按照惯例，智力被视为个人的财产。然而，它也被认为是集体财产。在这里，我们拓宽了智力作为一种集体财产的概念，并将其扩展到行星范围。我们认为，技术情报的出现可能代表一种行星尺度的转变，因此可以不把它看作是发生在行星上而是发生在行星上的事情，就像一些模型提出的那样，生命起源本身就是一种行星现象。我们的方法遵循了研究人员的认识，即理解生命及其进化关键方面的正确尺度是行星，而不是更传统的关注单个物种。我们探讨了这一概念在三个不同领域可能被证明有用的方式：地球系统和系外行星研究；人类世和可持续性研究；以及技术特征研究和外星智能搜索（SETI）。我们认为，对行星智能的探索，定义为在行星范围内获取和应用集体知识，并将其整合到耦合行星系统的功能中，可以证明是一个有用的框架，用于理解有人居住行星长期演化的可能路径，包括地球上生命的未来轨迹，以及预测其他星球上智能控制的行星演化的特征。
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按照惯例，智力被视为个人的财产。然而，它也可以是集体财产（Wolpert and Kagan，参考文献Wolpert and Kagan1999；Malone and Bernstein，参考文献Malone and Bernstein2015）。例子包括群居昆虫的集体决策（Mallon等人，参考Mallon、Pratt和Franks2001），黏菌导航迷宫（Reid和Latty，参考Reid和Latty 2016），甚至是单个细胞和病毒的智能行为，它们本身就是一个化学过程的集合。人类也是有智慧的，我们的智慧主要来源于我们的社会行为，而这种行为目前是全球性的。这些例子突显了一个事实，即广义上来说，智力是在不同的时间和长度范围内运作的。一个悬而未决的问题是，智力是否可以在行星级别上运行，如果可以的话，向行星级别智力的转变可能会如何发生，以及它是否已经发生或正在我们的近期范围内。了解地球上智能的现状并指导其未来将需要了解人类和技术系统是如何整合的，并可能在全球范围内展示集体智能。
智能在生命进化中的出现可能代表着一个星球的一系列重大转变之一#39；s历史（Leigh，参考文献Leigh1995；Carter，参考文献Carter2008）。来自地球'；在人类的进化中，我们看到，一旦智能以全球科技文明的形式显现出来，它就有能力以深刻的方式重塑一个星球。一方面，一种文明#39；中国的技术和能量收集能力可能使其能够“工程”世界，创造新的行星级行为和功能，使该文明能够在更长的时间尺度上生存。相反，同样的技术能力可能会导致物种，或至少是其全球文明，走向某种自杀（即核武器）。它们还可能将地球推入其耦合系统（大气圈、水圈等）的新状态，从而截断文明#39；s进化（即气候变化：Rockström等人，参考Rockström、Steffen、Noone、Persson、Chapin、Lambin、Lenton、Scheffer、Folke、Schellnhuber、Nykvist、De Wit、Hughes、van der Leeuw、Rodhe、sörlin、Snyder、Costanza、Svedin、Falkenmark、Karlberg、Corell、Fabry、Hansen、Walker、Liverman、Richardson、Crutzen和Foley 2009）。脚注1
