长期以来，人们对宇宙其他地方存在生命的可能性，一直不断地思索着。但是，实际的研究只是到了1960年才以法兰克·德雷克的OZMA项目而开始。自那时起至今的25年中，我们已经取得了重要的进展，并且这一新的领域已经取得了广大科学界的承认，其中包括苏、美两国国家科学院的支持和国际天文学会（IAU）的认可。

至少是2500年以来，人们一直被宇宙其他地方是否存在生命的问题强烈地吸引着。大约早在公元前400年，一位希腊哲学家梅特罗道鲁斯就曾提出：“在偌大的一片田野中只出一棵麦子，在无垠的宇宙中只有一个有生世界，这似乎都是不可能的”。但是直到本世纪的中期，科克尼和莫里森才主张科学界在原子氢的21厘米谱线上进行射电研究，寻找来自其他文明世界的信号，从而使问题的探讨从哲学推理转向了实际研究。1960年春，美国天文学家F · 德雷克正式开始了OZMA外星智力研究项目。

外星智力研究自六十年代颇为缓慢的起步之后（前7年只有三项研究，其观测时间不足300小时），由于得到了美、苏两国科学院共同在苏联亚美尼亚加盟共和国召开的白乌拉干（BYURAKAN）天文台会议和国家航空与航天局（NASA）在艾姆斯（AMES）研究中心所组织的一系列计划研究、工厂和会议的支持，在七十年代有了很大的发展。后来在八十年代，外星智力研究曾既作为生命科学的分支（外星生物学）又作为天文学的分支（生物天文学）而被建立成分支学科。外星智力研究，还被美国科学院列入了专门会议提出的八十年代天文计划中，并且得到了国际天文学协会的认可。国际天文学协会在1982年三年一度的全体会议上，成立了一个关于本学科的新的委员会（IAU第51委员会——外星生命研究委员会）。新的委员会很快发展到拥有270个会员，并于1984年6月18日到21日在波士顿召开了关于天文学这一新的分支的第一次IAU专题讨论会，由此，这一新的分支便很快以生物天文学而著称于世。在这次专题讨论会上，我们庆祝了科克尼和莫里森的历史性文献发表25周年。1985年春，我们又在格林 · 邦克国家射电天文台召开专门会议，由德雷克和许多本领域的先驱及现任工作者参加，庆祝OZMA项目实施25周年。

研究项目

在这25年中大约已经有了50个研究项目，其中大部分是利用射频信号，也有少数几个利用光波和红外线进行研究。塔特保存了所有这些项目唯一完整的档案，我下面的论述大部分都是以此为基础，另外加上个人从其他试验者文章中摘录的资料和数据。到目前为止，我们已经用七个国家（美国、苏联、澳大利亚、加拿大、法国、德国和荷兰）的设备累计进行了近120，000个小时的监测。

截至目前，几乎所有的射电研究一直都在选定的“魔频”（magic frequencies）上进行。因为根据科学知识，这些射电谱线应能为收、发文明世界双方所共知。这一思想是由科克尼和莫里森提出的。他们曾解释说：“如果‘他们’（指外星人——译注）确实想与我们联络，‘他们’就会发射一种全宇宙都知道的频率，以便尽可能使联络简单些”。在当时，21厘米的氢谱线是我们知道的唯一谱线。尽管我们现在所知道的原子、分子和原子团的谱线超过65种，但是氢谱线（列各谱线之首）仍在本研究中占统治地位。遗憾的是，这种理论—直没有产生实际结果，不过就当时仅有的技术条件来说，我们也别无他路可行。但是，在下一代研究中我们计划使用多道光谱仪，它具有几百个信道，可以在宽频带内进行研究，而不只是限于某些魔频上。

下面我们评述前七年中已经进行或现在正在进行的不同研究。我们仿照塔特的做法，根据研究工作对设备的利用方法将其分为三种一般的类型：直接型、共用或寄生型以及奉献型。

直接研究

这类研究，是利用较大的天文台对相对来说历时较短的特定外星智力研究项目进行研究。例如，1978年萨利文和华盛顿大学的其他一些人曾提出，应该把从邻近星球监听其他先进文明世界无意中泄漏到太空中的无线电信号作为一个可取的研究战略。作为一个试验，萨利文和诺尔斯曾利用阿雷瑟波天线，在150 ~ 500 MHz范围内，通过月球的反射观测地球的无线电泄漏信号。强大的电视台和军用雷达是最重要的无缉电信号源。例如，得克萨斯州阿切尔城美国海军的太空监视雷达，它所发出的频率为217 MHz、带宽仅0.1 Hz、功率为1.4×10¹⁰W的脉冲波，就可能被某个远达20光年的文明世界所测知。诺尔斯和萨利文还曾对附近的几个星球进行过窄带监听研究。他们用阿雷瑟波射电望远镜和MARK-1型甚长基线干涉仪获取数据，再用计算机对获取的数据进行分析，在较宽的频率范围内寻找超窄频带的信号。

