哈佛大学外星猎人笃信AI天眼扫描软件——彭博社
Jordan Robertson, Drake Bennett
在马萨诸塞州,名为"戴立克"的红外相机阵列正持续扫描着天空。
摄影师:Cassandra Klos(为《彭博商业周刊》拍摄)劳拉·多米内在斯坦福大学攻读物理学博士学位时,她的研究聚焦于中微子——这种基本粒子微小到连物理学家都难以捉摸,对外行而言更像是虚构概念。中微子几乎无质量且不带电,因此能像穿过空气般穿透物质。此刻就有数万亿这种"幽灵粒子"悄然穿过你的身体,其中许多自宇宙大爆炸后一秒便开始了这场永不停歇的星际穿行。
为捕捉中微子证据而建造的探测器本身堪称奇观。这些深埋地下的巨大腔室注满重水或液态氩,内壁布满精密的光传感器或细密导线阵列。由于弱相互作用力,中微子偶尔会与容器内的亚原子粒子发生反应,从而被人类仪器捕获。多米内开发的机器学习算法能识别这些反应,助力物理学家拼凑中微子的特性图谱,进而揭示这个奇异宇宙的运行机制。
2023年获得博士学位后,多米内并未像同窗那样投身传统天体物理研究项目、科技公司或量化金融领域。她选择前往马萨诸塞州剑桥市,在哈佛-史密松天体物理中心及其“伽利略计划”从事博士后研究,该团队正在研制一种革命性的新型探测器。
最具潜力的人工智能外星猎人
在波士顿郊外半小时车程的森林空地上,“伽利略计划"的监测阵列配备了声学传感器、射频频谱分析仪、带电粒子计数器、带磁力计的气象站,以及多组摄像头——包括八个置于20英寸宽R2-D2机器人头部造型穹顶内的红外摄像机。这套看似不起眼的仪器群正全天候对准天空,搜寻被专业研究界称为"不明异常现象”(UAP)的踪迹(大众则称之为UFO)。
多米内与她的研究伙伴们愿意考量所有可能的异常现象解释。对他们而言,这意味着要坦然接受这样的可能性:他们发现的或许是地外智慧生命的迹象——并非来自遥远星系,而是存在于地球领空。为了将主流科学严谨性注入这项非传统研究,伽利略团队承诺24小时不间断筛查全天候数据。多亏人工智能的最新进展,这种研究才成为可能。“这是破解谜题的唯一途径,“多米内表示。
多米内正在检查设备的线路连接。摄影:Cassandra Klos/彭博商业周刊这些技术工具的普及恰逢文化观念转变——美国国防部接连披露的UFO研究资料推动了这一趋势。尽管像多米内这样从事外星生命搜寻的权威学者群体仍属少数,但已不再被视作边缘研究。类似哈佛的科研项目已在韦尔斯利学院、德国维尔茨堡大学、北欧理论物理研究所以及五角大楼相继展开。这些项目多由多米内这样资历显赫的学者主导,而算法正成为强有力的研究伙伴。人工智能软件的快速进化,加上运行所需的计算机服务器等硬件发展,使得实时处理来自野外部署摄像头等多源海量数据成为可能。这些系统正突破人类预设的训练框架,自主学会识别天空中全新类型的物体。
诺贝尔奖得主恩里科·费米在1950年用最简洁的方式概括了外星生命之谜。“大家都在哪儿呢?“他问道。也就是说,既然宇宙如此浩瀚,又充满了与地球相似的行星,为什么我们还没有找到证明我们并不孤独的证据?为此,天文学家们使用光谱仪观测数光年外的行星,评估它们的大气层是否可能含有与我们相同的化学特征——这可能是存在充满原始藻类生物的海洋的证据。一篇最新论文声称已经发现了这样的证据。
