發生核戰真的等於人類終結嗎？讓核子冬天理論來告訴你為什麼——《Warnings！》

• 作者／賴昭正｜前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒，那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）　英國理論物理學家

大約在八十年前，當第一台數位計算機出現時，一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧；但七十年後，還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」（Artificial Intelligent，簡稱 AI）的能力最近十年突然起飛，在許多（所有？）領域的測試中擊敗了人類，正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元（graphic process unit，簡稱 GPU）是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia（英偉達）股票從每股不到 $5，上升到今天（5 月 24 日）每股超過 $1000（註一）的全世界第三大公司，其創辦人（之一）兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳（Jenson Huang）也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人！可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎？到底是時勢造英雄，還是英雄造時勢？

在回答這問題之前，筆者得先聲明筆者不是學電腦的，因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事，不是我們外行人需要了解的；但作為一位現在的知識分子或公民，了解基本原理則是必備的條件：例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析，即可判斷永動機是騙人的；又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上，它們不用往室外排廢熱氣，就可以提供屋內冷氣，讀者買嗎？

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素（pixel），每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年，英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定／裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」（註二）定位為「世界上第一款 GPU」，「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU，GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作，快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為：

• 計算 7×5；
• 計算 6/3；
• 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行：

• 同時計算 7×5 及 6/3；
• 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了，如何將它擺正成右圖呢？ 一句話：「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點（座標 x, y）組成的，所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了：每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算！如果每一運算需要 10^-6 秒，那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉，便需要 6 秒，這豈是電動玩具畫面變化所能接受的？

人類的許多發明都是基於需要的關係，因此電腦硬件設計家便開始思考：這些點轉換都是獨立的，為什麼我們不讓它們同時進行（平行運算，parallel processing）呢？於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 10⁶ 運算，那上圖的轉換只需 10^-6 秒鐘！

GPU 的興起

GPU 可分成兩種：

• 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。
• 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效，因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理，不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化，也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬（註三）等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分，正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲，遠遠落在英偉達（80%）及超微半導體公司（Advance Micro Devices Inc.，19%，註四）之後，大約只有 1% 的市場。

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」，而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心（core）單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心，因此其核心功能不如 CPU 核心強大，但它們能同時高速執行大量相同的指令，在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心；GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法的基礎！也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在！因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石：它們的架構就是充分利用並行處理，來快速執行多個操作，進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」（deep learning）。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂：「下一次工業革命已經開始了：企業界和各國正與英偉達合作，將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升，幫助企業降低成本和提高能源效率，同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？

GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展，GPU 的角色可能會變得更加不可或缺，推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標，這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作，使我們能夠執行複雜的任務，例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外，研究表明，與非人類動物相比，人類大腦具有更多平行通路，這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上，一邊聽音樂一邊做飯，或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技，因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵：透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

（註一）當讀者看到此篇文章時，其股票已一股換十股，現在每一股約在 $100 左右。

（註二）組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」（GeForce 256）插卡吧?

（註三）筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時，就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士（fellow）」Enrico Clementi 的團隊：因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層，我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦（非 IBM 品牌！）與一大型電腦連接來做平行運算，進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

（註四）補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商：英偉達及 ATI（Array Technology Inc.）。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立，2006 年被超微半導體公司收購，品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐（Lisa Tzwu-Fang Su）博士為執行長後，股票從每股 $4 左右，上升到今天每股超過 $160，其市值已經是英特爾的兩倍，完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色，正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題：超微半導體公司現任總裁（兼 AI 策略負責人）為出生於台北的彭明博（Victor Peng）；與黃仁勳及蘇姿豐一樣，也是小時候就隨父母親移居到美國。

（註五）或。

延伸閱讀

• 「熱力學與能源利用」，《科學月刊》，1982 年 3 月號；收集於《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017 年 12 月出版），轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
• 「網路安全技術與比特幣」，《科學月刊》，2020 年 11 月號；轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。

