美《科学》杂志创刊125周年发出25个“天问”

(来源:法制晚报)

 

美国《科学》杂志编委会在最新一期杂志上提出了125个“天问”,也就是目前挑战全球科学界的重要基础性问题,其中有25个问题最为醒目,也有望不久得到解决。这25个问题涉及的范围从宇宙构成、地球演化、生命兴起直到人类自身。我们从中挑选了几个与我们日常生活息息相关的问题与大家共享。

 

人类的寿命能延长到多久?

 

    给小虫子精心制作一个食谱再去喂养,它们的寿命会延长一倍;把一只老鼠养尊处优地供着,它会比同类活的时间长一半。这证明寿命的确是有弹性的。

    目前,科学家更多地关注减缓衰老和防止衰老期的种种病痛,而不是简单地维持“老而不死”。只是不论如何延长,科学家相信一个人的寿命一定有个上限,只是这个上限是150岁,还是100岁,科学家却不肯说。

寿命延长,对于个体无疑是件好事,但对于整个人类,却可能是无法承受之重。

 

能否研制出有效的艾滋病疫苗?

 

    20年来,各国对艾滋病疫苗的研究成为疫苗研究史上最为浩大的工程。研究者把艾滋病病毒翻来覆去地观摩着,但就是没有一剂真正的疫苗拿出手。

    目前科学家们已成功研制出了SIV的疫苗,而SIV是HIV(发生艾滋病的核心病毒)的亲戚,尽管临床试验还只在猴子身上取得成功,但这也给了研究者无穷的动力。

现在,科学家们开始关注免疫系统与人体基因变异的关系了,希望日益深入的基因研究能给疫苗研究打造出一片新的天空。

 

地球上的生命怎样兴起?

 

    50年来,科学家在生命起源问题上进行着激烈的争论。大多数科学家都相信生命最早是产生在海底,因为地球早期频繁的地壳运动让海洋如同一锅沸腾的水,许多微生物正是来源于热水中。

但是近年来,美国航天局和欧洲航天局发射的探索者号吸引了大多数人的眼球,因为火星上曾有液态水的消息太让人振奋了。如果探测能进一步顺利地深入,也许我们会有更让人激动的消息,比如生命在两个星球独立发育,或者我们会找出其中一个是母星。那时,我们可以想象,在40亿年前,一颗陨石或是彗星的偶然来临,竟带来了一个星球的命运,当然,也是整个人类的命运。

 

什么能源能取代石油?

 

    目前人们每秒钟从地下抽取1000桶石油,若如悲观者所预测——石油会很快被抽干或是地球表现出对二氧化碳的忍无可忍,那么,众多候选替代能源将会闪亮登场。人们首先想到的会是太阳能。据科学测算,太阳每秒钟送给地球86000兆亿瓦特能量,这是人类日常所需能量的6600倍,数额的巨大让人不继续目前对能源的浪费习惯都难。

    此外,核能和风能也很让人看好。特别是前者,目前在世界各地都开花结果了,但在可能发生的核泄漏及核废物处理具备良策之前,越来越多的人从观望走向了反对。而风能虽好,但地域上的限制和不均衡也不得不让人望“风”兴叹。

    当然,在完全合格的替代能源出现之前,我们最好的方式就是节约。

    

人类是不是唯一的智慧生命?

 

    宇宙中是否另有智慧生物,这几乎是一个不需要多考虑的问题。真正的问题是,我们是否有足够的技术和资金,去同他们接触。如果技术资金没问题,只要加上一点点运气,25年内给出一个肯定答复应该不难。

目前在探索外星智慧生命方面,用力最勤的是美国,而即使在美国国内,也有一些短视的人认为花巨资去找“畸形的小绿人”是得不偿失的。如果实在感到孤单,我们就不停地向外发送电波吧,也许有一天别人会找上门来。

 

25个"天问"

 

    当前全人类面临的挑战

    能否研制出有效的艾滋病疫苗?

    温室效应将地球加热到什么程度?

    什么能源、到什么时候能取代石油?

    地球能容纳人口的上限是多少?

    生命科学领域人类意识的生理基础是什么?

    为什么人类的基因只有大约25万个,远少于早先的预期?

    基因变异和人类健康的联系有多紧密?

    人类的寿命能延长到多久?

    什么在控制器官再生?

    皮肤细胞如何能变成神经细胞?

    一个细胞如何变成整株植物?

    人类是不是宇宙中唯一的智慧生命?

    地球上的生命何时、何地开始兴起?

    什么在决定物种多样性?

    是什么基因变异使人类和其他灵长动物区分开来?

    记忆是如何存储和恢复的?

    人类的合作行为是如何演化来的?

    如何将海量的生物信息数据综合成生命活动的图景?

    物理领域宇宙的构成究竟如何?描述世界的物理理论能否统一?

    量子不确定性和非定域性背后,是否有更深刻的理论?

    地球内部的活动机理如何?

    化学领域“自我组合”物质的化学能发展到什么程度?

    信息学和医学领域传统计算机的极限在哪里?

我们能否选择性地“关闭”某些免疫反应?

 

    125年中,这份由大发明家爱迪生创办的《科学》杂志成为世界最著名的科学刊物之一。《科学》杂志总编唐纳德·肯尼迪在一份声明中强调,这些“大问题”中有一些可能永远得不到答案,但它们指明了科学家们前进的方向,而解决这些问题的努力过程也将丰富人类的知识。

(来源:法制晚报)