然而,寻找外星人向地球发送某种先进技术的证据则是完全不同的命题。历史上,这通常意味着研究颗粒感严重的照片,或严肃地点头倾听目击者对沐浴在光芒中、黑眼睛人形生物的描述,长期以来一直受到骗局和神秘主义思想泛滥的困扰。但公众对不明飞行物学的看法在2017年12月16日发生了改变,当时《纽约时报》的一篇报道披露,美国国防部一直在秘密研究"不明空中现象”(UAP)。该报道的网络版包含了几段从美国海军战斗机拍摄的视频,显示了一些以违背物理学原理的方式飞行的椭圆形光团。在美国政府否认对该话题感兴趣数十年后,这些披露促使国会命令国防部和国家情报总监办公室联合准备一份年度公开报告,概述他们在该领域的活动。
国会还要求五角大楼成立一个新的、更公开的UAP研究项目,即全域异常现象解析办公室。材料物理学家、长期从事国防和情报工作的肖恩·柯克帕特里克是该办公室的首任主任,他承认存在一些文化挑战。“如果NASA和科学界在讨论寻找外星生命,只要这种讨论局限于银河系和宇宙的遥远角落,那就是一场非常科学的辩论,“他说。“但随着这种讨论越来越接近地球,在火星附近某个地方,它就开始转向更阴谋论的倾向。一旦你越过平流层,就完全失控了。”
多米内对智慧外星生命的痴迷可以追溯到她的童年。她在巴黎西部高档郊区的小公寓里长大。她的父亲是一名自学成才的IT顾问,十几岁时从越南移民过来,而她的法国母亲有语言天赋,在生下多米内和她的两个兄弟姐妹之前,曾在巴黎一家酒店担任接待员。多米内小时候是个不知疲倦的读者,也是个如饥似渴的语言学习者——不仅学习法语和英语,还学习德语和日语。她还学习了斯瓦希里语。(后来她又学习了其他语言,熟练程度不一:她父亲的母语越南语、非洲的契维语、切罗基语和濒危的尤皮克爱斯基摩语。)“我相信有一天我能说世界上存在的大多数语言,“她回忆道。不过,她对流利交谈的兴趣不大,更多的是对它们句法模式的解析。对她来说,这些语言是一系列谜题。在她提前两年开始上高中时,她已经自学了各种计算机语言,以及大量的物理学知识。
多米内正在检查图像数据。摄影师:Cassandra Klos 为《彭博商业周刊》拍摄多米内尤其喜爱雅克·瓦莱的著作。这位法国天文学家在硅谷因参与奠定互联网基础的研究而闻名,但在其他地方,他的声望则来自作为全球飞碟目击事件调查者的副业。电影《第三类接触》中由弗朗索瓦·特吕弗饰演的UFO学家原型正是他。多米内如饥似渴地阅读瓦莱关于调查的著作,以及《通往马戈尼亚的护照》,书中他探讨了现代外星接触记录如何映射大量民间传说和神话中的超自然元素。多米内的父母对这个话题同样充满热情。她的父亲曾让家用电脑参与SETI@home项目——一个全球众包计算项目,旨在分析射电望远镜数据以寻找来自深空的信息。
多米内逐渐确信,瓦莱提出的问题构成了"我们对现实认知中最大的空白”,而研究天体物理学是解决这些问题的最佳途径。但当她从法国顶尖的巴黎综合理工学院毕业,再到斯坦福大学攻读粒子物理研究生时,她发现很难将日益精进的专业知识应用到这个课题上。
勒布在他的办公室里。摄影师:Cassandra Klos(为《彭博商业周刊》拍摄)2022年初,多米内距离获得博士学位还有一年时间,之后她计划离开学术界;她考虑过加入一家气候变化初创公司,或开发人工智能工具来保护濒危语言,又或休整一年成为木工大师。然而那年四月,她读到一篇关于"伽利略计划"及其创始人阿维·勒布的文章。作为理论天体物理学家、哈佛大学教授兼天文系前主任,勒布以关于黑洞、宇宙大爆炸和恒星诞生的激进理论闻名。如今他的职业生涯已进入第二阶段。