千年的時間。

當然，“臨界點”這個詞是一種比喻，遠遠超出了字面含義。在時間的長河中，並不存在真正的“臨界點”。這個詞無非是要傳達出跨越一個“臨界點”或“門檻”時的興奮勁和新鮮勁——從此邁入新生活的大門，就像新婚夫婦邁入婚姻的殿堂，從此開始相互依偎的生活一樣。這個比喻並不是要遏制新生事物的出現，如果你生活在中國，或許能夠理解這個概念。中國傳統文化中，“門檻”通常要高出地面約15～20釐米（6～8英寸），這樣，妖魔鬼怪就進不了大門，而人則需要邁過門檻，纔能進入屋內。

而本書中，大歷史的講述將被分為8個臨界點，每個臨界點都有新事物的產生。或許還可以分得更詳盡些。這8個臨界點似乎代表了復雜性的重大飛躍，又不至於太煩瑣而難以識記。這8個章節當中，留給人類的有3個。我在本書中使用的這8個臨界點分別是：

1.大爆炸的出現：宇宙起源

2.恆星和星繫的出現

3.質量更大素的出現

4.太陽繫的出現

5.生命的出現

6.智人的出現

7.農業（有機能量）的出現

8.工業化（化石燃料能源）的出現

本書中，除了第5臨界點“生命的進化”有兩個章節之外，其餘臨界點各自為章。後兩章中，我會跟大家討論今天的我們身處何地，這也是關於未來的第9個臨界點，此外還會討論人們如何在大歷史中尋找意義。

讀者朋友們的問題對於閱讀和學習本書來說非常重要，就像科學家和學者的問題能夠成為發現新知識的驅動力一樣。閱讀每一章節之前，先考慮一下該章的主題。你會提出哪些問題呢？關於這一主題，你想知道些什麼呢？閱讀完每章後，你還有疑問嗎？每個章節後，我都羅列了一些科學家尚未解答的問題，但你的問題對你自己來說纔是至關重要的。

深吸一口氣，跳出未知世界的海洋，構造屬於你自己的知識島嶼。本書會給讀者朋友提供一個知識框架，之後你學到的所有的新知識，都可以“掛靠”在這個框架上。這個框架會告訴你宇宙中的萬物如何聯繫在一起，而你又是如何與萬物聯繫在一起的。

如果你已經有了與之不同的知識框架，比如說宗教知識框架，這個框架與自然和科學知識相違背，怎麼辦呢？如果你正在上大歷史的課程，可以與老師和同學討論這些問題。如果你正在讀這本書，可以與父母、朋友或教士討論這些問題。很多人發現，把科學框架和宗教框架結合起來，還是行得通的。

大歷史涉及了人類感興趣的許多問題：世界從何而來？世界由什麼組成？是什麼將其連接在一起？我又是從何而來？我在此處做什麼？人類是怎樣一種生物？我們應該如何對待彼此和這個世界？此刻正在發生的主要問題是什麼？一切又會去向何方？討論這些與人類息息相關的問題，對於正在學習大歷史的人來說，恰是有趣和有意義之處。

快速預覽“大歷史”

開始前，我們先來對本書所涉及的“臨界點”做一個大體了解。

·   宇宙始於138.2億年前的大爆炸。我們從古老的恆星那裡獲知此信息，而且能測量宇宙以多快的速度膨脹，然後再倒推得出時間。初，宇宙的溫度極高，高到所有的粒子都無法結合在一起。大爆炸之後，大約過了38萬年，簡單的原子（氫、氦）開始形成。宇宙逐漸冷卻、膨脹，直至今日。（臨界點1）

·   氫是簡單的原子，由一個質子和一個電子組成。宇宙誕生後約7億年到20億年，氫氣雲產生了，恆星和星繫開始形成。隨著恆星的燃燒和爆炸，開始出現更為復雜的原子。高溫使得更多的粒子聚合，產生素，諸如碳和氧，隨後形成了新的行星。而且，至少在一顆行星上素終結合在一起，形成了生命。（臨界點2和3）

• 太陽是一顆中等體積的恆星。它大約於45.6億年前在銀河繫中形成。氣體雲在引力作用下向內坍縮，並開始燃燒。剩下的物質則結合在一起，約1億年後，形成了太陽繫中的8大行星。地球是一顆岩態星球，與太陽的距離處於8大行星中的第3位，距離適中，剛好一半為固體，一半為熔融狀態。（臨界點4）


• 地球形成大約10億年後，生命，也就是單細胞的細菌，開始出現。進行光合作用的細菌將氧氣排放到大氣中，終形成了保護生命免受紫外線傷害的臭氧層。據估計，古老的細胞化石有34.9億年之久。細菌進化了10億年之久，之後在10億年到20億年之前出現了多細胞生物體。（臨界點5）