然而，在天体生物学研究中，对智力的考虑往往只将其视为一个或多个物种的财产，这些物种在行星上进化，然后继续创造一种技术文明，而不是存在于生物体或社会群体中的集体财产。言下之意，大多数天体生物学家并不认为智力是生物圈的一种属性，从生物圈中“技术圈”可能会成为全球智力的一个进化阶段。这一观点隐含在德雷克方程（Shklovskii和Sagan，参考Shklovskii和Sagan 1966）中，通过术语f i和f c（分别是智慧物种和交流文明的可居住区系外行星上的分数出现），假设智力指的是一个物种的个体成员，而不一定是他们的集体行为。因此，人们在文献中看到了关于“趋同进化”可能性的广泛争论，通过这种进化，智力可能会，也可能不会，通过达尔文主义过程，不可避免地被选为物种内的物种（华莱士，参考华莱士1903；辛普森，参考辛普森1964；迈尔，参考1995年5月；萨根，参考萨根1995；莱恩韦弗，参考莱恩韦弗，塞克巴赫和沃尔什2008）。然而，在本文中，我们希望通过对智能的外观和作用的行星视角来拓宽智能的视野。在这里，我们认为，技术情报的出现可能代表一种行星尺度转变的方式。通过这种方式，它可能不会被视为发生在行星上的事情，而是发生在行星上的事情。我们的方法遵循了研究人员的认识，即理解生命和进化关键方面的正确尺度是行星，而不是传统的关注单个物种（Margulis和Sagan，参考文献Margulis和Sagan 1986）。
因此，我们的目的是介绍和探索行星智能概念的后果。在这个过程中，我们希望阐明这一概念在三个不同领域可能被证明有用的方式：地球系统和系外行星研究；人类世和可持续性研究；对技术特征和外星智能搜索（SETI）的研究。我们相信，行星智能的概念有望为理解长期有人居住的行星进化的可能路径提供一个广泛而深入的框架。最重要的是，它可能最终有助于将不同的视角整合成一个单一的解释范式，来解释过去观察到的地球系统的转变，以及我们现在正在经历的和未来地球演化中将要经历的。
我们对行星智能的明确定义是在行星范围内获取和应用集体知识，并将其整合到耦合行星系统的功能中。一个新生的例子是全球对氟氯化碳造成臭氧层侵蚀的全球范围危机的反应。另一项仍在进行中的工作可能是全球应对人为全球变暖危机。然而，我们称这些例子为“新生的”，因为虽然它们涉及对潜在生存威胁的全球协调反应，但决策是在个人和政府的局部活动层面上进行的。
正如我们将要描述的那样，向全球行星智能的过渡应该包括一种智能，这种智能超过了较小规模的局部生命活动的总和。我们感兴趣的是生物圈和/或技术圈（其中技术圈是技术的聚合行星活动；Herrmann Pilath，参考Herrmann-Pillath2018）规模的财产，以及它们与其他行星系统（例如地球圈）的耦合，这在构成生物圈或技术圈的单个生物体和子系统中并不明显。因此，我们感兴趣的认知活动必须通过在规模、协调和操作方面都是全球性的反馈回路来运作。“人类计算”的概念就是一个相关的例子。人类计算包括人类是信息处理系统中计算元素的例子，例如维基编辑或人工辅助人工智能等众包活动（Michelucci等人，参考Michelucci、Shanley、Dickinson和Hirsh2015）。此外，通过将行星智能定义为认知活动——即仅在全球范围内明显可见的知识——我们明确地将我们对技术智能的看法扩展到了传统意义上可以推理或构建工具的物种之外。我们注意到，诸如“知识”和“认知”这样的术语通常是用来描述个体的，但我们的目标正是推广这些概念，并确定它们在什么意义上可以应用于行星尺度的过程。我们将在接下来的章节中阐明这些要点。
我们希望在不同的领域探索行星智能的运作和效果（图1）。我们将争辩说，每一个都与行星演化的一个不同但连续的阶段有关。
首先，我们将研究是否有可能考虑在行星尺度上操作的智力或某种认知方式，即使在没有行星尺度技术物种的那些行星上（图1（a）和（b））。这就要求某种形式的集体认知成为生物圈的一个功能部分的时间要比人类智能在地球上相对较短的时间长得多。如果是真的，那么生物圈中发生的复杂、网络化反馈的内在全球性质本身可能意味着一个祖先的行星智能的运作。