2018年,勒布与一名初级研究员发表论文,提出穿越太阳系的异常天体"奥陌陌"可能是外星探测器的大胆假设。这个引发争议的理论被勒布扩展成畅销书《外星生命:地球之外智慧生命的首个迹象》,使他名声大噪,并吸引了一批志同道合的富豪资助。2021年,他用这些资金创立了伽利略计划。2023年,勒布带队前往巴布亚新几内亚附近海域进行海底勘探,公开宣称可能找到另一艘在大气层中烧毁的外星探测器残骸。他带着摄制组同行,通过每日Medium帖文和媒体采访记录探索过程。“宇宙是个奇妙的地方,“他在马萨诸塞州列克星敦家中接受采访时说,“当讨论的对象大多超出认知时,任何武断结论都是不智的。”
勒布在同行天体物理学家中是一个极具争议的人物,他们批评他热衷于公开推测外星技术,却拒绝考虑对这些现象(例如彗星或普通流星体)提出更低调的解释。但当多米内读到伽利略计划时,这个拥有资源和资金用于严肃不明异常现象研究的概念令她兴奋不已。她对天文台的概念特别感兴趣。你无需相信外星探测器也能看到它的价值:发现某些东西将是非凡的,但一无所获同样具有澄清意义。这就是科学运作的方式。多米内立即申请了博士后职位。一周半后,勒布打电话给她提供了这份工作。
孩子们关于外星人的想法,张贴在勒布办公室外。摄影师:Cassandra Klos,为《彭博商业周刊》拍摄2023年4月到达剑桥后,多米内遇到了理查德·克洛埃特,勒布为该项目聘请的第一位博士后。自那以后,两人密切合作。与多米内一样,克洛埃特也是直系亲属中第一个获得大学学位的人,尽管他的道路更为曲折。作为超市经理父亲和簿记员母亲的儿子,他在开普敦的多个郊区长大,童年时期制作收音机、特斯拉线圈、等离子球、微波枪和其他电子设备。2004年,20岁的他移居英格兰,在进入威斯敏斯特大学学习计算机科学与工程之前,做了五年的酒吧服务员。他是在现任妻子(她本人也是一名科学家)的劝说下才获得博士学位的。在加入伽利略计划之前,他曾在剑桥大学担任数据科学博士后。
克洛特正在构建一份"天空普查”。摄影师:Cassandra Klos(为《彭博商业周刊》拍摄)克洛特对外星生命始终怀有浓厚兴趣,尽管他对该领域所谓的研究充满鄙夷。“市面上充斥着无稽之谈,“他说,“每次有新信息出现,你都会发现那是骗局,有人想借此牟利。”
即便是善意的UAP(不明异常现象)研究也面临数据匮乏的困境。像瓦莱这样的不明飞行物学家更像是侦探而非科学家,他们分析目击者支离破碎的陈述——而这些目击者自己也常对所见的景象困惑不已。伽利略计划天文台的设立正是为了改变这种状况,大幅扩充潜在UAP的数据量,并建立科学研究基准。天文台设备全天候采集天空数据,但绝大多数时候——就像中微子探测器那样——捕捉不到任何异常。项目计划通过软件完成繁重的初筛工作:过滤所有可识别的常规空中现象,锁定异常目标后交由伽利略计划成员及公众进行深度分析。
多米内和克洛特采用了自动驾驶汽车同款开源计算机视觉程序。但伽利略计划面临独特挑战:传统机器学习通过海量"猫"图像训练计算机识别猫,而UAP并非具有明确特征的已知物体——它可能是人类从未见过的事物。“我们不知道自己在寻找什么,“克洛特坦言,“也不清楚它的运动规律。这正是项目的核心意义——定义什么是UAP。”
因此,多米内、克洛特及其团队(另外三名全职天文台工作人员和十几名常驻志愿者)正在训练他们的软件识别天空中的所有常见物体,以便更好地发现异常现象。实际上,他们的软件模型将通过排除法来理解"猫"的定义——即通过学习所有"非猫"的事物来认识猫。为此,克洛特正牵头建立一个庞大的数据库,收集所有已知空中物体的真实图像和计算机生成图像,他称之为"天空普查”。
