2010年美國(guó)有50多萬(wàn)人被診斷出癌癥,,其中三分之一患者只得屈服于病魔。據(jù)美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)稱,,飲食方式,、吸煙和其它環(huán)境因素以及不同的生活方式是導(dǎo)致癌癥的主要原因,其影響力顯著大于家族遺傳基因,。十年前,,美國(guó)大眾機(jī)械網(wǎng)站稱,預(yù)防措施是避免癌癥的一種解決方案,,并沒(méi)有奇跡性的藥物治療,。
雖然過(guò)去十年里,,誘導(dǎo)癌癥的一些惡性因素下降了幾個(gè)百分點(diǎn),但是黑素瘤,、白血病,、胰腺癌和腎癌等癌癥發(fā)病率有所上升,同時(shí),,化學(xué)療法、放射性療法和其它治療手段仍未有突破性進(jìn)展,。
目前,,降低癌癥發(fā)病率的最新策略是提高病毒感染概率,美國(guó)路易斯維爾大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家保羅-埃瓦爾德(Paul Ewald)認(rèn)為,,到2050年,,所有癌癥患的95%都是由于感染導(dǎo)致的(而目前因感染導(dǎo)致癌癥的概率僅為15-20%)。現(xiàn)在科學(xué)家已掌握到肝炎病毒與肝癌有密切聯(lián)系,,人類乳頭多瘤空泡病毒可導(dǎo)致宮頸癌,、直腸癌、睪丸癌,、腦癌和頸椎癌,,感染幽門螺桿菌可導(dǎo)致胃癌。
埃瓦爾德稱,,病毒感染是誘發(fā)癌癥的主要元兇,。這是由于病毒通過(guò)細(xì)胞分裂可演變成為目標(biāo)基因,雖然病毒不可能刺激突變,,導(dǎo)致細(xì)胞加速失去控制,,但病毒使人類細(xì)胞變得更加脆弱,更容易發(fā)生突變,。通過(guò)這項(xiàng)研究,,科學(xué)家意識(shí)到大量地使用疫苗接種和抗生素可顯著提高衛(wèi)生保健,并有效地降低癌癥發(fā)病率,。
常識(shí)告訴人們,我們?nèi)祟惗甲裱喜∷赖淖匀灰?guī)律,,未來(lái)一天我們必將死亡,。但人們都不愿面對(duì)這一黑暗的現(xiàn)實(shí),寧可相信神話故事中長(zhǎng)生不老是可以實(shí)現(xiàn)的,。近年來(lái),,科學(xué)家更是通過(guò)科學(xué)和醫(yī)學(xué)手段尋找“長(zhǎng)生不老”的秘方。
目前,,一些尖端科學(xué)研究正在分析一些可延長(zhǎng)壽命的化學(xué)分子的原理,,其中包括:白藜蘆醇(葡萄中的一種物質(zhì)),、雷怕霉素(源自復(fù)活島細(xì)菌)和p21基因蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)可以抑制形成淀粉噬菌斑的細(xì)胞蛋白質(zhì),,這些物質(zhì)與阿茨海默癥有關(guān),,可提高癌癥形成。2000年,,塞尼克斯生物科技公司首次報(bào)道一種正在研制的藥物可起到以上抑制作用,。
同時(shí),研究人員繼續(xù)對(duì)一種叫做端粒酶的生化酶進(jìn)行研究,,端粒酶可以減緩端粒的縮短進(jìn)程,,據(jù)悉,端粒是一種DNA序列,,在細(xì)胞分裂期間能夠日益縮短長(zhǎng)度,,直至細(xì)胞最終變異或者死亡。依據(jù)以上原理,,防止其縮短進(jìn)度,,細(xì)胞體將無(wú)限期地存活下來(lái)。2009年,,諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主發(fā)現(xiàn)了端粒酶的工作原理,。2010年11月,一項(xiàng)發(fā)表在《自然》雜志的最新研究暗示端粒酶的發(fā)展前景——一只實(shí)驗(yàn)老鼠在剝除端粒酶之后再移入,,出現(xiàn)“返老還童”,。營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充方式可提高人體端粒酶水平,但迄今臨床醫(yī)學(xué)尚未對(duì)此進(jìn)行評(píng)估論斷,。