還記得 6 月在 Netflix 引起眾多人討論的熱播影集《鹿角男孩》嗎？

＊以下內容涉及部分劇透，期待100%觀影體驗者請斟酌閱讀

這部作品帶給觀眾一種「疫情下的既視感」^{[ 註1 ]}，為什麼這樣說？在影集中，一種名為 H5G9 的病毒在地球肆虐長達數十年，導致多數人口死去、世界近乎毀滅，末日之下存活的人類各個都害怕染疫，只要有咳嗽、小指顫抖等症狀，就會被視為確診者並一律綑綁起來用火燒死，可見人與人之間有多麼不信任，更像極了疫情高峰期的「獵巫行動」。

與人類同時存在的還有「半人」 ^{[ 註2 ]} ，他們身上同時存在人類與動物的樣貌，比如「鹿角男孩」格斯就具備人和鹿的特徵與習性，他長著鹿角及絨毛耳朵，還擁有敏銳的嗅覺及聽力，可以如鹿那般快速跑動，但他也因有父親的教導而過著正常生活，透過文字說話、交流，看起來與我們並無異同。另外還有「豬女孩」溫蒂，同樣是受到一位心理醫生的養育，雖有著豬鼻孔、豬耳朵、甚至會發出豬叫聲，但她也像格斯一樣活得像個普通人類，而影集中當然也不乏許多如真的動物般長滿毛髮、不會講話的半人，絲毫沒有辦法自理生活。

有人說半人是地球的未來、是大自然的防禦機制，有人卻也搶著殺掉他們、提取基因來研發疫苗^[註3]，沒人知道是疫情導致新物種還是新物種帶來疫情，總之半人與人類被認為無法同時存在。到底半人從哪裡來？不需經過混種交配，兩個普通人類就能生出半人半獸，這其中的原因在第一季還尚未得知，唯一的線索只告訴了我們：格斯是世界上第一個半人，而他是因為一場科學意外而生。

當初科學家們在北極的冰芯中找到一種微生物，經過一連串的實驗及研究，原先是想用來造福人類、製造解決多種疾病的疫苗，但過程中卻先發現了致命病毒，並在軍方介入後導致疫苗外洩、疫情爆發。從此之後，人們生出來的孩子多為半人，但了無生機的世界卻也開始漸漸恢復，格斯正是實驗室起初研究的試管嬰兒之一，影集的最後，創造出半人的母親兼科學家角色出現在寒冷的極地，相信日後第 2 季推出將會有更明確的答案。

影集《鹿角男孩》中的末日，與在北極發現的未知微生物有關。極地，真的有很多我們未知的微生物嗎？那是當然！對於人類來說不適宜居住的環境，並不代表其他物種活不下去。但令人頭疼的是，極地，也有可能存在著我們已知的致命病毒。因為全球暖化的關係，氣溫上升導致永凍層融化的速度加劇，也讓一些本來存在其中的微生物被釋放出來，造成的後果是難以預料的。

在 2016 年的夏天，位在北極圈內俄羅斯的 Salekhard 有數千頭馴鹿以及數十人感染了炭疽熱，這個情況極為異常，因為炭疽熱在該地上一次出現，是在1941 年。追查之後認為，是因為當年的異常高溫，導致一頭七十多年前感染炭疽熱而過世的馴鹿被解凍，將仍具傳染力的炭疽病毒透過水、土壤傳染給其他的馴鹿與人。

雖然不是所有的微生物都能在冷凍又被解凍後存活，但不可否認，那些曾在十八、十九世紀對人類生命造成威脅的疾病（例如西班牙流感、天花等），以及可能致命的未知微生物，的確有一定的風險會因為永凍土的融化而復甦。那麼擔心這些算是杞人憂天嗎？有些人認為，比起這種飄渺的風險，更應該關注氣候變遷造成的更實質的威脅。但也有科學家覺得這類的風險不可輕忽，尤其當我們對於極地微生物研究甚少的時候，很有可能錯估它所帶來的傷害，而疏於準備。

