主人公大学生叶文洁本来是一个书香门第高级知识分子家庭的姑娘，按照家庭教育轨迹以及自身的聪慧，极有可能成为一个取得伟大成就的伟大的科学家。但是，在文化大革命当中，父亲被打成反革命学术权威，同样是大学教授的母亲倒戈批判父亲。在她父亲最后一次批斗大会上，四个女革命小将文斗变武斗，解下武装带打死了她父亲。一切的悲剧，使得叶文洁姑娘对这个社会彻底失望。接着就是上山下乡，由于家庭成分的原因，叶文洁姑娘只能插队到大东北冰天雪地的大兴安岭。她走出书斋投身劳动变成伐木工，砍伐一大片一大片原始森林的树木，去支持祖国赶英超美的伟大建设。
按照一般规律，一个物理学的大学生就这样埋没在大东北的原始森林里了。但是，一篇叶文洁姑娘关于太阳活动高能粒子研究的高水平学术论文，使她被上级从伐木林场调到了观测宇宙的秘密红岸基地。影响整个人类以及整个宇宙的故事，就这么展开了。
本来家庭成分不好的叶文洁姑娘，调入红岸基地，只是做些辅助工作，接触不到啥高科技。但是，继承了家族学术基因外加自身天赋异禀，有了红安基地基础数据资料的加持，叶文洁姑娘直接开挂，解决了一系列技术难题。红岸基地的政委，看到这个小姑娘的学术潜力，有意扩大了叶文洁可接触的数据材料，透露了基地的真实观测意图，然后把叶文洁在基地的研究成果，冠以己名，变成自己在又红又专革命道路上的学术政治资本。
叶文洁具备成为伟大科学家的潜质和能力，在基地软硬件科研基础的外挂加持下，勇猛精进，终于发现了太阳能成为宇宙放大器的秘密：可以从基地射电天线，通过太阳的放大器作用，把信号放大到恒星能量级，向宇宙发射信息。也就是说，可以从基地向宇宙广播，与宇宙深处的外星人（如果宇宙中有外星人的话）通讯。
现实的世界，让叶文洁对人类彻底失望，她希望来一群外星人打破这个让她失望的世界，拯救地球。于是，在一个平平常常的下午，面对即将落下的夕阳，叶文洁按下了向宇宙发射信息的按钮。
日子就这样一天天过去了，红岸基地一切都按照既定程序运行，红岸基地的政委，借助叶文洁的科研成果积累着自己的政治资本。红岸基地另外一个技术领导，由于更懂技术，经常与叶文洁讨论科研问题，日久生情，喜欢上了叶文洁。在那个年代，这个领导放弃了自己的政治前途，娶了叶文洁为妻，叶文洁虽然不喜欢这个人，但是还是嫁给了他，8年多的日子就这样一天天过去了。
有一天，在红岸监听室听着嘈杂宇宙声音的叶文洁，突然听到了不一样的声音，她收到了外星文明的信息。
原来，就在8年多以前，叶文洁发出信息后，在宇宙的深处的三体星球，坐在监听室的一个三体人收到了来自地球的信息。这个编号1379的三体人，无车无房无女友是个单身狗。在社会等级严重固化的三体世界，干着底层的宇宙监听工作，看起来一辈子就这么耗在监听室了。1379突然收到来自地球的信息，我的妈呀，真的有三体世界以外的世界，还希望他们去拯救他们。我们三体人把自己的星球搞的一团糟，三个太阳无规律出现，要活着只能在三个太阳出来的时候赶快把人脱水变成相片，一层一层叠起来储藏，还要我们去拯救你们？想啥呢？这个编号1379的单身狗三体人，早已经对自己的三体人生绝望了，对三体世界绝望了。但他是一个和平爱好者，收到一个美丽星球的信息，他没有欣喜若狂，没有向上级主管报告。三体人1379立马悄悄的发了回复信息，大致内容是：你们的世界很美好，我们的世界很糟糕，我们玩命的在找一个合适的生存的星球准备殖民搬家呢，千万不要再发信息给我们。今天幸好是我收到信息，我是不会向上报告的，要是换别人，你们就惨了。我们就要开着大大的太空飞船去侵略你们了，按照我们三体人的调性，到时候你们，老惨了！只要你们不再发信息，我们就不能在茫茫宇宙锁定你们，你们就是安全的。不要回复，不要回复，不要回复，重要的事情说三遍，爱你哟。
8年的时间，父母悲剧惨痛的过往，并没有在叶文洁心中淡化，各种经历，让她对这个世界更加的绝望。她认为能够收到地球信息的三体世界，按照两次时间推算，应该在距离地球四光年以外遥远外太空，在这个距离上能够开飞船来到地球，说明三体世界在科学技术领域遥遥领先于地球。具备如此高的科学技术水平的三体世界，应该进化到比地球更高程度的社会文明。一个超越地球文明的高级文明，一定是一个脱离了低级趣味的文明，也一定能够拯救地球。叶文洁女士按照科学思维模式如此推断，所以，她又在一个平平常常的下午，将射电望远镜的天线对准了落日，按下了发射信息的按钮。这次发射的大概内容是：我终于找到你们了，你们赶快过来吧，来地球，打破这个旧世界，拯救我们吧，热烈欢迎你们。
一个对地球文明彻底绝望的地球人，发信息给外星人；遇到一个同样对三体文明彻底绝望的三体人。这个地球人希望外星人来打破这个没救了的社会，但是这个不靠谱的三体人热爱和平，宁愿做三体人的“汉奸”，也要保护遥远的蓝色星球免受他们三体世界的毒手。一个地球科学精英遇上了一个不靠谱的三体人1379，两个星球文明百亿人的命运，就在这两个人股掌之间，一个手指（如果三体人有手指的话）按下两个按钮的瞬间反复改变着。