• 多細胞生物體大約始於20億年之前，隨後在約6億年之前，大量動植物爆發般地湧現出來。人類與黑猩猩和倭黑猩猩有著共同的祖先，這一祖先經過約600萬年的進化之後，也就是約20萬年之前，現代人類（智人）出現了。在人類出現之後的歷史長河中，95%的時間裡，人類一直靠打獵和采集為生，人口數量相對穩定，與地球和地球的各個繫統和諧相處。（臨界點6）


• 大約1萬年之前，出現了溫和、穩定的氣候。人類開始種植作物、馴化動物，尋找方法貯存多餘的食物。這使人類能夠在人口密集的城鎮裡群居，發展專門的職業、建立國家、形成等級制度、造字書寫、建造宏偉的建築——而這些都是文明的特征。（臨界點7）


• 人類現代的生活，是以工業化和消耗化石燃料為基礎的，隻有僅僅250年的時間。在這個短暫的時期內，地球上的人口從約7.5億上升到74億。現在的人類，正在改變我們賴以生存的地球和地球的各個繫統。（臨界點8）

對於將近138.2億年的歷史，你又如何理出頭緒呢？繪制時間線的方法有很多，這裡推薦一個快捷方法：找2卷完整的1000節斯科特牌衛生紙，外加3/4卷，想辦法把衛生紙在房間裡平鋪開來。或者，要是不想搞得一團糟，隻是簡單地想像一下如何平鋪也行。每一節衛生紙代表500萬年，一卷有1000節，也就是代表50億年，大約是太陽繫的年齡。後一卷的後一節代表整個人類歷史，這要加上人類與黑猩猩共同的祖先進化成為人類的時間。［這個方法是北卡羅來納州的科學教育家露西·拉菲特（Lucy Laf?tte）提出的。］

在整個宇宙中，人類隻占據小的部分，而現代社會在整個人類歷史中，也隻占據一小部分。在整個宇宙背景中看起來就是這個樣子。你希望大歷史能夠為你解答什麼樣的問題呢？

《我們人類的宇宙》第1章  起源

這些無限空間的永恆沉默使我恐懼。

——布萊士·帕斯卡

不論是公園、火車站還是購物中心的示意圖上，通常都會有個“您所在的位置”的標志，一般用紅色箭頭指向圖上的某個地點來表示。但是，“這裡”到底是哪裡？孩子們以為自己知道這個問題的答案。某本書的扉頁上，我根據個人喜好寫上了我的完整星際地址——克裡斯托弗·波特，拉什格林路225號，利姆市，柴郡，英格蘭，大不列顛及北愛爾蘭聯合王國，地球，太陽繫，銀河繫。我幼稚的字越寫越大，這個地址的每一個小節也逐漸變得更大更重要，直到這串字符的終點，也是後的高潮：宇宙。在宇宙中，萬事萬物都有著自己的位置。

孩提時期的我們很快就發現宇宙是個奇怪的存在。我曾經在夜裡強撐著不睡覺，想像宇宙之外會有什麼存在。如果宇宙包羅現存的萬事萬物，那麼宇宙又被包含在什麼裡面？科學家告訴我們，這個可見宇宙是由一個輻射區域演化而來，它不被任何存在包含在內。可這個解釋引發了太多的疑問，這些疑問甚至比我們想要解答的問題更讓人煩惱。所以，讓我們把宇宙拋到一邊，想想其他事情吧。

我們不喜歡思考宇宙是因為我們懼怕宇宙的包羅萬像。跟宇宙相比，人類隻是微小的粒子，所以人們很難跳出“體積大小很重要”的觀點。退一步說，誰敢否認宇宙的存在？畢竟宇宙裡有那麼多東西。盎格魯–日耳曼學者愛德華·孔澤（1904—1970）寫道：“精神訴求似乎要被這個愚蠢的大塊頭吞下去，變成某種毫無意義的夢魘”，“我們察覺到的身外事物數量龐大，而我們自己的內在直感仿佛微弱的火苗。兩相比較，似乎突出了非常物質化的人生觀。”如果注定要與宇宙抗衡，我們必輸無疑。

同樣可怕的還有“宇宙無物”的觀點。不久之前我們還是無物，然後我們變成了某種存在。難怪孩子會做噩夢。我們的存在應該可以證明生命之前不存在虛無階段，就像李爾王所說的“一無所有隻能換來一無所有”。然而，每一天人類的自我意識都湮滅後再奇跡般地復蘇，也就是睡著又醒來。這一過程提醒我們：我們都來自的無物。