與此同時(shí),,臨床醫(yī)學(xué)最新研制兩種化學(xué)藥物成份——SIRT1和STACs,這是兩種合成催化劑,,將于今年投入使用,。美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)家大衛(wèi)-辛克萊(David Sinclair)稱,這兩種藥物可以模擬人體熱量限制效應(yīng),,從而減緩人體新陳代謝,,并在多個(gè)物種實(shí)驗(yàn)中顯現(xiàn)出延緩衰老跡象,所測(cè)試物種包括:酵母至靈長(zhǎng)類動(dòng)物,。
美國(guó)伊利諾斯州大學(xué)公共保健分院流行病學(xué)專家杰伊-奧爾莎斯基(Jay Olshansky)教授卻并不認(rèn)為通過(guò)藥物能起到延年益壽的功效,。他說(shuō):“白藜蘆醇、雷怕霉素和p21基因多數(shù)情況下并不具有延長(zhǎng)壽命的作用,,在過(guò)去10年里,,它們并未介入實(shí)現(xiàn)人體延壽效果?!眾W爾莎斯基認(rèn)為,,百歲長(zhǎng)壽老人體內(nèi)有一種特殊的基因,,這是他們長(zhǎng)壽的秘密。目前,,新英格蘭百歲老人研究計(jì)劃(NECS)在全球范圍內(nèi)對(duì)退休高齡老人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,,現(xiàn)對(duì)1600多位百歲老人和他們身體健康的子女進(jìn)行跟蹤觀測(cè),試圖揭曉人類長(zhǎng)壽之謎,。
未來(lái)主義者拉伊-庫(kù)爾茲維爾(Ray Kurzweil)稱,,人類長(zhǎng)壽的根源可能不是化學(xué)性方法或者生物學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn),但通過(guò)技術(shù)手段可以達(dá)到,。隨著納米技術(shù)日新月異發(fā)展,,一種納米技術(shù)微型機(jī)器人能夠進(jìn)入人體修復(fù)受損器官和身體組織。庫(kù)爾茲維爾打賭稱,,未來(lái)通過(guò)納米機(jī)器人修復(fù)人體受損器官,可使人類壽命普遍延長(zhǎng)至百歲以上,。
迄今為止,我們?nèi)詿o(wú)法精確地掌握生命體是如何起源于地球,,甚至是否地球生命起源于其它星球,,或許通過(guò)彗星隕石使它們?cè)诘厍蛏戏毖苌ⅰ5湍壳岸?,我們能夠很好地處理生命?gòu)建,,現(xiàn)已掌握生命物形成的必要成份,生物分子結(jié)構(gòu)以及構(gòu)建生命的組件,。
就從零開(kāi)始創(chuàng)造生命體而言,,2010年5月著名遺傳學(xué)家克雷格-溫特爾(Craig Venter)和研究同事取得了重大突破,首次創(chuàng)建了第一種人造有機(jī)生命體,。他們從實(shí)驗(yàn)室化學(xué)物質(zhì)中制造完全的染色體組,,然后植入一個(gè)空細(xì)胞殼,之后該細(xì)胞便能依據(jù)植入基因方法進(jìn)行自我改良,。這種人造有機(jī)生命體叫做“綜合體”,,要求通過(guò)一種先前自然存在的有機(jī)物細(xì)胞體系殘留物質(zhì)作為基礎(chǔ),因此科學(xué)家并非純粹地創(chuàng)造其它生命體,。美國(guó)賓夕法尼亞州大學(xué)倫理學(xué)家亞瑟-坎普蘭(Arthur Caplan)說(shuō):“溫特爾并未真正地創(chuàng)造出有機(jī)生命體,!”他介紹稱,一種人工基因物質(zhì)可為一種細(xì)菌提供動(dòng)力,,因此使人工合成生命體的實(shí)現(xiàn)邁出了重要一步,!