回到《鹿角男孩》，如果你在「大崩潰」後倖存了下來，面對「半人」這未知的風險，你又會抱著怎樣的態度呢？

註解

1. 符合目前疫情下的既視感
   • 劇中「H5G9」病毒肆虐了十年，多數人口死去、世界幾乎毀滅，剩下的人害怕染疫，人與人之間充滿不信任，只要看到小指顫抖的病徵無論如何一律燒死，世界只剩下致命的病毒、絕望孤獨，以反烏托邦世界末日為背景，反應人性黑暗險惡，甚至帶有不少「宗教」隱喻。
   • 有人說半人是地球的未來、大自然的自我防禦機制，象徵「自然神」信仰（基督宗教在中世紀視他們為異端，也是當時被殘害的對象）；「最後人類」影射現今的邪教組織，他們獵捕半人的行為也反應疫情下的影「獵巫」。
   • 科學家在北極的冰芯發現微生物，原先拿來實驗及研究的目標是為了造福人類、製造解決疾病的疫苗，但過程中卻先出現致命病毒，加上尚未成熟時又有軍方在研究的過程中首當其衝的是先發現了致命的病毒，而在研究成果尚未成熟之際，軍方又強行介入導致疫苗外洩。
   • 有充滿紫花的有毒山谷，但紫花也會長在有病毒的地方
2. 半人：一半是人一半是動物
   • 鹿角男孩『格斯』是我們認知的半獸人，第一個半人就是他，真實是由意外的研究釀成，讓他們同時具備人和鹿的特徵與習性，後來出生的小孩並不是真的經由混種交配出生，而是兩個人類在一開始就會生出半人半獸，半人到底是病毒的起因又或者病毒的產物，誰也不知道。
   • 要解決染疫症狀就必須使用實驗解藥，但疫苗研發卻須使用半人的基因，沒有活體混種就無效（有模糊提到病毒和半人都是一起的）
   • 以鹿角男孩格斯為例，他擁有比常人更快的速度、嗅覺、聽力……小演員還特地接受「跑酷」訓練
   • 劇中的半人造型不是特效，有毛、動物四肢……完全靠化妝與遙控；嬰兒全是木偶，演員的頭髮和假肢是經由特殊化妝及相關團隊製作，有個水獺人物更是需要操控的電子人偶，如格斯的鹿耳，都是木偶師跟在一旁使用遙控器操作，動起來時機才會即時恰當。
   • 有些半人會講話、知道如何生活，除了外觀跟人類沒有太大不同，有些卻如原始動物般無自理能力（人類教育過 VS 沒人管）
   • 沒有人知道是疫情導致新物種，還是新物種帶來疫情，劇裡的人類覺得兩者不相容。
   • 「半人」在早期神話都會存在！例如女媧跟伏羲為半人半蛇、「太陽神」是鷹頭人身、「死神」為狼頭人身等等。
3. 反對現況的青少年組成「動物軍團」保護半人
   • 後來「動物軍團」因意見不合造成內部紛爭，非成人世界的分裂比成人社會更直接、更暴力（大家追隨的組織領導小熊—老虎）
   • 一人代表一種動物，劇中穿著都有特殊設計過，融合某種傳統文化風格與動物特色（網路無相關資料）
   • 「動物軍團」總部的場景是在紐西蘭一個真實樂團「彩虹盡頭」裡拍攝

參考資料

• http://www.bbc.com/earth/story/20170504-there-are-diseases-hidden-in-ice-and-they-are-waking-up
• https://www.theguardian.com/world/2016/aug/01/anthrax-outbreak-climate-change-arctic-circle-russia
• https://www.bbc.com/ukchina/trad/vert-fut-48856517
• https://polar-trip.com/极地宝藏——神奇的微生物

• 本文接續上一篇：〈發生核戰真的等於人類終結嗎？讓核子冬天理論來告訴你為什麼——《Warnings！》〉

我們很難精確計算核子冬天理論產生的政治效應，但當時的美國和蘇聯領導人後來承認，它確實協助促使他們採取行動。

雷根是當時的美國總統，他被普遍認為很想與蘇聯開戰。但在讀過有關核子冬天的理論後，雷根與蘇聯領導人戈巴契夫（Mikhail Gorbachev）在冰島會談，並提議撤除核子武器。對核子冬天日益擔心的戈巴契夫原則上同意，但建議兩國先限制部署新武器，然後逐步減少庫存。

