我认真「掐算」了一番，人类有可能是宇宙中第一个文明

各位读者可以看这篇文章：（应该不需要学术 IP，可以公开访问，我不确定）

https://arxiv.org/pdf/1806.02404.pdf

该研究由牛津大学未来研究所于 2018 年 6 月发布。核心当然还是著名的 Drake 公式：

能与我们交流的文明数目 = 每年形成恒星的速率 * 恒星带有行星的几率 * 行星中具有适宜生存的环境的几率 * 其中孕育出生命种子的几率 * 生命进化出智能的几率 * 该物种可以被我们检测 / 与我们产生联系的几率 * 此类文明的平均寿命（年）

该项研究的创新在于计算了模型各项的科学不确定的范围，我在知乎上就写过 fi 项（生命进化出智能的几率）相关的内容，各位读者可以体验下，这是怎样一种令人窒息的巧合：

既然人类是由猴子（猩猩）进化而来，那为什么世界上还会有猴子（猩猩）？剩下那些为什么不进化了？

如果大家用过遗传算法，应该知道，遗传算法的优化效率是极低的。它最大的优点在于，加入了随机性，多样性，让优化不至于困在一个局部洼地，很多时候产生意想不到的好效果。适合处理机理不清楚的，维度太高的优化问题。
那么自然界的优化目标是什么？你以为是“智力”么？不及格，回去补考!自然选择的"优化目标"（如有能被成为目标的话）是“存活”，种群或个体。人类的智能，只是意外的惊喜而已，是个副产品。问问题问得像所有的物种的进化目标就是修炼成人似得。上课不好好听，就知道看网络小说。
现在用核弹，用陨石雨把地球犁一遍，人类会灭绝，但是蟑螂不会；犁 10 遍水熊都不一定会灭绝。你还觉得人类是最成功的物种？人类因为自己的大脑，搞不好都要把自己玩死了，还成功呢！
--------------------------------------------
人体一共需要 18 钟氨基酸，然而其中的八种，是人体不能通过食用蛋白质合成的（赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）。也就是说，我们需要直接在食物直接摄取这些氨基酸。对于现在发达的营养学，我们可以在植物中找到这八种，但是这需要很多资源，知识，合作。在数万年前，我们显然不具备这样的条件，然而单一的肉类，满足了我们的摄入需求，我开始变得“嗜血”。于是，我们逼迫自己往掠食者的方向进化。
自然界中，掠食者通常都是要比猎物聪明的，这很容易理解：掠食者需要懂得判断时机，懂得伏击，懂得猎食策略，懂得随机应变；而猎物就只需要进化出强壮的大腿，大视野的眼睛，大耳朵就行了 --- 只要跑得快。所以我们有俗语：Cunning as a fox, dumb as a bunny(狡猾得像狐狸，笨得像兔子)。 最重要的一点是：我们进化出了掠食者眼睛：他们位于面部的前方，视野可以交汇，提供立体视觉，精确的距离感；

然而作为猎物，需要大的视野，眼睛通常分布在头部两侧，这样的眼睛不能产生“立体感”：

然而有距离感的视觉对于进化出智慧太重要了，没有它，我们几乎不可能有空间想象力，也不可能产生抽象思维能力。
然而，食植的特性在我们演化的过程中也是至关重要的，我们有食肉的需求，但是很遗憾，我们没有像大型猫科动物一样演化成天然的杀戮机器。但这也是我们的福音：食植这种需求给了我们用以爬树摘取植物的手：可以对立的拇指---- 这是使用工具的关键 ---- 狮子永远不可能用爪子使用工具。另外，食植的需求点亮了人类文明的火种：农业。
一个更加重要的原因：人类在两方面都很弱 --- 人类在捕猎方面肌体的弱小;食草方面口牙消化能力的弱小，导致人类在无论是食肉还是食植，都需要合作。然而这正是进化出智慧的一大关键：学习---- 我们意识到了：其它个体可能是知识的来源。然而我认为这是重中之重。没有其他动物，只有我们人类，意识到我们可以从别的个体学习到知识。有的动物会模仿，但是并没有学习行为。即使我们人类，也要发展到 4~5 岁才有这个能力： 心理学家做过一个试验：当你给一个孩子讲一个故事：小红在篮子里面放了一个饼干，然后离开了，小明趁小红离开的时候，把饼干放到了盒子里面。现在，小红回来了，小红会先在哪个里面找饼干呢？ 四岁以下的孩子无一例外地会告诉你：盒子。 对于他（她）来说，知识是弥漫在整个环境中的，他（她）并不知道知识个体可能是知识的来源，他知道饼干在盒子里面这个事实，但是他（她）无法理解这个事实：小红并不知道饼干已经从篮子里面移走了。也就是他们无法理解：个体可以作为知识的载体。 动物也是这样，人类现在已经能够交给黑猩猩，大猩猩等灵长动物手语了，但是这些动物无一例外，不会使用这些语言问问题--- 因为他们根本没有这个意识。 谁问了第一个问题？是把人类从动物中区别出来的最重要的一个分野。从其他个体获取知识渴望，点燃了文明的另一个火种：语言。
然而，在所有灵长类动物里面，我们有拥有最发达的声带，能发出各种各样不一样的音节，这才让语言成为了可能。
所以，这些进化中的意外，甚至是“失误”，给了我们智慧重要的配方：掠食者的眼睛、对立的拇指、一颗问问题的心、发达的声带。恐龙统治了地球 2 亿年之久都没有产生智慧，人类用了短短几十万年，就演化出了智慧，这不得不说使我们的幸运。It is never planned, it is never scripted
我们的和猿猴共同的祖先，在走到进化的岔路口的时候，当我们的祖先由于肚子怪怪的，不得不下树猎杀动物的时候，它的同伴也许正幸灾乐祸：看那，把它们给麻烦的，我们在树上吃果子，多惬意啊！
在这个过程中，只要自然界给了我们一个强壮的胃，或者是剑齿虎一般的下巴，或者是狼一般的爪子，我们很有可能都无法进化出智慧。

回到话题，文章中计算的各项不确定性如下表：

下面就是提问者期待已久的概率密度函数了：

在可观测宇宙之内，存在有其他可接触文明的概率极低。(评论区有些人不要自作聪明，可观测宇宙就是通常语境下的宇宙)

* 补充答疑 1：

* 补充答疑 2：

同时补充，这个公式确实计算的目前可观测宇宙中与我们共存的可接触文明存在的概率极低。并不直接等价于“我们极有可能是宇宙里第一个文明”。但实际上加几个步骤就可以得到这个结论.首先，我们是第一批（前 8%）诞生的行星，第二，根据已有的知识:地球诞生了 45 亿年，生命诞生了 35 亿年，人类诞生了 280 万年，人类达到“可探测”标准（发明无线电），不过百年。根据平庸原则(mediocrity principle),在统计学上我们确实可以根据这个观察结合论文中的结论得到：“我们极有可能是宇宙中的第一个文明”。详细的数学格式的推理过程我不写了，天天论文里面写够了，在这边写也不能增加我的 citation。