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思想帽

2月10日，澳大利亞科學(xué)家最新研制了一種“思想帽”,能夠激發(fā)人體大腦的潛質(zhì)。讓人腦變聰慧實(shí)現(xiàn)了從理論向?qū)嵺`的重要一步。

太陽(yáng)立體圖

美國(guó)宇航局2006年發(fā)射的兩顆太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星STEREO運(yùn)動(dòng)到太陽(yáng)兩側(cè)相反的位置上，首次從前后兩面拍攝下了完整的太陽(yáng)立體圖，第一次確認(rèn)了太陽(yáng)是一個(gè)球形。圖為2月6日美國(guó)公布的太陽(yáng)圖片。

蝦化石

2月9日，秘魯發(fā)現(xiàn)8500萬(wàn)年前的蝦化石。

液態(tài)盔甲

英國(guó)科研人員最近成功研發(fā)一種革命性的“液態(tài)盔甲”，名為“防彈奶黃”，預(yù)計(jì)在2年內(nèi)可供英軍使用?！胺缽椖厅S”這種高度機(jī)密的物料，能夠透過(guò)變厚和硬化，來(lái)吸收子彈或榴彈沖力。

美國(guó)《大眾機(jī)械》網(wǎng)站追蹤人類科學(xué)探索10年進(jìn)程

　　美國(guó)《大眾機(jī)械》網(wǎng)站2000年曾列舉科學(xué)領(lǐng)域最深?yuàn)W難解的8大謎團(tuán)，10年后《大眾機(jī)械》網(wǎng)站再次追蹤這8大科學(xué)謎團(tuán)的研究進(jìn)展。

　　謎團(tuán)1 治愈癌癥？

　　10年前，《大眾機(jī)械》網(wǎng)站曾認(rèn)為，預(yù)防應(yīng)該是避免癌癥的解決方案之一。10年來(lái)，盡管由各種惡性疾病引起的死亡率下降了幾個(gè)百分點(diǎn)，但某些癌癥，如惡性黑素瘤、白血病、胰腺癌以及腎癌等發(fā)病率卻呈上升趨勢(shì)。同時(shí)，化學(xué)治療、放射性治療以及手術(shù)治療等手段治療效果仍不樂(lè)觀。

　　目前，阻擊癌癥發(fā)病的最新策略是找到病毒感染機(jī)制。美國(guó)路易斯維爾大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家保羅·埃瓦爾德認(rèn)為，到2050年有95%的癌癥患者都將被證明是由感染引起的，而現(xiàn)在這一數(shù)字僅為15%至20%。科學(xué)家已經(jīng)知道肝炎病毒與肝癌有關(guān)，人類乳頭瘤病毒可能導(dǎo)致宮頸癌、直腸癌、陰莖癌、腦癌、頸椎癌等多種癌癥，而幽門螺桿菌感染可能會(huì)引起胃癌。埃瓦爾德表示，如果能夠繪制出完整的病原體圖譜，則有助于人類最終克服癌癥。病毒本身也許并不是引起突變的必要因素，但是卻能夠使得細(xì)胞更加脆弱，從而更容易發(fā)生突變。病毒就是這樣為癌癥的發(fā)病打開(kāi)了大門。

　　根據(jù)這種說(shuō)法，更多地使用疫苗，合理使用抗生素以及提高衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，或許可以顯著地降低癌癥發(fā)病率。埃瓦爾德表示：“安全治愈和預(yù)防癌癥最理想的方式就是識(shí)別和鎖定它們的感染誘因。如果在醫(yī)學(xué)上能夠做到這一點(diǎn)，那就是控制感染。”

　　新進(jìn)展：如果繪制出完整的病原體圖譜，將有助于最終克服癌癥

謎團(tuán)2 長(zhǎng)生不老？

　　塞內(nèi)克斯生物科技公司2000年時(shí)在研制某種可實(shí)現(xiàn)抑制作用的藥物。研究人員還繼續(xù)深入分析端粒。端粒是一種DNA序列，會(huì)在細(xì)胞分裂過(guò)程中逐步變短直到細(xì)胞最終變異或死亡。

　　近期的研究發(fā)現(xiàn)也驗(yàn)證了端粒的功能。《自然》雜志于2010年11月公開(kāi)的一項(xiàng)研究中，老鼠被抽取端粒后再被植入，這一過(guò)程發(fā)生了奇跡般的返老還童現(xiàn)象。從技術(shù)上講，數(shù)年前人們就可以通過(guò)各種方式提高體內(nèi)端粒的水平，但這種技術(shù)至今未得到臨床評(píng)估。

　　同時(shí)，兩種在人類身上試驗(yàn)的合成催化劑SIRT1和STACs今年已投入使用，它們可以模擬熱量限制效應(yīng)。在酵母、靈長(zhǎng)類動(dòng)物身上的試驗(yàn)表明，這種效應(yīng)可以放慢新陳代謝速度，緩解老化進(jìn)程。