在後續幾年，對核子冬天理論的興趣逐漸減弱。冷戰和平落幕。蘇聯及其軍事同盟華沙公約解散。數千枚核子武器在美國和前蘇聯被解體和銷毀。數千枚核子武器從西歐和中歐撤除。一些科學家回顧核子冬天理論表示，它的政治效應被過度渲染。世界繼續運轉，科學家開始專注於臭氧耗竭和溫室氣體現象，即後來世人所知的全球暖化和氣候變遷。

核子冬天的威脅不曾離開

羅伯克繼續關注核子冬天。二〇〇七年他重新計算核子戰爭的效應，利用大量比一九八〇年代所能取得的更精密的全球氣候、大氣和海洋的資料與模擬。他確認核子冬天理論。

核子戰爭的影響絲毫未被誇大，事實上它比初始的預測還嚴重。

核子冬天只需要較少的煙塵被噴發到高層大氣，而且其效應持續的時間將比原本的估計久。因此羅伯克認為，即使美國和俄羅斯擁有的核子彈頭比數十年前少，它們仍遠超過製造全球核子冬天所需的數量。

二〇〇九年，他與歐文．湯研究在不牽涉美國或俄羅斯的情況下，是否可能發生一些類似效應。他們在《科學人》（Scientific American）雜誌發表〈地區性核戰，全球遭殃〉的文章，檢視印度和巴基斯坦發生核子戰爭的假想情況。

他們的模型假設兩國只各使用五十枚核子武器（大小與廣島原子彈相同，以今日標準來看很小）在反價值目標（亦即城市）。他們的模型顯示，燃燒的城市將創造五百萬噸的煙塵，並很快進入高層大氣。

他們發現，這種「區域性戰爭」的氣候和生態效應，將因為散布到中氣層的煙塵以及平流層中臭氧進一步耗竭而遍及全球。氣溫將急遽下降。在各大陸中間的地方如堪薩斯，夏季氣溫將降至零度以下。這些情況大致上將類似十六至十九世紀的「小冰期」，比過去兩千多年任何時期都冷。他們使用新農業模式，預測許多作物將歉收，包括 40％ 的中國冬麥、35％ 的中國春麥，和 20％ 的美國玉米。

饑饉將遍及各地，一切的原因都是使用了不到 0.1％ 的世界核子武器。

不令人訝異的是，羅伯克和歐文．湯的研究成果只引起很小的迴響。羅伯克修改和再度檢驗計算，並發表在同儕審查的期刊《科學》與《自然》。為了通達更廣大的聽眾，他在《赫芬頓郵報》寫文章和學習使用推特。他在一場會議的場邊引起總統科學顧問霍爾德倫（Johne Holdren）的注意。他在《紐約時報》上寫了一篇評論專欄文章。卡斯楚（Fidel Castro）的辦公室打電話給他，要求聽取簡報，因此羅伯克前往哈瓦那，但他未被要求向美國總統做簡報。他未被要求到新德里或伊斯蘭馬巴德說明他的研究。

羅伯克是一位著名的氣象學家和氣候科學家，他不是政治科學家、外交政策專家、武器控制分析師或國家安全顧問。在思考如何降低他已證實的危險時，他著眼於大局。「我們應消除所有核子武器，全部。它們全部都得除掉。」他說。

這個結論和雷根數十年前的結論相同。羅伯克不嘗試得出一些區域性的解決方案以降低印度和巴基斯坦爆發核戰的風險。「全部，所有的核子武器。它們都必須去除。」一些國家安全、外交政策和武器控制專家同意這種看法。包括前國務卿舒茲（George Shultz）和季辛吉（Henry Kissinger）等人都已呼籲禁絕所有核子武器。他們的呼籲大體上也都被忽視。

被忽視的卡珊德拉，不能放棄的發聲

年紀約六十五歲上下的羅伯克曾想過退休，但他覺得必須繼續努力。他必須把核子冬天的威脅尚未過去的訊息傳出去。與羅伯克坐在一起時，克拉克可以明顯地感受到他的挫折。「我會很樂於看到有人證明我的計算有錯誤。」他啜飲著咖啡說：「我是說，我們在同儕審查期刊上發表了，其他人也用自己的模型複製了結果。」¹