如果宇宙裡有物質存在——顯然宇宙裡確實有物質存在，那麼這些“物質”又來自何方？這個想法和人類初對死亡的模糊認識相吻合：死亡和虛無手拉手，它們是雙份的恐怖，可以和我們對無限的恐懼並列；我們花費畢生精力把對它們的恐懼壓制在成人的軀殼之內。

人類處在了進退兩難之地。一方面，我們知道宇宙裡肯定有東西存在，因為我們確信自己是存在的；但是我們也知道宇宙中什麼都沒有，因為我們害怕那裡是我們生命的起源地和終結地。雖然理智上我們知道死後總歸要回歸虛無，但是情感上並不相信。美國小說家約翰·阨普代克告訴我們：“我們都是永垂不朽的，在活著的每一天。”

“我死後會經歷什麼事？”小孩子很小就會問這個連大人也不想回答的問題。即便是物質世界的物質女孩都不會滿意死亡等於身體腐爛的答案，但是，這個問題的物質化答案，或者是任何問題的答案，都會回到同一個起點。什麼是這個世界的物質，這些物質又從哪裡來？思考宇宙就好比再一次提出自己兒時的問題：包羅萬像是什麼？虛無無物又是什麼？成年之後，沒人再考慮過這些問題。

看起來，所有的孩子都曾經是做科學家的苗子。他們從來不畏懼大膽提問、追尋真相，直到筋疲力盡，雖然筋疲力盡的一般都是孩子的父母。好奇心驅使著孩子們問出：“為什麼？這又是為什麼？還有呢？”他們希望得到某種終極的真相，就像是我們的星際地址要寫到整個宇宙為止，這個真相必須是超越一切的、不容置疑的。

德國哲學家戈特弗裡德·萊布尼茨（1646—1716）曾問：“為什麼宇宙並非空無一物？”對宇宙的所有描述終都必須能夠回答這個問題。科學嘗試援引世界上物質的動態變化，用“怎樣”的答案來回答“為什麼”的問題。但是“怎樣”的答案也聚焦於相同的終問題上：科學家們並不問“為什麼”宇宙裡有東西而非空無一物，他們會問這些東西是“怎樣”從虛無裡出現的。為了說明宇宙擁有的無限包容性，我們似乎也要說明宇宙起源時的無物。但是，構成世界的這些物質在無物狀態時長成什麼樣子？是什麼變動使得虛無變成了存在，這些存在又怎樣發展成為我們稱之為“宇宙”的物體？

語言文字形成以來的幾百年間，科學都處於不斷進化發展的過程中，一直在調查探索“世界之外”的一切。“世界之外”的事物都處在運動之中，這裡的“世界之外”指的就是宇宙。所以，我們認為科學家能夠為我們解答這個問題：虛無和萬物之間的何處是我們存在的地方？

他們的回答並不總是令人振奮：法國生物學家雅各布·莫諾（1910—1976）曾經寫道：“人類終會知道，他一直都是獨身一人處在宇宙的無垠之中，他從宇宙中出現隻是偶然事件。”他的話聽上去滿含愉悅，好像確信人類總歸可以發現真相。

牛津大學人類未來研究院院長尼克·博斯特羅姆寫道：“科學已經揭示了許多關於這個世界和我們在世界中處於什麼位置的事情。而且大體上，這些發現結果都是十分令人謙卑的。”“地球不是宇宙的中心。我們人類也是從牲畜進化而來。我們的構成成分和泥土一樣。我們依靠神經生理學信號來移動，並且服從一繫列生物學、物理學和社會學的影響。對於這些領域，我們理解很少也無法控制。”

美國物理學家阿曼德·德爾塞姆說：“我們真正的位置，是一個孤立的位置，位於無垠且神秘的宇宙之中。”

在無意義中被孤立：無怪乎我們這些普通人喜歡待在家裡看電視，讀讀《米德爾馬契》，或者做一切在家裡做的事情。如果宇宙真的和科學家描述的一樣，我們寧可不要。這些描述隻會重新激起我們自小就在壓抑的恐懼，關於生存問題的令人作嘔的恐懼。又或者這隻是我的恐懼，並不是你的恐懼？我的一些朋友聲稱他們從來不思考任何關於宇宙的事情。與此同時我隻能想到這種態度——拒絕宇宙也拒絕萬物的態度，證明他們其實深深地懼怕宇宙而不是對其缺乏興趣。畢竟，誰願意知道自己是廣闊無垠、無目的又冷漠的宇宙中微不足道的一點呢？如果我們足夠重視這事，就會傾向於責怪科學家為什麼要發現這個事實。這些刻板的科學聲明看起來無法反駁。如果我們因為對真相