　　美國(guó)伊利諾伊大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病學(xué)教授杰伊·奧爾沙恩斯基則認(rèn)為，百歲以上老人的基因具有可限制老化進(jìn)程的特別功能?！靶掠⒏裉m百歲老人研究”是全球最大型的專門研究高齡老人的計(jì)劃，該項(xiàng)目正對(duì)約1600名百歲老人及數(shù)百名他們的子女進(jìn)行跟蹤研究”。

　　新進(jìn)展：發(fā)現(xiàn)端粒功效；發(fā)現(xiàn)新的催化劑

謎團(tuán)3 創(chuàng)造生命？

　　人類至今仍未解開(kāi)地球的生命之謎，如何創(chuàng)造生命，人類認(rèn)識(shí)仍然很模糊。

　　由零開(kāi)始創(chuàng)造生命，這一領(lǐng)域的研究最大進(jìn)展是由著名遺傳學(xué)家克雷格·溫特爾于2010年5月取得的。溫特爾和他的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了首個(gè)合成有機(jī)體?？茖W(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中利用化學(xué)物質(zhì)制造了一整個(gè)基因組，然后將這個(gè)合成基因組植入到一個(gè)空細(xì)胞中。接下來(lái)，這個(gè)細(xì)胞根據(jù)植入的基因指令開(kāi)始自我復(fù)制和修正。這個(gè)人造的生命形式，被稱為“綜合體”。

　　但是，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)生物倫理學(xué)家亞瑟·卡普蘭認(rèn)為：“溫特爾并沒(méi)有真正創(chuàng)造出生命。但他的研究表明，一個(gè)人造基因組可以為細(xì)胞提供動(dòng)力，從而向真正的人造生命邁進(jìn)了關(guān)鍵的一步?！?/P>

　　新進(jìn)展：出現(xiàn)首個(gè)人造生命形式“綜合體”

謎團(tuán)4 存在靈魂？

　　10年前，《神經(jīng)理論學(xué)原理》的作者、神經(jīng)學(xué)家紐博格和他的研究團(tuán)隊(duì)就已開(kāi)始對(duì)130人的大腦進(jìn)行研究，研究人員將繼續(xù)對(duì)那些涉及宗教和精神狀態(tài)的大腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更廣泛的研究。目前，他們正在對(duì)中國(guó)西藏的僧侶、佛教的尼姑和基督教徒的大腦進(jìn)行掃描研究，而這些人都是從事冥想等精神方面的事業(yè)。紐博格認(rèn)為，通過(guò)發(fā)現(xiàn)大腦如何從事宗教方面的活動(dòng)，神經(jīng)理論學(xué)或許可以解答大腦和身體功能與靈魂活動(dòng)之間的聯(lián)絡(luò)。

　　此外，還有一些科學(xué)家試圖從量子力學(xué)角度分析意識(shí)和靈魂的產(chǎn)生，而傳統(tǒng)的意識(shí)結(jié)構(gòu)是基于典型的物理學(xué)，即我們的思維源自由數(shù)十億個(gè)神經(jīng)元組成的網(wǎng)絡(luò)。哈梅洛夫和合作者朋羅斯提出了一種量子意識(shí)理論，即Orch OR理論。這種量子意識(shí)理論為微型的細(xì)胞結(jié)構(gòu)增加了一個(gè)重要功能，即“微管”。這種所謂的“微管”組成了我們細(xì)胞內(nèi)部的“骨架”。該理論認(rèn)為，意識(shí)也依賴于大腦神經(jīng)元內(nèi)部微管的量子計(jì)算。

　　新進(jìn)展：將量子力學(xué)引入研究

謎團(tuán)5 外星生命？

　　許多天文學(xué)家都聲稱，地球之外肯定存在外星生命。近期的一些發(fā)現(xiàn)亦讓人看到了尋找外星生命的希望。

　　紅矮星Gliese 581的發(fā)現(xiàn)令天文學(xué)家興奮不已。去年4月，天文學(xué)家聲稱在這顆近鄰星球周圍發(fā)現(xiàn)了第6顆系外行星Gliese 581g，被認(rèn)為是第一顆位于宜居帶的行星。該行星的質(zhì)量可能是地球的3到4倍，半徑大概相當(dāng)于地球的1倍到1.5倍。如果能夠證實(shí)該行星是巖質(zhì)的，則很有可能成為一處宜居住所。

　　不久前，美國(guó)太空總署發(fā)布了一項(xiàng)爭(zhēng)議性的發(fā)現(xiàn)，即一種細(xì)菌可以用砷來(lái)代替磷作為自己的DNA組成物質(zhì)，而砷則對(duì)于大多數(shù)生命都是有毒的。這一發(fā)現(xiàn)引起了廣泛的爭(zhēng)論，因?yàn)榇饲半y以想象生命竟然如此多樣化。“搜尋外星智慧”計(jì)劃資深天文學(xué)家什斯塔克表示：“無(wú)論身處何地，生命總能找到東西吃?！?/P>