他承認有些變數可能讓影響變得不嚴重一些，如果較少城市被攻擊，如果核戰時有大暴風雨，如果他們對現代次大陸城市發生火風暴的規模和強度估計錯誤。「我們需要撥款來研究海洋和大氣模型。」他說，仔細研究過的大規模火山爆發，特別是一八一五年的坦博拉火山、一八八三年的喀拉喀托火山，和一九九一年的皮納土波火山，都已顯示一次地方性的煙塵噴發到大氣層就能產生全球性氣候效應。

回顧眾人對他的研究興趣缺缺，羅伯克告訴我們：

「沒有人想聽。這個問題太大了。他們只想轉頭不顧，把問題留給別人處理。實在讓我感到沮喪。」

薩根類似卡珊德拉的絕望語氣在屋子裡迴盪，但我們必須問他為什麼不放棄，把問題留給別人。為什麼他覺得去除這個危險是他的使命？

「我的研究撥款來自大眾的錢。如果我發現社會面臨危險，我身為科學家的職責就是警告大眾這種危險。」

雖然羅伯克從未進橢圓形辦公室做簡報，他可能會驚訝地發現二〇一六年坐在辦公室裡的那個人同意他的看法。歐巴馬曾在一場世界領導人討論核子威脅的高峰會上說：

我在布拉格說，達成一個無核武世界的安全與和平不會很快發生，也許我有生之年看不到，但我們已經開始這麼做。美國作為唯一使用過核子武器的國家，有道德義務持續帶頭走在消除它們的道路。儘管如此，一個國家無法單獨實現這個願景，這必須是全世界的工作。我們很清楚未來有艱巨的阻礙，但我認為我們絕不能相信核武擴散無法避免的宿命。即使我們面對許多今日世界現實的挑戰，我們必須繼續努力追求世界應該更好的願景。

羅伯克無疑的會呼籲美國總統「先以身作則，減少所有美國的核子武器到也許只有兩百枚，以啟動這個願景」。克拉克問，這樣能否說服印度和巴基斯坦除去它們所有的核武？「我希望如此。」羅伯克回答。

羅伯克和他對區域性核戰可能觸發全球核子冬天的警告，有很高的卡珊德拉係數²。這是一個複雜的問題，需要對政治軍事事務、南亞政治、核子武器、農藝學和氣候科學有深廣的了解。要設法消除這個危險，意謂改變印度和巴基斯坦七十年來的敵對關係，更難做到的是，說服世界擁有核子武器的九個國家放棄他們視為安全最後保障的東西。

目前還沒有明顯的可能反應者出現。印度和巴基斯坦的領導人是聽眾嗎？就像一九八〇年代的聽眾是雷根和戈巴契夫？或者聽眾是廣泛的世界社群，儘管今日的世界社群似乎比一九六〇、七〇和八〇年代更不熱中於「禁止炸彈」？雖然科學家大多數是反戰和反核武的支持者，他們似乎仍為資料爭論不休，想看到更多證據。

羅伯克顯然是一位已經證明有能力的氣候科學家和眾所皆知的專家，他是資料導向的研究者，但仍然希望自己有更精確的資料。他尋求同儕的評論、回饋和批評，希望他們能找到推翻他論點的錯誤。不過，在他們找到前，他有強烈的責任心，願意承擔這種以眾人福祉為念的責任。他做的是自己最擅長的事，他寫期刊文章以散播他的訊息，但他似乎仍陷於持續不斷的天人交戰，想知道自己還能做哪些事來警告有關核子冬天的威脅。

註解：

1. 2016年5月10日訪問阿倫．羅伯克。
2. 〈卡珊德拉係數〉被用以評估已被預測，但尚未獲得足夠關注的未來災難的技術。關於卡珊德拉事件請參考〈先知還是吹牛？預言家所做的災難預言，你相信嗎？——《Warnings！》〉或閱讀本書。

——本文摘自《Warnings！：AI、基因編輯、瘟疫、駭客、暖化……全球災難警告，用科學方法洞悉真相》，2019 年 5 月，聯經出版

• 作者／理查‧克拉克（Richard A. Clarke）、R. P.艾迪（R. P. Eddy）；譯者／吳國卿

羅伯克是一位氣象學家，一九七〇年代他在麻省理工學院取得氣象學學位。在一九八〇年代，他開始思考全球天氣和可能對它造成不利影響的主要方式。他從歷史紀錄檢驗大型火山爆發的影響。