在大西洋的彼岸，自1981年以来一直都在利用法国南锡的大型（40×20 M）射电望远镜和一台8级，1024信道，分辨力为50 Hz的自动相关仪在4种OH频率上对300个太阳型星球进行观测。这个项目对以前用阿雷瑟波射电望远镜所做的工作正好是一个补充，因为在该两地一直没有观测过低纬信号源。在荷兰，卡普庭天文研究所在名曰“信号”的项目中曾使用具有很高角频分辨率（为了滤除噪声）的韦斯特包克天线阵，以40秒至1小时的重复频率在外星文明世界的魔地银河中心寻找脉冲定向信号。

哈佛大学的P · 霍罗维茨在斯坦福度休假年的时候，与他人一起制造了一台相当紧凑的多道光谱仪，称为“外星智力研究手提箱”。这种光谱仪的两种圆极化各有65，536（2¹⁶）个信道，每信道的分辨力为0.03 Hz。他们曾用它在阿雷瑟波望远镜上以氢谱线和两倍氢频的频率对250颗太阳型星球进行观测，寻找超窄带信号——这种信号是星际通讯最经济的方法。因星际媒质的不均匀性所产生的多重散射而引起的德雷克——赫鲁扩散（Drake-Helou Spreading），使信号的宽度必须限制在0.01 ~ 0.1 Hz的窄频带内。最初的这一试验导致了后来的“哨兵”计划。另一项有趣的研究是1983年R · 弗雷塔斯和F · 沃尔德兹利用哈特 · 克利克天文台在1，516 MHz的氚谱线上进行的研究。由于氚的半排出期为12.5年，所以，如果在一般星球上发现氚，那里就必定有氚的人工源，或许是一个大型核聚变工厂的副产品。

其他非射电研究项目，有苏联天文物理专用观测台的V · 史瓦茨曼等对21颗具有反常光谱特性的星状物体的观测。他们假定这些星状物体上可能存在具有代表性的外星文明世界，并且假定这些文明世界正在用激光信号进行星际间的通讯，因而曾利用苏联捷伦楚斯卡亚的6米望远镜和一台叫作曼尼亚的、能探测激光发生器发出的甚短脉冲（3×10^-7~ 3×10²秒）的设备对其进行了观测。最后，我准备在我们的太阳系，尤其是在被视为理想材料源的小星系，进行寻找大型人造物（诸如殖民区和原材料加工厂等）的研究，以验证殖民地开拓论，即验证整个银河系已被更先进的文明世界开拓为殖民地的可能性。我准备用红外线气象卫星的太阳系红外信号源数据库，去寻找太阳系中具有反常红外信号的物体。

共用或寄生研究

这类研究，或者是重新分析以前为其他目的而获得的、已经存档的旧资料，来寻找外星智力信号；或者是以寄生或驮伏的方法同时分享射电望远镜为不相干的项目获取的资料，对其进行分析处理，来寻找外星智力信号。例如，荷兰的F · 伊斯拉依尔曾先后与德路依特和塔特一起，通过重新分析以前荷兰天文学家收藏的、用韦斯特包克天线阵获得的许多21厘米“噪声”天图，寻找过那些位置与已知星球相符的强信号源。类似的方法希望将来能被用于分析大型天线阵获取的天图。

1980年，加利福尼亚一伯克利大学的S · 鲍维尔和D · 沃赛莫尔制造了一台100信道的自动光谱分析仪，用以从望远镜为不相干的项目获得的中频资料中分取信号数据。这种寄生或驮伏式的外星智力研究装置当时叫作“塞伦迪普”，现在被改进为塞伦迪普Ⅱ型，它装有一台65，536信道快速富里叶处理机，其每道分辨力为2 Hz。该设备与哈特 · 克利克和高尔斯通天线配套使用，能以每10秒钟100 KH₂或更快的速度在射电望远镜30 MHz的整个中频段内搜索阈值6σ以上的窄带峰值信号，并能将不明来历的峰值信号资料记录下来留待进一步分析研究。这一系统实际上可以与任何射电天文望远镜配套使用，可24小时连续工作，无需看管。