第二我们希望考虑人类通过我们的工业活动是否已经损坏了地球的变化——胡人时代的地质时代的变化。（Crutzen，参考Crutzen，Steffen，Jäger，Carson and Bradshaw2002；Steffen et al.，参考Steffen，Richardson，Rockström，Cornell，Fetzer，Bennett，Biggs，Carpenter，de Vries，de Wit，Folke，Gerten，Heinke，Mace，Persson，Ramanathan，Reyers and Sörlin2015）——可以理解为全球经济的种类和水平的转变认知活动。在这里，我们感兴趣的是源自人类能动性的过程网络的出现，但这些网络在个人之外的层面上变得活跃和自主。因此，我们将考虑一个新兴的技术圈及其在人类世的位置的想法（图1（c），HAFF，参考HAFF2014 A，参考HAFF2014 B）。
对人类世的关注使我们能够通过行星智能的视角来评估一个长寿的工业行星文明的可持续性要求。目前对可持续性的许多威胁的特点是无意中发生了全球范围的环境变化。这是由于我们的总体活动缺乏对其全球范围后果的认识（格林斯彭，参考格林斯彭2016）。不难说，我们或任何全球规模的“文明工程”的长期生存将需要一种根本不同的行星规模行为模式，在这种模式中，行星规模影响的知识会反馈和调节，有意循环中的行为（例如，随着我们的系统变得越来越集成，可能通过人工智能进行调节）。这意味着我们将需要考虑这样的反馈回路中的时间尺度问题以及决策的规模。
我们注意到，有利于集体可持续性的决策可能与个人偏好不同。社会选择理论中一个清晰而简单的例子是Arrow'；s不可能定理。阿罗和#39；s定理表明，基于一组简单的合理假设，不可能将个人做出的选择的偏好排序为集体偏好的排序集（箭头，参考文献箭头1950）。也就是说，一个集体'；在一系列选择中的排名不会以任何程序方式反映其个别成员的排名。
行星级集体认知的概念带来了一个问题：由稳定意识和后果之间的反馈所主导的行星行为是否代表了一种新类型或新水平的行星智能？如果是这样的话，那么我们的概念也具有令人向往的品质。深入理解向这种模式的过渡可能有助于建设可持续的全球文明项目（联合国，2015年）。
最后，我们希望通过询问行星智能是否可能是宇宙其他地方某些（或可能是大多数）有人居住的世界的财产，或者至少是我们最有可能远程探测到的长寿命世界的财产，从而将这些问题概括到地球历史的单一例子之外（图1（d））。这意味着地球过去、现在和未来的潜在转变'；地球的历史可能与其他行星上的历史相似。“人类世天体生物学”研究（Haqq Misra和Baum，参考Haqq Misra和Baum2009；Frank和Sullivan，参考Frank和Sullivan 2014；Frank等人，参考Frank、Carroll Nellenback、Alberti和Kleidon2017，参考Frank、Carroll Nellenback、Alberti和Kleidon2018；Mullan和Haqq Misra，参考Mullan和Haqq-Misra2019）已经指出从事大规模能源收集的技术文明可能会引发强烈的气候变化反馈。这种文明向长期可持续形式的过渡（如果有可能的话）可能具有一般的、通用的特征，这些特征本身就涉及行星智能的过渡（格林斯彭，参考格林斯彭2016）。这条研究路线可以帮助我们从一个不那么狭隘的角度思考地球的进化，并为其他行星的行星尺度认知制定潜在的路径和状态。这样的努力也可能有助于通过阐明可以从远处探测到的技术文明的特征（又称“技术特征”），为“外文明”得出新的可观测诊断。因此，对行星智能及其在行星演化中的作用的描述可能对目前代表着天体生物学和SETI新的高度活跃方向的技术特征研究特别有用（Genio and Wright，参考文献Genio and Wrigh2018；Wright et al.，参考文献Wright2020）。
