文明篇研究卡：从人类起源到星际文明

这一页列出游戏里时代 9 到 11 的全部研究卡，每张都有年份、作者、期刊和论文题目。

游戏里的研究卡都对应真实发表过的论文。这一页收的是文明篇：时代 9 到时代 11，从人类起源到农业、科学、信息时代，再到对星际文明的设想，共三十多张。我们把它们按主题分成六组，每条用一句话讲清“发现了什么”，出处放在括号里（作者，《期刊》年份）。

人族的化石

  • 一个小孩的头骨显示，人类的祖先来自非洲，而且先学会了直立行走，大脑后来才变大（Dart，《Nature》1925）。
  • 为“露西”所属的阿法南方古猿建立了在人类演化树上的位置（Johanson 与 White，《Science》1979）。
  • 火山灰上留下的一串脚印，证明 360 多万年前已经有古人类在直立行走（Leakey 与 Hay，《Nature》1979）。
  • 最古老的石器比人属出现还早，说明制造工具的不一定是“人”（Harmand 等，《Nature》2015）。
  • 摩洛哥的化石把智人的历史提前了约 10 万年，并暗示智人起源于整个非洲而非单一地点（Hublin 等，《Nature》2017）。

古基因组与语言

  • 所有现代人的线粒体 DNA，都可以追溯到大约 20 万年前非洲的一位女性（Cann、Stoneking 与 Wilson，《Nature》1987）。
  • 非洲以外的现代人体内都带有尼安德特人的一小部分 DNA（Green 等，《Science》2010）。
  • 仅凭一节指骨的 DNA，就发现了一个此前从未知道的古人类群体（Reich 等，《Nature》2010）。
  • 与语言相关的 FOXP2 基因在人类谱系中发生过特殊变化（Enard 等，《Nature》2002）。

火与艺术

  • 南非奇迹洞中的灰烬和烧过的骨头，是早期人类在洞内用火的证据（Berna 等，《PNAS》2012）。
  • 一幅至少 4.55 万年前的野猪壁画，是已知最古老的具象艺术之一（Brumm 等，《Science Advances》2021）。

农业与科学

  • 比较上千份水稻基因组后发现，栽培稻起源于中国珠江流域一带的野生稻（Huang 等，《Nature》2012）。
  • 农业人口的扩张，把他们的语言也带到了各地，塑造了今天的语系分布（Diamond 与 Bellwood，《Science》2003）。
  • 用碳-14 测量古物年龄，考古学从此有了“时钟”，发明者获 1960 年诺贝尔奖（Arnold 与 Libby，《Science》1949）。
  • 统一了电和磁，并算出电磁波的速度正好等于光速：光就是电磁波（Maxwell，《Philosophical Transactions of the Royal Society》1865）。
  • 时间和空间不是绝对的，这位专利局的小职员在一年里发表了四篇改变物理学的论文（Einstein，《Annalen der Physik》1905）。
  • 培养皿里意外长出的霉菌杀死了周围的细菌，抗生素时代由此开启（Fleming，《British Journal of Experimental Pathology》1929）。

计算与信息

  • 设想了一种抽象机器，定义了“计算”是什么，现代计算机的理论基础由此奠定（Turing，《Proceedings of the London Mathematical Society》1936）。
  • 把“信息”变成可以测量的量，比特从此诞生（Shannon，《Bell System Technical Journal》1948）。
  • 一块半导体就能放大信号，它取代了真空管，让计算机从房间大小缩小到口袋里（Bardeen 与 Brattain，《Physical Review》1948）。
  • 一份内部提案，上司批注“模糊，但令人兴奋”，它后来变成了万维网（Berners-Lee，CERN，1989）。

寻找别的文明

  • 建议用射电望远镜在氢的 21 厘米频率附近监听外星信号，开启了 SETI（Cocconi 与 Morrison，《Nature》1959）。
  • 足够先进的文明可能包裹自己的恒星，我们可以通过异常的红外辐射找到它们（Dyson，《Science》1960）。
  • 按能使用的能量，把文明分为行星级、恒星级和星系级三种类型（Kardashev，《Soviet Astronomy》1964）。
  • 如果外星文明普遍存在，它们早该遍布银河系，由此认为我们可能是第一个（Hart，《Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society》1975）。