　　數(shù)年來(lái)，天文學(xué)家一直在致力于尋找類地行星。最近，天文學(xué)家聲稱他們發(fā)現(xiàn)了首顆巖質(zhì)系外行星，這顆行星大小大約是地球的1.4倍。預(yù)計(jì)于2015年發(fā)射升空的“詹姆斯·韋伯”望遠(yuǎn)鏡將為天文學(xué)家提供更清晰的外星世界視角。

　　新進(jìn)展：新發(fā)現(xiàn)層出

謎團(tuán)6 超越光速？

　　科學(xué)家們也一直在致力于超光速的研究。

　　近年來(lái)，科學(xué)家實(shí)施了許多相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，比如由美國(guó)普林斯頓大學(xué)科學(xué)家王利軍2000年進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和德國(guó)科學(xué)家2007年進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)都取得了一定的進(jìn)展。最初，科學(xué)家堅(jiān)信沒(méi)有任何物質(zhì)或信息能夠突破光速，但光脈沖卻能夠做到。在真空狀態(tài)下，在不同位置測(cè)到的光脈沖似乎以一種難以置信的速度在傳播。不過(guò)，這一速度仍然無(wú)法對(duì)我們太空旅行提供太大的幫助。2007年的實(shí)驗(yàn)仍然存在爭(zhēng)議。

　　貝勒大學(xué)物理學(xué)教授克利弗爾認(rèn)為，在“量子糾纏”現(xiàn)象中，信息的傳播速度似乎比光速快。2007年和2008年的兩次實(shí)驗(yàn)表明，“量子糾纏”的速度至少是光速的1萬(wàn)倍。未來(lái)實(shí)現(xiàn)超光速的方法可能是跳躍到多維空間中，不過(guò)這種方法目前我們還無(wú)法理解。美國(guó)太空總署突破推進(jìn)物理學(xué)計(jì)劃前負(fù)責(zé)人馬克·米利斯現(xiàn)致力于研究星際旅行，他表示，“肯定還有我們沒(méi)發(fā)現(xiàn)的物理學(xué)領(lǐng)域”，并指暗物質(zhì)和暗能量或許能夠?yàn)槲覀儙?lái)曙光。

　　新進(jìn)展：仍存爭(zhēng)議

謎團(tuán)7 時(shí)光穿梭？

　　由于突破光速極限至今未能得到真正實(shí)現(xiàn)，穿越時(shí)光旅行似乎更加難以想象。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)局去年兩次實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了這種理論。因此，我們的大腦比心臟要老化得更快，不過(guò)在人的一生中大腦的年齡僅比心臟年齡大900億分之一秒。

　　科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)物體越接近光速，時(shí)間對(duì)它來(lái)說(shuō)就會(huì)越慢。因此，一部時(shí)光機(jī)器就可以簡(jiǎn)化為一臺(tái)巨大的離心機(jī)，這部離心機(jī)可以讓一個(gè)人以接近光速旋轉(zhuǎn)。不過(guò)，美國(guó)查普曼大學(xué)量子研究中心主任托拉卡森認(rèn)為，這種方式有可能讓離心機(jī)內(nèi)的那個(gè)人四分五裂。

　　新進(jìn)展：時(shí)光機(jī)或?yàn)橐慌_(tái)巨大的離心機(jī)

謎團(tuán)8 其他宇宙？

　　有科學(xué)家根據(jù)物理學(xué)定律的特征，提出了對(duì)等宇宙的說(shuō)法。這種多元宇宙的理論也是量子力學(xué)發(fā)展的一個(gè)必然結(jié)果?？茖W(xué)家認(rèn)為，這些其他并存的宇宙或我們之前的宇宙或許會(huì)在深空中留下證據(jù)。

　　英國(guó)牛津大學(xué)科學(xué)家朋羅斯和美國(guó)耶里萬(wàn)物理研究所科學(xué)家古爾扎戴安在宇宙微波背景輻射中發(fā)現(xiàn)了他們所說(shuō)的巨型同心圓，這些同心圓可能就是宇宙多次大爆炸并重生留下的證據(jù)。不過(guò)，這些中心圓區(qū)域的溫度要低于平均溫度。在這十年中，還有一些科學(xué)家通過(guò)對(duì)宇宙微波背景的探測(cè)發(fā)現(xiàn)了相似的證據(jù)。因此，他們認(rèn)為，可能有其他的宇宙撞擊過(guò)我們的宇宙，從而留下了這些“疤痕”。

　　歐洲航天局“普朗克”太空望遠(yuǎn)鏡將繪制出更詳細(xì)的宇宙微波背景圖，或許能為這個(gè)謎團(tuán)給出最終的答案。

　　新進(jìn)展：發(fā)現(xiàn)“疤痕”