除了科學(xué)家建造“活生生”的生物化學(xué)人造生命之外,計(jì)算機(jī)科學(xué)家已成功地以數(shù)字形式建造了人造生命,。美國(guó)密歇根州大學(xué)數(shù)字進(jìn)化實(shí)驗(yàn)室“阿維達(dá)計(jì)劃”創(chuàng)建了數(shù)字化有機(jī)生命體,,它看上去就像真實(shí)的動(dòng)物,,能夠競(jìng)爭(zhēng)、死亡和進(jìn)化,。該實(shí)驗(yàn)室主管查爾斯-奧法里(Charles Ofria)說(shuō):“我們創(chuàng)造的數(shù)字化有機(jī)生物可以像細(xì)菌體一樣存活,,具備細(xì)胞的多數(shù)功能。目前阿維達(dá)計(jì)劃仍將繼續(xù)制造更富有生命特征的生命實(shí)體,,它將有助于揭開(kāi)復(fù)雜的生物進(jìn)化之謎,。阿維達(dá)的世界可能是虛擬的,但是這種原理可在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)現(xiàn),!”
精神性宗教研究學(xué)家正在解開(kāi)人類是否存在靈魂的謎團(tuán),近期,,神經(jīng)學(xué)家安德魯-紐博格(Andrew Newberg)出版了一本新書(shū)——《精神宗教原理》,,他和研究同事掃描了中國(guó)西藏僧侶、佛教尼姑和基督教徒的大腦,,這些人群都從事冥想和誦經(jīng),。十年前,紐博格和同事們?cè)鴮?duì)130人的大腦進(jìn)行了掃描,,目前他們?nèi)栽诶^續(xù)尋找涉及宗教和精神狀態(tài)的大腦網(wǎng)絡(luò)組織,,并試圖揭開(kāi)大腦和身體組織與“靈魂”活躍性的相關(guān)聯(lián)系。
他們發(fā)現(xiàn)這與量子力學(xué)領(lǐng)域相關(guān),,人類意識(shí)浮現(xiàn)與大腦數(shù)十億個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)性有關(guān),。美國(guó)亞利桑那州大學(xué)意識(shí)研究中心主任斯圖亞特-哈梅羅夫(Stuart Hameroff)說(shuō):“多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為大腦意識(shí)產(chǎn)生于大腦神經(jīng)細(xì)胞之間的連禱計(jì)算?!彼脱芯客鹿餐瑒?chuàng)建了Orch OR模型,,這是一種量子意識(shí)理論。該理論提出一種叫做“微管(microtubules)”的微小細(xì)胞結(jié)構(gòu)起到重要作用,,大腦意識(shí)同時(shí)依賴于大腦神經(jīng)細(xì)胞中微管的量子計(jì)算,。
在數(shù)以百萬(wàn)的科幻小說(shuō)和科幻電影中,,均有不同程度的神秘外星人的想像,。日前,天文學(xué)家宣稱,,盡管目前發(fā)現(xiàn)大量的系外行星,,但發(fā)現(xiàn)外星人的概率卻幾乎為零,很可能地球人類是宇宙中唯一的智慧生命,!
兩周前,,美國(guó)宇航局宣布發(fā)現(xiàn)一顆直徑是地球1.4倍的巖石行星,從而激起天文學(xué)家搜尋系外智慧生命存在的熱情。一顆被命名為“開(kāi)普勒-10”的行星環(huán)繞恒星運(yùn)行,,距離地球560光年,,美國(guó)宇航局科學(xué)家稱它是“行星缺失的重要環(huán)節(jié)”。但之后他們發(fā)現(xiàn)這顆行星表面溫度高達(dá)13000攝氏度,,遭受數(shù)百萬(wàn)公里之遙恒星的強(qiáng)烈輻射,。從而斷定這顆巖石行星不可能適應(yīng)生命體存活,同時(shí),,他們還表示迄今發(fā)現(xiàn)的500顆系外行星中多數(shù)由于距離恒星太近,,不具備孕育生命的條件。這些行星不是表面溫度過(guò)于熾熱,,就是過(guò)于冰冷,,或者表面溫度變化幅度太大。
美國(guó)哈佛大學(xué)資深天體物理學(xué)家霍華德-史密斯(Howard Smith)教授在接受《星期日泰晤士時(shí)報(bào)》采訪時(shí)說(shuō):“最新研究暗示著地球生命可能是宇宙中唯一的生命形式,,宇宙很少有類似地球的行星,,以及地球和太陽(yáng)這樣的行星系統(tǒng)?!彼J(rèn)為地球的生態(tài)環(huán)境是獨(dú)一無(wú)二的,,太陽(yáng)系之外的行星環(huán)境無(wú)法適應(yīng)生命存在。
自20世紀(jì)初,愛(ài)因斯坦的實(shí)驗(yàn)就證實(shí)了真空下速度的極限是光速——每秒186282英里,,但即使我們將宇宙飛船加速至光線,,發(fā)射該宇宙飛船至最近的恒星系統(tǒng)半人馬座也需要十年,半人馬座行星系統(tǒng)僅距離地球4.3光年,。
