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    始終無法解開的八大科學(xué)之謎 最具深度的科學(xué)之謎 科學(xué)未解之謎

    2010年,美國(guó)約有50萬人被診斷出癌癥,其中約三分之一的患者最終因病去世。美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)指出,飲食、吸煙、環(huán)境因素及生活方式是導(dǎo)致癌癥的主要原因,其影響遠(yuǎn)超遺傳基因。十年前,美國(guó)《大眾機(jī)械》網(wǎng)站表示,預(yù)防措施是避免癌癥的關(guān)鍵,而尚未發(fā)現(xiàn)神奇的治療方法。

    盡管過去十年間,導(dǎo)致癌癥的一些因素有所下降,但黑素瘤、白血病、胰腺癌和腎癌等癌癥的發(fā)病率卻在上升。化療、放療等治療手段仍未取得突破性進(jìn)展。為了降低癌癥發(fā)病率,科學(xué)家正研究提高病毒感染概率。保羅-埃瓦爾德認(rèn)為,到2050年,95%的癌癥病例將由病毒感染引起。目前,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)肝炎病毒與肝癌、人類乳頭多瘤空泡病毒與多種癌癥之間存在密切聯(lián)系。

    埃瓦爾德指出,病毒感染是誘發(fā)癌癥的主要原因,因?yàn)椴《究赏ㄟ^細(xì)胞分裂演變?yōu)槟繕?biāo)基因,使細(xì)胞失去控制。科學(xué)家意識(shí)到,大量使用疫苗接種和抗生素可以顯著提高衛(wèi)生水平,從而降低癌癥發(fā)病率。目前,一些尖端科學(xué)研究正在分析可延長(zhǎng)壽命的化學(xué)分子,如白藜蘆醇、雷怕霉素和p21基因蛋白質(zhì)。

    研究人員繼續(xù)研究端粒酶,這是一種生化酶,可減緩端粒縮短,而端粒是DNA序列,在細(xì)胞分裂時(shí)會(huì)逐漸縮短,直至細(xì)胞變異或死亡。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年的一項(xiàng)研究表明,端粒酶的發(fā)展前景良好,實(shí)驗(yàn)老鼠在去除端粒酶后再植入端粒酶,出現(xiàn)“返老還童”的跡象。營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充方式可提高人體端粒酶水平,但臨床醫(yī)學(xué)尚未對(duì)此進(jìn)行評(píng)估。

    同時(shí),臨床醫(yī)學(xué)最新研制的兩種化學(xué)藥物成分——SIRT1和STACs,將于今年投入使用。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)家大衛(wèi)-辛克萊稱,這兩種藥物可以模擬人體熱量限制效應(yīng),從而減緩新陳代謝,并在多種物種中顯現(xiàn)出延緩衰老跡象。

    然而,伊利諾斯州大學(xué)公共保健分院流行病學(xué)專家杰伊-奧爾莎斯基并不認(rèn)為藥物能顯著延長(zhǎng)壽命。他指出,白藜蘆醇、雷怕霉素和p21基因多數(shù)情況下并不延長(zhǎng)壽命,它們?cè)谶^去10年中并未顯著延長(zhǎng)人類壽命。奧爾莎斯基認(rèn)為,百歲老人體內(nèi)可能有一種特殊的基因,這是他們長(zhǎng)壽的原因。

    未來主義者拉伊-庫(kù)爾茲維爾稱,人類壽命可能不會(huì)通過化學(xué)或生物學(xué)手段延長(zhǎng),而是通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn),如納米技術(shù)微型機(jī)器人修復(fù)受損器官和組織,庫(kù)爾茲維爾認(rèn)為這將使人類壽命普遍延長(zhǎng)至百歲以上。

    關(guān)于生命起源,我們?nèi)詿o法精確掌握生命是如何在地球上起源,甚至是否起源于其他星球。科學(xué)家已經(jīng)掌握生命構(gòu)建的必要成分,生物分子結(jié)構(gòu)以及構(gòu)建生命的組件。2010年,遺傳學(xué)家克雷格-溫特爾首次創(chuàng)建了第一種人造有機(jī)生命體,盡管科學(xué)家仍無法完全創(chuàng)造出其他生命體。