到底是三体世界自动化程度更高一点，三体人1379刚发完信息，就被发现了，马上拿下。地球人这边，叶文洁收到三体人信息，又是解码，又是翻译，各种纠结，各种推理好几天，才发长长的信息给三体人。就在这个过程中，对政治极为敏感的政委才发现了叶文洁的秘密。但是，政委这时候又想把发现外星人的事情，变成自己更大的政治资本，所以他不动声色，以待时机。叶文洁害怕再次被政委打击报复，制造了一个意外事故，杀死了政委，她丈夫自己误打误撞掺和进来，也被一块给杀了。领导和丈夫成了为革命牺牲的烈士，已经怀孕的叶文洁继续重复着红岸一天又一天的生活。
后来，叶文洁生下了女儿相依为命。再后来，大革命也结束了，红岸基地也废弃了。叶文洁返回父母工作的大学，成了一名著名教授。
与外星人通讯这个事儿，本来这个世界上，就只有叶文洁自己知道。奈何叶文洁在大西北的沙漠中，遇到一个对地球环保失望的美国富二代伊文斯，她把和三体人通讯的秘密告诉了伊文斯。这哥们一看叶文洁是个科学家，应该不会说假话，马上来劲了。回美国继承了老爹的所有巨额遗产后，伊文斯先开发了个高智商的三体游戏，通过游戏笼络了一大批科学家组成了地球三体叛军组织，再弄了一艘大油轮改造成宇宙通讯船常年飘在公海上和三体人聊天，准备迎接三体人来地球。叶文洁虽然没有加入伊文斯的地球三体聊天群，但是却成了地球三体叛军组织的精神领袖。天下没有不透风的墙，地球三体叛军组织引起了国际社会的注意，国际刑警联合军队设下天罗地网，在地球三体叛军组织的通讯船经过苏伊士运河的时候被一网打尽。
通讯船上电脑中截获的地球三体叛军组织与三体人的聊天记录，整整28G。通过查看聊天记录，揭开了一个惊天的秘密。
原来，就在三体人1379给地球发完三个“不要回复”之后，马上被主管发现。整个三体世界多少年来一直寻找的星球送上门来了，三体人马上开始在茫茫宇宙中搜索。四年后三体人又收到了叶文洁的第二个信息，地球立马被三体人锁定。锁定了美丽的蓝色星球，三体人想到终于可以脱离水深火热的三体球，再也不用脱水叠起来，三体全球沸腾了。三体人立马派出了一个超高科技智子去地球。智子到底是个什么东西，很难解释，简单来说就是三体人在九维空间制造的机器人，然后折叠到三维，非常小，很强大，我们就理解为微观世界的原子、电子一类的粒子吧。这个智子是绝对的超高科技，从三体星球发射光速到地球。智子来到地球以后，就在地球的空气中，地球就被智子全方位监控起来了，地球上的一切事物，在三体世界的殖民地球总指挥部看的那是一个清清楚楚。地球对三体世界完全透明了，地球上的一切，三体人想看啥看啥，想听啥听啥，就这么透明。三体人殖民地球，也是高科技，三体人宇宙大飞船以1%的光速，杀奔而来。
看到这里，在场的地球人惊呆了，我的妈呀，十几年前，殖民地球的三体飞船已经出发了。按照光速1%计算，意味着430年后，地球文明危在旦夕。还好是430年，不是43年，接着看28G的内容。
聊天记录还显示，三体人通过智子监控地球也发现了两个问题。第一，地球人之间交流竟然是通过说话这种方式，而且地球人还可以口是心非，心里咒骂交流对象，嘴上却把对方夸的像一朵花。太不可思议了，效率太低了，哪像我们三体人，直接电波交流，信息全公开、全透明向所有人，收发同步，非常高效。第二、我们舰队按照1%光速到达地球是430年以后，现在我们的科技遥遥领先地球，400年后还遥遥领先吗？
第一个问题不要紧，第二个问题是关键，三体人马上研究推算。地球人从原始人到石器文明，用了几百万年；从石器文明到青铜文明，用了几万年；从青铜文明到机械文明，用了2000多年；从机械文明到电气文明用了100多年；从电气文明到信息文明，用了几十年，地球技术文明呈现指数级的爆炸性增长。三体舰队出发后的400多年里，在舰队上三体人的技术只能是线性的进步。这样以来，技术遥遥领先的三体人，在430年后，三体舰队到达地球，面对的将是地球人技术的遥遥领先。三体人相当于拿着大刀长矛遇到了地球人的导弹飞机，挨揍都不够资格。
发现问题，立马解决问题，三体人立刻想到了解决办法，锁死地球的科技进步。我们不是有智子在地球吗？用智子扰乱地球人物理研究的实验基础对撞机实验结果。没有了对撞机实验结果，地球人在微观世界的研究，就停滞了，人类的科学研究就停止了。相当于通过智子给地球科学设置了一个无法穿透的天花板，地球人的科学技术，只能在无法穿透的天花板下进行。没有理论基础进步的地球文明，科学技术只能在应用层面小打小闹，完全无法有实质性理论突破。430年后，三体人到达地球时，面对的就是可预见的地球人更大的导弹，更快的宇宙飞船这些，三体文明对于地球文明在技术层面将依然遥遥领先。从十几年前，智子监控地球，干扰对撞机实验，三体舰队出发殖民地球，到现在三体人依然信心满满，三体舰队正浩浩荡荡行驶在茫茫宇宙之中。
地球文明，面临空前的430年后的危机和挑战！
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