在同一段期間，一位著名的天文學家薩根（Carl Sagan）成為一群科學家的代表人物，他們為美國與蘇聯如果爆發核子戰爭對全球氣候模式可能的變化設計模型。這個團體被稱為 TTAPS，取自五位科學家姓氏的字首：圖爾科（Richard P. Turco）、湯（Owen Toon）、艾克曼（Thomas P. Ackerman）、波拉克（James B. Pollack）和薩根。

不是針對你，我是說在座各位，都會灰飛煙滅

TTAPS 在一九八二年說，美國和蘇聯若發生核子戰爭（在當時似乎有可能），造成的破壞將遠超過兩國和歐洲的盟國（且可能包括亞洲）被摧毀。這幾位科學家說，那可能意謂人類完全被終結。

在一九八三年，薩根聚集包括美國和俄羅斯的二十八位科學家，在華盛頓舉行核戰長期全球生物後果會議。會議的結論於一九八四年出版成《寒冷與黑暗：核戰後的世界》（The Cold and the Dark: The World after Nuclear War）這本書。我們後面將提到，這本書獲得媒體以及華府和莫斯科政府最高層的廣泛注意。

現在回想這似乎令人費解：為什麼在人類首度使用核子武器近四十年，在兩大超級強權已建造數千枚核子武器後，世界最強大的國家仍未真正了解它們對彼此使用核武的影響？

畢竟，它們曾幾度危險地瀕臨爆發核子戰爭，一九六二年的古巴飛彈危機就是著名的例子。兩國的核子飛彈都已進入備戰狀態，隨時可能在接獲命令後立即發射。在平常時期，美國裝備核武的 B-52 轟炸機會在俄羅斯領空邊緣巡邏，每一架都已預先設定目標，只等待「發射命令」下達。

儘管已大規模部署核子武器，我們對它們卻有許多不了解的事，其中之一是電磁脈衝（EMP）。一直到毗鄰拉斯維加斯的幾次核子試爆「燒壞」試爆場許多哩外的電子裝置後，科學家才發現核子爆炸發出的電磁波可以傳至爆炸半徑很遠的地方，摧毀電子裝置的電路。

薩根等人說，另一件世人不了解的事是，核子戰爭造成無數同時發生的火風暴（firestorms）對全球氣候的影響。

雖然許多人現在已把兩大超級強權的重大核戰可能意謂世界終結視為理所當然，但在當時美國和蘇聯的領導人，甚至大多數國家的領導人並不相信如此。

不管多麼異想天開，美國和蘇聯當時都有度過核子戰爭並展開重建的計畫。兩國都投入龐大資源在興建萬一爆發核戰時使用的避難所和重建國家計畫。像巴西和印度等國可能有人認為，他們的國家有可能在後核戰世界變成新世界超級強權。

不過，薩根等人說，倖存和重建都不可能發生，也不會有取而代之的超級強權。因為無數強烈火風暴造成的氣候效應是，大多數、甚至全部人類都將逐漸死亡。這是令人毛骨悚然的預測，而且它來自科學家和專家。這個預測被稱為核子冬天理論。

嚇到吃手手！世界末日般的核子冬天理論

這個理論雖然牽涉複雜的全球氣候電腦模型，卻很容易解釋。第一，它假設核子戰爭的指揮官將以城市為目標。美國戰略家委婉地稱之為反價值攻擊（countervalue strike），以對照所謂的反力攻擊（counterforce strike），意即攻擊彼此的核子軍力和軍事基礎設施。

第二，它引證從核子試爆和直接來自日本經驗的原則，即在城市發生的核子爆炸會製造一場火風暴，在地面造成極強烈的大火帶來的上升氣流，把強大且高速的風吸進火中，進而延續其燃燒。高溫將點燃幾乎一切東西，把火焰移動並散播到整個城市。火焰帶來的極度高溫把其他可燃物質烤乾，再引燃其他東西並把火散播得更遠。