走向星际与宇宙的尽头

  • 广义相对论允许一种压缩前方、拉伸后方空间的“曲速泡”，但需要现实中可能不存在的负能量（Alcubierre，《Classical and Quantum Gravity》1994）。
  • 用地面激光阵列推动极轻的光帆，有望把探测器加速到光速的五分之一（Lubin，《Journal of the British Interplanetary Society》2016）。
  • 旅行者 1 号测到的粒子变化显示，它已离开太阳风的势力范围，进入星际空间（Stone 等，《Science》2013）。
  • 量子效应让黑洞缓慢辐射能量，黑洞终将蒸发（Hawking，《Nature》1974）。
  • 推算了宇宙在万亿年乃至更久之后的命运：恒星熄灭、质子或许衰变、黑洞最终蒸发（Adams 与 Laughlin，《Reviews of Modern Physics》1997）。
  • 在地下约 1.5 千米处用 7 吨液氙等待暗物质粒子，没有发现信号，给出了迄今最严格的限制（LZ Collaboration，《Physical Review Letters》2025）。

真实依据

  • 汤恩幼儿：一个小孩的头骨显示，人类的祖先来自非洲，而且先学会了直立行走，大脑后来才变大。

    出处：Dart, Nature 1925, "Australopithecus africanus: The man-ape of South Africa"

  • 线粒体夏娃：所有现代人的线粒体 DNA，都可以追溯到大约 20 万年前非洲的一位女性。

    出处：Cann, Stoneking & Wilson, Nature 1987, "Mitochondrial DNA and human evolution"

  • 尼安德特人基因组：测出尼安德特人的基因组后发现，非洲以外的现代人体内都带有他们的一小部分 DNA。

    出处：Green et al., Science 2010, "A draft sequence of the Neandertal genome"

  • 丹尼索瓦人：仅凭一节指骨的 DNA，就发现了一个此前从未知道的古人类群体。

    出处：Reich et al., Nature 2010, "Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia"

  • 30 万年前的智人：摩洛哥的化石把智人的历史提前了约 10 万年，并暗示智人起源于整个非洲而非单一地点。

    出处：Hublin et al., Nature 2017, "New fossils from Jebel Irhoud, Morocco and the pan-African origin of Homo sapiens"

  • 最古老的石器：这些石器比人属出现还早，说明制造工具的不一定是“人”。

    出处：Harmand et al., Nature 2015, "3.3-million-year-old stone tools from Lomekwi 3, West Turkana, Kenya"

  • 莱托里脚印：火山灰上留下的一串脚印，证明 360 多万年前已经有古人类在直立行走。

    出处：Leakey & Hay, Nature 1979, "Pliocene footprints in the Laetolil Beds at Laetoli, northern Tanzania"

  • 百万年前的篝火：南非奇迹洞中的灰烬和烧过的骨头，是早期人类在洞内用火的证据。

    出处：Berna et al., PNAS 2012, "Microstratigraphic evidence of in situ fire in the Acheulean strata of Wonderwerk Cave"

  • 最古老的洞穴壁画：一幅至少 4.55 万年前的野猪壁画，是已知最古老的具象艺术之一。

    出处：Brumm et al., Science Advances 2021, "Oldest cave art found in Sulawesi"

  • 语言基因：与语言相关的 FOXP2 基因在人类谱系中发生过特殊变化。

    出处：Enard et al., Nature 2002, "Molecular evolution of FOXP2, a gene involved in speech and language"

  • 露西的家族：约翰森和怀特为“露西”所属的阿法南方古猿建立了在人类演化树上的位置。

    出处：Johanson & White, Science 1979, "A systematic assessment of early African hominids"

  • 水稻的起源：比较上千份水稻基因组后发现，栽培稻起源于中国珠江流域一带的野生稻。

    出处：Huang et al., Nature 2012, "A map of rice genome variation reveals the origin of cultivated rice"

  • 农民与语言：农业人口的扩张，把他们的语言也带到了各地，塑造了今天的语系分布。

    出处：Diamond & Bellwood, Science 2003, "Farmers and their languages: the first expansions"