该数据库利用了天文台已拍摄的航空图像。作为补充,克洛特使用开源动画软件Blender(奥斯卡获奖动画短片《Flow》的制作工具)生成了数十万张飞机、鸟类、无人机、气球、飞艇等物体的合成图像。以飞机和鸟类为例,这些图像涵盖了不同型号、不同物种在不同高度、不同姿态和"形态"下的表现:比如起落架收起与放下的飞机,或处于翅膀扇动不同阶段的鸟类。克洛特将这些图像密集排列成超现实的拥挤天空图景,输入计算机视觉模型进行训练。每次训练持续12至24小时,在哈佛大学的Cannon计算集群上运行——该集群由数百台联网服务器和适合AI运算的图形处理器组成,分布在当地三个数据中心。
尽管拥有强大的技术手段,这项工作仍进展缓慢。但伽利略计划团队很幸运地获得了众多志愿者的支持。安基特·比斯瓦斯是北卡罗来纳州夏洛特市的高中生,去年三月他偶然联系了勒布。“我从未想过这方面存在严肃的科学研究,“他说,“过去我一直将其与边缘亚文化联系在一起,那个科学掺杂伪科学猜测的领域。“对于这位包揽州内所有科学竞赛奖项的少年而言,这个项目完美匹配他的能力和精力水平。他在团队中负责处理飞机应答器的定位数据,并与天文台摄像机拍摄画面进行交叉验证。在课业允许的情况下,他利用夜间和周末时间完成这项工作。
伽利略紫外线相机。摄影师:Cassandra Klos(为《彭博商业周刊》拍摄)总体而言,飞机一直是较容易让软件识别的对象之一,因为它们的速度、飞行轨迹和转向具有规律性,再加上比斯瓦斯所处理的应答器数据。而鸟类则较难识别,至于昆虫——那些快速且飞行轨迹不规则、常靠近相机镜头的生物——用克洛特的话说是“噩梦”。他的团队使用的目标检测软件名为“你只需看一次”(YOLO),但它在处理云层、尘埃、地平线附近飘动的树叶以及阳光眩光时也会遇到困难,YOLO有时会将这些误认为应该追踪的飞行物。(当然,我们自身的视觉处理也容易犯同样的错误,这或许能解释多年来人类观察者报告的一些异常现象。)
目标是为所有仪器开发类似的软件,然后进行同步,使整个观测站能实时响应其感知到的信息。这意味着当某个传感器——全天候相机、红外阵列或麦克风——捕捉到有趣的内容时,一台特殊的变焦相机将转向那片天空,而观测站的其他部分则会开始保存记录的数据。(若持续保存所有数据,团队的存储容量将很快不堪重负。)该系统自2023年起持续收集数据,但目前仍处于所谓的调试阶段,克洛特、多米内等人正努力确保他们开发的软件模型能完成基础但关键的工作:从噪声中分离出有效信号。
马萨诸塞州剑桥市郊外伽利略计划天文台站点内,一台射频分析仪的部分组件。摄影师:卡桑德拉·克洛斯为《彭博商业周刊》拍摄今年1月,多米内与克洛特、勒布、比斯瓦斯等人联合发表了一篇基于天文台红外相机阵列数据的论文。YOLO软件成功识别出相机捕捉到的36%的飞机。“以我博士阶段中微子研究的标准来看,这并不理想,“多米内坦言,但她预计会有显著改进。“这体现了我们研究UAP现象时坚持的严谨标准,“多米内表示,“也是我们对同行们的期待。“她预测伽利略天文台将在一两年内实现对所有传感器异常信号的可靠监测,目前印第安纳州、内华达州和宾夕法尼亚州另有三个观测站正在筹建中。