对行星尺度认知活动的考虑可以追溯到生物地球化学、地球系统和#39的形成发展；科学和天体生物学。事实上，生物圈的现代概念可以追溯到地球化学和生物地球化学的创始人弗纳德斯基的工作（弗纳德斯基，参考文献弗纳德斯基1998）。正是维尔纳茨基发现，地球上生命的总体活动必须被视为一个系统——生物圈——的一部分，它与其他行星系统（大气圈、水圈、冰圈和岩石圈）紧密相连。在他看来，这种耦合是由自由能梯度的热力学驱动的（Kleidon，参考Kleidon2010）。正如弗纳德斯基所写，
“生物圈物质受到辐射的激活，收集和重新分配太阳能，并最终将其转化为能够在地球上工作的自由能。这股强大的宇宙力量赋予了这个星球一种新的特征。倾泻到地球上的辐射使生物圈呈现出无生命行星表面所未知的性质，从而改变了地球的面貌。”
对弗纳德斯基来说，生物圈是一种新出现的现象，它伴随着个体物种的多样性而出现和进化。事实上，这些物种的进化只能在更广泛的生物圈中得到充分解释。但他认为，这种出现总是涉及某种程度的认知或“文化”活动。
在发展了生物圈的概念之后，弗纳德斯基继续探索“无球圈”的概念（“无球圈”是希腊语中的“心智圈”）。不像泰尔哈德·德沙丁'；对于弗纳德斯基来说，Noosphere是一个基于他所说的“文化生物地球化学能量”的整体而产生的影响力外壳。在使用“文化”一词时，Vernadsky指的是集体认知活动。他认为，从微生物到哺乳动物，这种活动一直存在于生物圈中。但是，他认为，这些物种的集体认知活动，以及因此在生物圈中的集体认知活动，在智人（Homo Sapiens#39；科学和工业活动。
直到最近，Vernadsky还认为“文化生物地球化学能”在生物圈中只是一个次要角色，而Lynn Margulis对这个想法有自己的看法，并相信它通过她与James Lovelock一起开发的著名盖亚理论在行星进化中发挥了更大的作用。盖亚假说最早由洛夫洛克提出（参考文献洛夫洛克1984），认为地球#39；地球的生命能够将全球条件（如平均温度）维持在一个可居住的范围内（洛夫洛克，参考洛夫洛克1984）。洛夫洛克认为，这将通过生命和行星地球化学之间的负反馈来实现。这些反馈将起到控制全局条件下的扰动的作用。Margulis为合作带来的是一个对微生物作为Gaian反馈驱动因素的卓越能力的关注（Margulis和Lovelock，参考文献Margulis和Lovelock 1997）。
对我们来说，重要的是，通过她对进化合作（而非竞争）的研究，马古利斯认为微生物领域富含一种“前智能”。正如她所写的“进化是长期血腥竞争的观点……在生命形式之间持续合作、强烈互动和相互依赖的新观点出现之前就消失了。”。生活并不是通过战斗，而是通过网络来主宰全球”（马古利斯和萨根，参考马古利斯和萨根1986，第122页）。
然而，盖亚并没有被视为一个有机体。正如马古利斯（Margulis and Sagan）所写，“[Gaia]是生物体、它们所居住的球形行星和一种能源——太阳之间相互作用的涌现属性”（马古利斯和萨甘，参考文献马古利斯和萨甘1986）。这种从个体参与者的网络活动中产生新的行星属性的概念是后来被称为盖亚理论的核心观点。正如马古利斯后来写道的那样，“盖亚是地球上受监管的表面，不断创造新的环境和新的生物……”…。与其说是一个单一的生命实体，不如说是一组巨大的相互作用的生态系统，地球作为盖亚人的调节生理学超越了所有个体生物体（Margulis和Sagan，参考文献Margulis和Sagan 1986，第120页）。
盖亚理论最初提出时存在争议，特别是因为一些人认为它将目的论原则引入了进化（道金斯，参考文献道金斯1982），而其他人则认为它无法通过自然选择产生（杜利特尔，参考文献杜利特尔2017）。我们注意到，关于生物圈反馈产生完整的行星内稳态的进化和有效性仍然存在问题（Kirchner，参考文献Kirchner2002）。然而，最近的研究指出，进化机制可能会在全球范围内进行选择
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