  • 放射性碳定年：利比发明了用碳-14 测量古物年龄的方法，考古学从此有了“时钟”，获 1960 年诺贝尔奖。

    出处：Arnold & Libby, Science 1949, "Age determinations by radiocarbon content: checks with samples of known age"

  • 电磁场理论：麦克斯韦统一了电和磁，并算出电磁波的速度正好等于光速：光就是电磁波。

    出处：Maxwell, Philosophical Transactions of the Royal Society 1865, "A dynamical theory of the electromagnetic field"

  • 狭义相对论：时间和空间不是绝对的。专利局的小职员在一年里发表了四篇改变物理学的论文。

    出处：Einstein, Annalen der Physik 1905, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"

  • 青霉素：培养皿里意外长出的霉菌杀死了周围的细菌，抗生素时代由此开启。

    出处：Fleming, British Journal of Experimental Pathology 1929, "On the antibacterial action of cultures of a penicillium"

  • 可计算性：图灵设想了一种抽象机器，定义了“计算”是什么，现代计算机的理论基础由此奠定。

    出处：Turing, Proceedings of the London Mathematical Society 1936, "On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem"

  • 信息论：香农把“信息”变成可以测量的量，比特从此诞生。

    出处：Shannon, Bell System Technical Journal 1948, "A mathematical theory of communication"

  • 晶体管：一块半导体就能放大信号。它取代了真空管，让计算机从房间大小缩小到口袋里。

    出处：Bardeen & Brattain, Physical Review 1948, "The transistor, a semi-conductor triode"

  • 万维网：一份内部提案，上司批注“模糊，但令人兴奋”。它后来变成了万维网。

    出处：Berners-Lee, CERN 1989, "Information management: A proposal"

  • 寻找星际通讯：两位物理学家建议用射电望远镜在氢的 21 厘米频率附近监听外星信号，开启了 SETI。

    出处：Cocconi & Morrison, Nature 1959, "Searching for interstellar communications"

  • 戴森球：足够先进的文明可能包裹自己的恒星，我们可以通过异常的红外辐射找到它们。

    出处：Dyson, Science 1960, "Search for artificial stellar sources of infrared radiation"

  • 文明的等级：按能使用的能量，把文明分为行星级、恒星级和星系级三种类型。

    出处：Kardashev, Soviet Astronomy 1964, "Transmission of information by extraterrestrial civilizations"

  • 黑洞会蒸发：量子效应让黑洞缓慢辐射能量。黑洞不是永恒的，终将蒸发。

    出处：Hawking, Nature 1974, "Black hole explosions?"

  • 曲速引擎：广义相对论允许一种压缩前方、拉伸后方空间的“曲速泡”，但需要现实中可能不存在的负能量。

    出处：Alcubierre, Classical and Quantum Gravity 1994, "The warp drive: hyper-fast travel within general relativity"

  • 光帆飞向群星：用地面激光阵列推动极轻的光帆，有望把探测器加速到光速的五分之一。

    出处：Lubin, Journal of the British Interplanetary Society 2016, "A roadmap to interstellar flight"

  • 他们在哪里：如果外星文明普遍存在，它们早该遍布银河系。哈特由此认为，我们可能是第一个。

    出处：Hart, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 1975, "An explanation for the absence of extraterrestrials on Earth"

  • 宇宙的终章：推算了宇宙在万亿年乃至更久之后的命运：恒星熄灭、质子或许衰变、黑洞最终蒸发。

    出处：Adams & Laughlin, Reviews of Modern Physics 1997, "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"

  • 走出日球层：旅行者 1 号测到的粒子变化显示，它已离开太阳风的势力范围，进入星际空间。

    出处：Stone et al., Science 2013, "Voyager 1 observes low-energy galactic cosmic rays in a region depleted of heliospheric ions"

  • 七吨液氙：在地下约 1.5 千米处用 7 吨液氙等待暗物质粒子，没有发现信号，给出了迄今最严格的限制。暗物质是什么，仍然没人知道。

    出处：LZ Collaboration, Physical Review Letters 2025, "Dark matter search results from 4.2 tonne-years of exposure of the LUX-ZEPLIN (LZ) experiment"

去游戏里看看