五角大楼正密切关注哈佛-史密森尼天体物理中心的研究进展。截至目前,全领域异常解析办公室(AARO)已审查了1800多起UAP目击报告,其中大部分来自军方人员。通过将目击信息与政府内部气象、飞行记录等数据交叉比对,研究人员确认数百起案例存在明确解释——气球、云层、无人机等。
AARO现任主任乔恩·科斯洛斯基是数学家兼工程师,从国家安全局借调至此,此前他领导过量子光学和密码学前沿领域的研究团队。他对这项工作的兴趣更多源于对"大海捞针"式研究的广泛热情,而非外星生命本身;其非机密研究包括设计"语言无关"搜索引擎。科斯洛斯基表示,团队审查的案例中有约50至60起属于"真实异常现象”,令合作的政府科学家和工程师都束手无策。“有些案例非常有趣,以我的物理工程背景和情报界经历仍无法理解,“科斯洛斯基去年11月向记者透露,“而且我也不知道还有谁能解释这些现象。”
科斯洛斯基负责五角大楼在该领域的行动。摄影师:Lexey Swall为《彭博商业周刊》拍摄这些案件的具体信息尚未公开,但科斯洛斯基表示,其办公室的目标是最终尽可能多地解密相关内容。他特别强调,“不明异常现象”(UAP)这个术语绝不是外星飞船的简称。对五角大楼而言,更迫切的担忧是我们的某个竞争对手可能秘密开发了远超我们的技术。
“[人工智能]是解决这个问题的唯一途径”
已公开的案例显示,军用传感技术并不完全适合AARO的任务需求。那段如今广为人知的海军战机视频是由机载红外瞄准摄像机拍摄的。“所有军用传感器都是为探测和跟踪导弹、飞机、舰船等大型高速移动目标而设计的,以便实施武器打击,“科斯洛斯基的前任柯克帕特里克解释道。这些设备并非为科学观测打造,加之其技术参数属于机密,使得克洛埃和多米内开展的那种委托研究基本无法实现。柯克帕特里克还指出,军用传感器承担着五角大楼不愿削弱的重要功能:“你不能把导弹防御雷达改用来追踪无人机,否则它们就无法执行导弹防御任务。”
为此,AARO与乔治亚理工学院研究所合作开发了名为"小精灵”(Gremlin)的专用系统,全称为政府雷达多光谱探测系统。该项目大部分细节仍属机密,但有限信息显示该系统配置与哈佛天文台类似:包含雷达、无线电天线、光学及红外望远镜等电磁辐射采集设备。科斯洛斯基仅透露,“小精灵"部署在美国境内一个多次出现UAP目击报告的国家安全站点。
与哈佛团队类似,AARO正在开发用于不明空中现象监测的定制机器学习软件。尽管科斯洛斯基表示他们的研发进度更为领先,但也遇到了相似问题。科斯洛斯基称,当前传感器测试的未公开地点环境干扰较少,但在先前的测试中,AARO的计算机视觉算法曾将蚱蜢误判为异常目标。
五角大楼的这项研究尚处起步阶段,可能无法持续到解答重大疑问之时。科斯洛斯基在五角大楼接受采访时表示,尚未发现其项目会受到特朗普政府已开始实施的激进裁减计划影响——作为总统候选人时,唐纳德·特朗普曾承诺就该议题提升政府透明度。
在哈佛大学,多米内与克洛特的科研道路正在分岔。二人虽都计划继续研究不明空中现象,但克洛特将博士后研究延长至2027年,而多米内即将离开。过去数月里,她惊恐地目睹多位具有国际背景的研究同仁被美国当局拘留并面临驱逐。与此同时,她也切身经历了特朗普政府削减联邦科研经费的冲击。她原本依赖美国国家海洋和大气管理局提供部分研究资料,但该机构现已停止相关数据收集。
她清醒意识到,尽管对其研究领域的关注度与日俱增,自己已无法在美国继续开展工作。目前她申请的所有研究职位都位于其他国家。继续阅读:信仰外星人毁掉这位互联网先驱的事业,如今他正面临牢狱之灾