全世界还进行了很多寄生研究，例如，在澳大利亚用64米巴基斯射电望远镜探测5千兆Hz脉冲性射电现象肘，T · 科尔和R · 埃科斯还观测了G和K主星序的几颗星体，寻找持续时间短的外星智力信号。在一次为期4天的观测中，他们只是在82——波江星的方向发现了一个可疑的信号，其持续时间只有1毫秒，当时曾努力重新捕捉，但没有成功。最后的一项是，美国航空与航天局一艾姆斯中心的F · 韦特邦曾用1.5米的Mt · 雷门光学望远镜进一步对20颗星体进行了研究。通过常规红外线研究，韦特邦发现这些星由于其光谱类型的缘故，发出的一般光很弱，而红外光却很强。它们因此而被视作可能的“戴森”天体（Dyson Sphere）。所谓“戴森”天体，就是外星智力世界所从事的天体工程活动的产物。这些外星文明世界可能会利用他们太阳系所有的行星物质围绕他们的中心星建造一个巨大的球壳，以便开发其大量能源。这项研究，其结果没有发现任何用自然过程不能解释的东西。再看苏联。近几年中，斯莱士和卡德谢夫也一直在寻找戴森天体和外星天体工程活动的其他建筑物。他们主要是通过红外线天文卫星的资料库来寻找具有反常红外信号的星体；苏联的工作者们为了证实红外线天文卫星的数据，正在考虑对全天空微波噪声的波动进行一次研究。遗憾的是，在六十年代和七十年代V · S托洛依茨基和N · S卡德谢夫的领导下，苏联曾有过一定数量的外星智力研究活动，或知苏联人所说的“与外星智力的通讯活动”，但在近7年中，却没有任何射电研究。在1973年蒙特利尔会议录和塔林 · 艾斯顿尼亚外星智力研究81 - 会议上，苏联工作者曾报告说，他们正准备在托洛依茨基的领导下在高尔基开始建造一个拥有100架1米抛物线状天线的天线阵，用于21厘米的外星智力研究工作。在1984年8月我访问莫斯科时听说这一计划已被放弃，主要是因为托洛依茨基这位本领域的先驱和国际权威长期患病。苏联现在的重点开始转向探索外星文明世界建造的星际工程建筑。

奉献研究

这是靠已奉献给外星智力研究事业的射电天文台连续进行的研究。正在实施的这类项目有两个，它们占现有累计探测时间的80%左右。其中较早的一个是俄亥俄外星智力研究计划。该计划自1973年以来就一直在J · 克劳斯和R · 迪克森的指导下进行，它所使用的是俄亥俄州大学的中天射电望远镜，该望远镜的聚集面积为2，200 M²，相当于一个直径为53米（157英尺）的抛物线状碟子，它在21厘米谱线上的最小信号区为赤径8度、赤纬40度，这项研究是借助一台每信道分辨力为10 KHz的50信道滤波器在氢谱线上进行的，该谱线在银心静参考系中会发生多普勒频移。在1973 ~ 1976年中，由于该系统尚未完善，所以只能在8个信道上运行。图1表示该系统已经覆盖了的可探天空（赤纬-36 ~ 60）的各个部分，其中所以选取了40 ~ 43°的天带，是因为它包含着我们近邻的大型星系仙女座（M31）。

图中的“WOW”信号，是于1977年执行俄亥俄计划中在赤纬 -27度上记录到的。它是因望远镜的操作者在计算机输出上紧靠该峰值信号所写的一个词而得名的。所获取的数据已被归档，并参照天体坐标系对其统计意义进行了分析。为了将来的研究，有关人员正计划对该系统进行几项改进，包括扩展频带以使覆盖整个“水洞”。“水洞”是以氢和氢氧原子团的谱线为界限，而这二者正好共同构成水。俄亥俄外星智力研究计划一直是靠国家航空与航天局的适当支持、克劳斯和迪克森的不懈努力以及许多热心的业余爱好者无私的奉献来维持的。

