今年是著名的德雷克方程（Drake equation）問世60週年；該方程由美國天文學家、國家科學院院士法蘭克·德雷克(Frank Drake)博士發明。利用德雷克方程可以估算出銀河系中有多少個星球居住著和我們人類一樣有智慧的生命體，這對於搜尋外星生命，尤其是外星智慧生命（俗稱「外星人」）具有十分重要的理論意義和指導作用。

德雷克方程（圖片源自網路）

1961年，德雷克博士在美國西維吉尼亞州主持召開了首次搜尋地外文明計畫(SETI)的會議；在會上，他正式提出了德雷克方程。該方程是用來計算可能與地球接觸的高智慧文明數量（N），並指出尋找外星生命所缺乏的資訊。德雷克方程一共有七個變量，分別為銀河系每年誕生的恆星的數量（R*）；該恆星擁有行星的概率（Fp）；其中具備生命誕生條件的行星的數量（Ne）；生命誕生的概率（Fe）；該生命進化成有智慧的生命體的概率（Fi）；擁有與其他星球進行通信的技術的概率（Fc）；該技術文明能夠存在的時間（L）。

一些科學家對德雷克方程表示出極大熱情，包括美國天文學家、科普作家卡爾·薩根教授。他認為在合適的行星上出現生命是必定無疑的，美國生物化學家、諾貝爾化學獎得主梅爾文·卡爾文教授也持這一觀點。德雷克方程不但直觀，而且迷人。通過把一個宏大而且未知的主題分解為一系列更小、更易研究的問題，SETI成了具體實在的努力，讓外星生命是否存在這個問題具有了科學分析的基礎。

實際上，德雷克方程所包含的幾項內容在當時是未知的，包括太陽系之外的恆星是否真的擁有行星。然而,在過去的二十餘年中（尤其是最近幾年）系外行星像雨後春筍一樣紛紛破土而出，著名的開普勒太空望遠鏡在其中起了重要作用；該望遠鏡已經為我們確定了兩項內容：Fp和Ne。根據開普勒太空望遠鏡所獲得的數據，美國天文學家莎拉•西格博士對德雷克方程進行了改進,使其預測結果與現實中的實驗值符合得更好，從而大大增強人類尋找外星生命的能力。

SETI探索中人類除了監聽來自外太空信號外，也主動向外太空發射信號；因此，德雷克方程中的Fc也成為許多科學家的研究對象。例如波多黎各的阿雷西博天文臺於1974年向距離地球25000光年的武仙座中一個名為M13的球狀星團發射了由德雷克博士發明的無線電信號。信號中包含大量有關地球的資訊——太陽系、人類DNA結構、地球及其居民等基本數據。還有向外太空發射探測器，比如「旅行者一號」飛船，上面就攜帶人類文明資訊。可以說，Fc代表了宇宙中智慧生命能進行星際通訊的概率。

如果發現外星信號，人類靠何種語言與外星智慧生命進行通訊？這是科學界在SETI探索中必須認真考慮的問題。薩根教授說過：「宇宙中的技術文明無論差異多大，都有一種共同的語言——數學語言。」中國數學家、語言學家周海中教授也認為，數學語言具有科學性、準確性、簡潔性、抽象性、普適性等優點，是宇宙交際的理想工具。因此，數學語言就成了人類首選的宇宙語言。與外星智慧生命進行通訊的概率雖然很低,但各種方法都值得嘗試；可以相信，Fc問題最終會得以解決。

60年前，德雷克博士發明瞭德雷克方程。現在，隨著科技的進步，德雷克方程讓人們對未知世界再次充滿憧憬和期待，因為一旦有新的發現，不光是全球天文學領域的重大發現，也是人類探索宇宙的巨大進步。

文/龍騰（作者單位：歐洲南方天文臺）