近年來(lái),,多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)用于挑戰(zhàn)是否能夠突破光速極限,其中包括:2000年普林斯頓大學(xué)王利軍領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn),,2007年德國(guó)研究人員進(jìn)行的另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),。起初科學(xué)家樂(lè)于接受沒(méi)有任何質(zhì)量物體能夠突破光速,但是脈沖光卻能達(dá)到,。在真空狀態(tài)下,,不同點(diǎn)的脈沖光以“不可能的的速度”傳播,但這一速度也無(wú)法幫助人類短時(shí)間內(nèi)抵達(dá)恒星,。
美國(guó)貝勒大學(xué)物理系教授杰拉爾德-克利弗(Gerald Cleaver)說(shuō):“量子糾纏(Quantum entanglement)的速度可能超越光速,。”
或許未來(lái)實(shí)現(xiàn)快速太空之旅的有效方法是跳躍多維空間,,美國(guó)宇航局突破性推進(jìn)物理學(xué)計(jì)劃前任負(fù)責(zé)人麥克-米里斯(Marc Millis)說(shuō):“如果要實(shí)現(xiàn)多維空間之間的跳躍轉(zhuǎn)換,,那么我們還有一些重大的宇宙物理學(xué)性質(zhì)尚未發(fā)現(xiàn)。”他指出有兩種“暗現(xiàn)象”可以清晰地見(jiàn)證突破光速——暗物質(zhì)和暗能量,,暗能量,,以非常快的速度吞并宇宙,;暗物質(zhì),,是宇宙中最神秘的物質(zhì),當(dāng)星系飛速旋轉(zhuǎn)時(shí)可預(yù)防旋轉(zhuǎn)的星系拋出其宇宙物質(zhì),。此外,,科學(xué)家在宇宙領(lǐng)域中評(píng)估宇宙大爆炸之后的瞬間出現(xiàn)了超越光速的現(xiàn)象。
在許多科幻電影中均表現(xiàn)出了未來(lái)科學(xué)探索的展望,,比如:神秘的外星生命、無(wú)法想像的時(shí)空旅行等,。目前,,光速的極限瓶頸仍是科學(xué)界研究的一個(gè)重要主題,時(shí)空旅行看似更加遙不可及,。
相對(duì)論表明,,一個(gè)人如果高速運(yùn)動(dòng)著,時(shí)間對(duì)他來(lái)說(shuō)就會(huì)變慢,;如果他的運(yùn)動(dòng)速度趨近于光速,,時(shí)間對(duì)他來(lái)說(shuō)就會(huì)趨近于停滯——以光速運(yùn)行就可以永生。那么再進(jìn)一步,,如果運(yùn)動(dòng)的速度超過(guò)光速(盡管相對(duì)論假定這是不可能的),,會(huì)發(fā)生什么情況?推理表明,,時(shí)間就會(huì)倒轉(zhuǎn),,人就能夠回到過(guò)去——這就有點(diǎn)像時(shí)間機(jī)器。當(dāng)然這只是從理論上來(lái)說(shuō)是如此,,因?yàn)槭聦?shí)上,,人類至今所能做到的最快的旅行,其速度也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速的,。
在天體物理學(xué)中,,“蟲(chóng)洞”的意思,按照史蒂芬-霍金在《時(shí)間簡(jiǎn)史》中的通俗解釋是這樣的:“蟲(chóng)洞就是一個(gè)時(shí)空細(xì)管,,它能把幾乎平坦的相隔遙遠(yuǎn)的區(qū)域連接起來(lái),。……因此,,蟲(chóng)洞正和其他可能的超光速旅行方式一樣,,允許人們往過(guò)去旅行,。”說(shuō)得更直白一點(diǎn),,就是從理論上說(shuō),,蟲(chóng)洞可以讓人從一個(gè)世界(時(shí)空)到達(dá)另一個(gè)世界。這種想法,,當(dāng)然是科幻電影最歡迎的思想資源之一,。電影《回到未來(lái)》、《2009迷失記憶》,、《時(shí)間線》等等的故事結(jié)構(gòu),,就是在此基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。
通過(guò)蟲(chóng)洞前往過(guò)去或未來(lái)世界,,畢竟是一個(gè)相當(dāng)抽象的概念,。《時(shí)間簡(jiǎn)史》之類的書(shū)中所畫(huà)的蟲(chóng)洞圖像,,通常是兩片平行宇宙,,代表兩個(gè)不同的時(shí)空,也即兩個(gè)不同的世界,,中間有圓錐狀的通道,,那個(gè)通道就是蟲(chóng)洞,也就是所謂的“愛(ài)因斯坦-羅森橋”,。目前,,科學(xué)家認(rèn)為,有可能存在著可以通過(guò)的愛(ài)因斯坦-羅森橋,,這時(shí)它就變成一個(gè)“蟲(chóng)洞”——通往另一宇宙的通道,。“蟲(chóng)洞”可以進(jìn)行時(shí)間旅行,,還能夠通往不同的空間。
即使我們最終揭開(kāi)人類起源,,地球和宇宙之謎,但很可能存在著更多的謎團(tuán),,那時(shí)科學(xué)家或許會(huì)窘困于宇宙之外是否還存在著其它的宇宙,?