哈佛大学的霍罗维茨等自1983年3月以来，一直在利用波士顿附近的欧克 · 里奇的哈佛 - 史密森尼安天文台的奉献设备进行另一项研究。这项研究称作“哨兵”计划，它得到了以C · 萨干和B · 穆雷为首的私人组织“行星学会”的支持。这是前述“手提箱”项目的发展，使用的是同样的两台65，636信道光谱仪，其每信道分辨力为0.03 Hz，使用的天线是欧克 · 里奇天文台的84英尺天线。这项研究利用安装在特殊赤纬位置上的望远镜，沿天空进行0.5°的带状扫描，大约在一年内就可覆盖整个可探天空（约总面积的80%）。在两年的观测中他们已经覆盖了所有的可探天空，所用的频率先后为1，420.4075 MHz的氢谱线和四种OH谱线之一的1，667.3590 MHz谱线。一个可能的信号源在天线信号区中停留了大约2.5分钟。这一系统可以自动寻找其任何信道的强峰值信号，并能对任何可疑的信号进行归档处理。因为存在着因地球旋转而产生的希望中的后掠多普勒信号，所以这一系统能很好地排除射电干扰；不过在他们对太阳方向进行观测时，也曾收到过两个几乎大到50σ的假警报。

这项研究的问题是，氢谱线附近的总带宽很窄（2 KHz）。这就要求根据因地球相对于天线方向的运动而引起的一切多普勒频移，对频率进行不断地修正，而且还要假设发射信号的文明世界也根据所有的多普勒频移进行修正，包括我们两星之间的相对运动（该特殊运动的径向分量）而引起的频移；其大小可能在100 KHz的数量级上，此值是该系统总带宽2 KHz的50倍。此外，还要求他们（指外星人——译注）将其信号专门对准我们太阳系发射。为了解决这些问题，霍罗维茨等制造了一台崭新的多信道光谱仪。这台光谱仪具有8.4×109个信道，每信道的分辨力为0.05 Hz，这样总带宽就是420 KHz，足以补偿实际中所有的多普勒效应。如果能有某个信号在他们的天线信号区停留2.5分钟，该系统就可进行M次测量，然后根据同一谱线因多普勒效应而在三个或四个不同的静参考系中所产生的三个或四个不同的频率，对比其左右圆极化（这些参考系是：我们太阳系的静定位标准或日心测量参考系、银心参考系，以及其中噪声辐射各向性同的宇宙黑体参考系）。这一新的系统叫作“梅塔”计划，已于1985年9月开始实施。

国家航空与航天局的计划

国家航空与航天局正准备开始下一代射电研究。这将是一项在地球微波窗（1 ~ 10千兆Hz）中较宽的频率范围内（而不是过去的魔频）进行的系统的研究。图2所示就是这一自由空间的微波窗。它是由地球大气层的水蒸汽为地面天文台在10千兆左右留出的窗口，在这一频率范围内相对来说没有天然射电噪声，因而最适合于星际通讯。位于微波窗低端的是水洞（1.4 ~ 1.7千兆Hz），对星际无线电通讯来说，这可能是最有吸引力的频率范围。

国家航空与航天局的外星智力研究计划，是一项由两个部分组成的双重计划。这两个部分是目标研究一只注重对一些分离的信号源的研究从而提高对弱信号的灵敏度，和天空观测一通过对全天空的扫描而加强覆盖能力。图3表示这两部分互补研究计划所对应的研究空间的相对体积。

目标研究将集中于800 ~ 1000个专门的目标，其中包括格林威治皇家天文台目录中的773颗远达25秒差距（81.5光年）的F、G和K类太阳星和其他具有特殊光谱的星及星系。这项研究的峰值信号分辨力为1 Hz，并集中在水洞附近的频段内进行，射电天文台的灵敏度（Φ）通常按Wm^-2计，它与要求的信噪比（α）、该系统的温度（T）、天线面积（A）、分辨力带宽（b）及积分时间（τ）有关，即：

如果再加上目标的更换、天线的维修及多道光谱仪的移位所需的时间，总共需用望远镜5年的工作时间。天空观测研究计划，准备使用国家航空与航天局高空监测网的几个34米小射电望远镜。它的信道分辨力较低，只有32 Hz，但能覆盖的频率范围却很宽（1 ~ 10千兆Hz）。这项研究以大约λ/D的半功率射束宽观测整个天空（4πSr），因而实际上要观测4π/(λ/D)²~ 10⁶个位置，每个位置在每个约250 MHz宽的频带上要花费0.3 ~ 3秒（用半功率射束宽扫描），覆盖1 ~ 10千兆的频率范围需用36个宽度为250 MHz的频带，即：

(10-1)G/250M=36

总共也是约10⁸秒，也大约占用望远镜5年的工作时间。对整个计划来说，乐观一点需要5年的时间，但更为现实一点可能要接近10年的时间。因此，假定该计划于1990年左右开始实施，则可望在2000年完成。

[Nature，1985年11/14日]