二次大戰期間盟軍在漢堡、德勒斯登、名古屋、橫濱、東京、大阪和神戶投擲燃燒彈，在廣島和長崎投擲原子彈都造成這種火風暴。此外，一場全面核子戰爭將牽涉在許多主要城市引爆遠比廣島原子彈強大許多的武器。

第三，TTAPS 團體解釋說，這種大火將燒盡建築物和裡面的一切東西，製造一種藉由上升氣流帶進高層大氣的煙塵。龐大數量的這種煙塵將隨著火風暴往上噴發，在同時爆炸的天然氣管線和油槽助威下，使數十個或數百個城市短時間內灰飛煙滅。

他們的第四個假設是，這些煙塵將停留在高空，因為它們將被陽光加熱，且高於可形成雨的雲層。它們將隨著全球的風模式散布，最後覆蓋北半球和南半球。

他們的第五個假設也是所有假設中最具破壞性的。煙塵將阻擋陽光，使氣溫下降，導致仰賴光合作用的有機體死亡，也就是供養地球大部分生命的植物。此外，臭氧層將遭到破壞，讓更多紫外線輻射和宇宙線進入地球生物圈，進一步摧毀作物和傷害大部分有機體的 DNA。這可以用複雜的公式和模型推算，但結論是一場大型核子戰爭將意謂倖存者將羡慕死者，且可能比他們預期的更快加入死者的行列。TTAPS 的成員之間看法不一致的地方是，大核戰的結果會是人類在地球作為一種生命形式的終結，或者只是我們今日所知的人類文明的終結。

部分科學家不同意他們的看法，宣稱 TTAPS 的計算有瑕疵，或至少他們根據的是未經證明的假設。薩根回應說，要像一般科學的要求那樣完全驗證這個假設不可能辦到，因為尚未發生核子戰爭。

歐洲和美國的反核武團體一直尋求達成「核子凍結」協議，禁止再製造任何核子武器。核子冬天理論為這些倡議分子帶來額外的推力，使他們的運動變成大西洋兩岸一股強大的政治力量。

薩根和 TTAPS 夥伴圖爾科在另一本書《無人想過的道路：核冬天和武器競賽的終結》（A Path Where No Man Thought: Nuclear Winter and the End of the Arms Race）陳述他們的主張，呼籲進一步減少核子武器。他們在書中回顧埃斯庫羅斯（Aeschylus）的戲劇《阿伽門農》（Agamemnon）中訴說的卡珊德拉故事：

「沒有人注意……他們不想聽……若在今日她會被貶斥為末日理論者……她無法了解為什麼她的災難預測—如果有人相信，有些是可以避免的—被忽視。」他們節錄古代特洛伊城領導人對卡珊德拉說的話：「我們無法確定，而如果我們無法確定，我們將忽視它。」

薩根和圖爾科回顧卡珊德拉的命運說：「卡珊德拉忍受的對悲慘預言的抗拒，在今日依然一樣頑強。」他們嘗試想像為什麼災難預測至今仍被忽視。「減緩或規避危險可能需要時間、努力、金錢、勇氣。我們可能必須改變生活的優先順序。」因此，這兩位科學家認為典型的反應是：「不可能。末日理論者。我們從未經歷過有一點類似的事。企圖驚嚇所有人。打擊公眾信心。」兩位作者表示，領導人往往有一種「自然、有點難以適應的傾向，想排斥整件事。

這需要更明確的證據……他們傾向淡化、貶抑、忘記」，也許是因為他們感覺被怪罪坐視這種情況的發展。薩根和圖爾科有能力寫出你現在正在閱讀的書，因為他們的觀察適用於許多類別的潛在卡珊德拉，例如羅伯克。

• 下一篇〈核子武器的威脅不曾消失，還有哪些全球危機潛藏？——《Warnings！》〉，我們將了解羅伯克做了些什麼，又為什麼對核子冬天如此執著，而科學家的呼籲能否帶來改變，抑或又一次「卡珊德拉」的悲劇即將發生？

——本文摘自《Warnings！：AI、基因編輯、瘟疫、駭客、暖化……全球災難警告，用科學方法洞悉真相》，2019 年 5 月，聯經出版