之前科學(xué)家太空觀測(cè)得出的理論認(rèn)為,我們的宇宙起源于一次大爆炸,,爆炸之后極短時(shí)期內(nèi)瞬即產(chǎn)生了迅速膨脹,,稱為暴漲。為了給我們這個(gè)宇宙的誕生設(shè)定一個(gè)初始條件,,2010年11月,,科學(xué)家對(duì)大爆炸之前發(fā)生的景象進(jìn)行研究時(shí),,發(fā)現(xiàn)了多個(gè)宇宙同時(shí)存在的證據(jù)。英國(guó)牛津大學(xué)的理論物理學(xué)家羅杰-彭羅斯和美國(guó)埃里溫物理學(xué)院的瓦赫-古薩德?lián)P用宇宙微波背景(CMB)數(shù)據(jù)研究大爆炸之前發(fā)生的景象時(shí),,發(fā)現(xiàn)了低于平均溫差的同心圓環(huán),,他們認(rèn)為大爆炸可能曾多次發(fā)生,為循環(huán)宇宙論提供了證據(jù),。
另一項(xiàng)研究獲得了更大的發(fā)現(xiàn),,一個(gè)由美、英和加拿大聯(lián)合組成的研究小組建立了運(yùn)算法則,,在宇宙微波背景中尋找具有某種特殊屬性的碰撞,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了4個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)上不可能的圓環(huán)圖案。研究人員認(rèn)為,,這些標(biāo)記可能是我們的宇宙和4個(gè)不同時(shí)期爆出來(lái)的其他宇宙發(fā)生碰撞后產(chǎn)生的“擦傷”痕跡,。如果該結(jié)論正確,這將是除我們這個(gè)宇宙之外還有多個(gè)宇宙確實(shí)存在的首個(gè)證據(jù),。
存在多個(gè)宇宙的觀點(diǎn)并不新鮮,,科學(xué)家此前就認(rèn)為我們生活在一個(gè)由無(wú)限數(shù)量宇宙構(gòu)成的“多元宇宙”中。多元宇宙的概念起源于永恒膨脹的觀點(diǎn),,認(rèn)為我們的宇宙自從大爆炸之后就一直在膨脹,,而目前的膨脹僅僅是不同空間部分的許多膨脹中的一個(gè)。當(dāng)一個(gè)空間部分經(jīng)歷巨大爆發(fā)時(shí),,它便形成具有自身特性的宇宙,。這表明,永恒膨脹重現(xiàn)過(guò)無(wú)數(shù)次,,產(chǎn)生了無(wú)數(shù)宇宙,,導(dǎo)致了多元宇宙。盡管這些無(wú)限宇宙是不規(guī)則形狀,,并非圓形,,但它們也被稱為泡泡宇宙。聯(lián)合研究小組斯蒂芬-菲尼等人在研究論文中稱,,這些泡泡宇宙到處運(yùn)動(dòng),,偶爾會(huì)彼此碰撞在一起,這些碰撞就會(huì)在泡泡內(nèi)部的宇宙里產(chǎn)生不均勻性,,顯示在宇宙微波背景中,。
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