    除了科學(xué)家建造“活生生”的生物化學(xué)人造生命,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)的“阿維達(dá)計(jì)劃”創(chuàng)建了數(shù)字化有機(jī)生命體,具備細(xì)胞的多數(shù)功能。該實(shí)驗(yàn)室主管查爾斯-奧法里稱,阿維達(dá)計(jì)劃將繼續(xù)制造更富有生命特征的生命實(shí)體,以揭開復(fù)雜的生物進(jìn)化之謎。

    關(guān)于靈魂的存在,精神性宗教研究學(xué)家正在解開這一謎團(tuán)。神經(jīng)學(xué)家安德魯-紐博格通過掃描中國(guó)西藏僧侶、佛教尼姑和基督教徒的大腦,發(fā)現(xiàn)冥想和誦經(jīng)與大腦活動(dòng)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-哈梅羅夫認(rèn)為,人類意識(shí)可能源于大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng),這與量子力學(xué)領(lǐng)域相關(guān)。

    天文學(xué)家認(rèn)為,盡管發(fā)現(xiàn)大量系外行星,但發(fā)現(xiàn)外星人的概率幾乎為零。最新研究暗示地球可能是宇宙中唯一的生命形式,太陽(yáng)系之外的行星環(huán)境無法適應(yīng)生命存在。哈佛大學(xué)天體物理學(xué)家霍華德-史密斯指出,最新研究顯示地球可能是宇宙中唯一的智慧生命。

    自20世紀(jì)初,愛因斯坦的實(shí)驗(yàn)已證實(shí),真空下速度的極限是光速。即使將宇宙飛船加速至光速,也需要十年才能抵達(dá)最近的恒星系統(tǒng)半人馬座,而半人馬座行星系統(tǒng)距離地球4.3光年。近年來,科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)光速極限,但尚未突破。貝勒大學(xué)物理系教授杰拉爾德-克利弗稱,量子糾纏可能超越光速。

    或許未來實(shí)現(xiàn)快速太空之旅的有效方法是跳躍多維空間。霍華德-史密斯指出,多維空間之間的跳躍轉(zhuǎn)換仍需發(fā)現(xiàn)重大的宇宙物理學(xué)性質(zhì)。兩種“暗現(xiàn)象”——暗物質(zhì)和暗能量,以及宇宙大爆炸后的瞬間現(xiàn)象,可能有助于實(shí)現(xiàn)光速突破。

    根據(jù)相對(duì)論,人類若能以接近光速的速度運(yùn)動(dòng),時(shí)間會(huì)變得緩慢,趨近于停滯,甚至?xí)r間倒流。這種理論雖有趣,但在現(xiàn)實(shí)中,人類至今最快的旅行速度也遠(yuǎn)低于光速。天體物理學(xué)中的“蟲洞”理論允許人們從一個(gè)世界到達(dá)另一個(gè)世界,這為科幻電影提供了豐富的素材。

    雖然我們已揭開了一些關(guān)于人類起源、地球和宇宙的謎團(tuán),但很可能還存在更多謎團(tuán)。科學(xué)家或許會(huì)陷入思考:宇宙之外是否還存在其他宇宙?

    科學(xué)家通過太空觀測(cè)得出的理論認(rèn)為,宇宙起源于一次大爆炸,爆炸后迅速膨脹,稱為暴漲。2010年,羅杰-彭羅斯和瓦赫-古薩德?lián)P研究大爆炸前的景象時(shí),發(fā)現(xiàn)了多個(gè)宇宙同時(shí)存在的證據(jù),為循環(huán)宇宙論提供了證據(jù)。

    另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了4個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)上不可能的圓環(huán)圖案,可能表明我們的宇宙與4個(gè)不同時(shí)期爆出來的其他宇宙發(fā)生碰撞。聯(lián)合研究小組稱,這些泡泡宇宙偶爾會(huì)彼此碰撞,導(dǎo)致宇宙微波背景中的不均勻性。

    存在多個(gè)宇宙的觀點(diǎn)并不新鮮,科學(xué)家認(rèn)為我們生活在一個(gè)由無限數(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)為我們的宇宙仍在膨脹,而目前的膨脹只是不同空間部分的許多膨脹之一。

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