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楼主(阅:86315573/回:0)《纽约时报》发布:人们最想知道的11件事情【上】1. 宇宙仍然需要爱因斯坦吗? 物理学家在研究统一理论的过程中不再是统一的。科学家爱因斯坦在世的时候为现代科学设定了目标:寻找万物的最终理论,一个“统一理论”。他认为没有多宇宙的组合。 但在2017年夏天,《量子》在线杂志刊发了一篇标题为“没有物理定律”文章,这篇文章的作者是罗伯特•戴格拉夫(Robbert Dijkgraaf)博士。 他写道,存在着一种极其复杂的可能性“景观(landcape)”,对于你做过的每一个好的或坏的梦,都有一个宇宙,每个梦都有自己所谓的基本粒子、力、定律和维度。 这一“景观”,也被成为多元宇宙,是弦理论学家的设想,他们在当前的科学想象中超过了爱因斯坦。弦理论将弯曲的宇宙引力和描述宇宙内部的量子力学结合起来,将自然界的基本成分想象成11维振动的微小能量弦。 对于一些物理学家来说,这幅“景观”是哥白尼革命逻辑的延伸,正如地球不是太阳系的中心,我们的宇宙也不是唯一的宇宙。而对于其他的物理学家来说,存在其他宇宙的想法是一种认识上的荒谬,是无法证明的死胡同,是对爱因斯坦独特宇宙梦想的背叛。 粒子物理学家现在已经在大型强子对撞机中筛选了数万亿次亚原子碰撞产生的碎片。大型强子对撞机是发现希格斯粒子的巨大机器。到目前为止,他们已经证实希格斯粒子的行为符合标准模型的预测。这是一个伟大的成就,但它没有揭示更深层次理论的差异,研究人员没有发现期待的超对称现象。 法兰克福高级研究所的理论物理学家萨拜因•霍森菲尔德(Sabine Hossenfelder)认为超对称是一种错觉。 不过宇宙学家们就他们标准宇宙达成一致,5%是原子,25%是暗物质,70%是暗能量。如果科学家想要什么礼物,那就是新的理论,可以将这些“标准模型”打破,为我们的存在提供新的线索。 2. 我们什么时候能解决精神疾病问题? 生物学本来被期望用来治疗精神疾病,但几十年后的今天,仍然有数百万的精神疾病患者。几个世纪精神病原因被归结为各种原因,从亚里士多德的“精神损坏”论到盖伦的“体液失衡”论。 过去的几十年,生物精神病学的出现,被期望可以详细描述大脑的异常问题,但这一目标尚未实现,但可能在未来实现。麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学斯坦利精神病研究中心主任史蒂文•海曼(Steven Hyman)博士说,研究人员需要和病人待在一起,进行更多的交流,没有精神病人,研究无法进行。 1998年修订的《精神病学领域指南》,它有效的排除了心理学方面的解释。研究人员现在可以使用整齐的标签,复杂的工具,包括:核磁共振成像动物模型、基因分析,用来指导对大脑的研究。精神问题变成精神疾病,然后是大脑疾病,这些可能是由化学失衡或基因引起的。但是实际的科学并没有支持这些解释,生物精神病学对患者的价值微乎其微。 不过这些工作为未来的研究提供了两个指导方向: 1)精神病学的标准系统并不能很好地映射到任何共享的生物学上。抑郁症不是一种疾病,而是多种疾病,在不同人身上表现不同。2016年,布德罗研究所研究员发现了强有力的证据,证明精神分裂症的发展与调节突触修剪的基因有关。 2)关于生物学的影响,基因遗传起到了一定的作用,但对绝大多数数人来说,精神问题远远不是一个独立的原因导致的。 数百万精神病患者要么完全康复,要么学会一种让他们过上充实生活的方式来管理自己的痛苦。在未来,研究者不仅需要自下而上的研究遗传学,还需要自上而下的和精神病患者交流, 通过那些和精神病做过斗争的人来指导研究。研究人员通过建立一门科学来详细描述人类的精神痛苦还有很长的路要走。 3. 我们是怎么变成人类的? 从早期人类到现代人类,进化并没有画出一条直线,有一段时间,我们和许多近亲共同生活在地球上。近年来,科学家提供了大量关于我们如何成为人类的见解,很多时候,新的证据和我们认知的并不符合。 40年前,科学家对我们先祖如何从其他类人猿分化而来,并进化成古人类知之甚少。最古老的化石在埃塞尔比亚一个名露西(Lucy)的女性化石。古人类的进化似乎是一条从她到现代人类的相对直接的道路。但露西和她的亲属仍然有类人猿的特征,很明显露西的物种不是我们进化的开始。 已知最早古人类在一个重要方面和我们相似,那就是他们能够在地面上行走,至少短距走路。沿着不同的进化路线,古人类独立进化出不同的特征,我们所知道多达30种古人类。在历史长河中,一种古人类并没有简单取代另一种古人类。 2017年,研究人员在摩洛哥发现了人类已知最古老的化石,距今约30万年。在那个时候,尼安德特人也存在,同时间,直立人仍然生活在印度尼西亚,不过随后都相继灭绝。 2015年,研究人员在南非一个洞穴发现了25万年前的化石,这个新物种被称为“纳莱迪人”,它的大脑结构和我们人类相似。 当纳莱迪人在非洲繁衍生息时,另一种神秘的物种在印度尼西亚的一个小岛上出现,这个岛现在被称为弗洛雷斯岛。这些被称为弗洛里斯人的古人类只有三英尺高,他们的大脑甚至比纳莱迪人的还要小。 在西伯利亚的一项重大发现中,研究人员检查了一块难以描述的小指骨,发现了另一种人科动物的基因组。 事实证明,我们只是在最近的4万年里拥有这个星球。这也许是我们比其他物种竞争得更激烈。也许他们只是在进化中运气不好。 4. 我们能挺过气候变化吗? 如何你是气候方面的专家,你会经常被问到上面这个问题。政府间气候变化专门委员会的一项惊人分析预测:如果政府不采取强有力的行动,2040年就会出现严重的食品短缺,珊瑚礁大规模死亡。 巴黎气候协议设定了一个目标,即防止全球气温比工业化前上升2摄氏度,即3.6华氏度。在华氏2度的高温下,北极海冰可能在夏季消失。但如果我们能把全球气温的上升控制在1.5摄氏度,北极海冰在夏季存活的可能性就会大得多。珊瑚礁将继续受到破坏,但不会完全消失。受严重热浪影响的人口比例将骤降至14%左右。受城市干旱影响的人数将减少6千多万人。然而,没有一个主要工业化国家有望实现2摄氏度的目标,更不用说1.5摄氏度的目标了。 尽管情况严峻,但没有想象中的那么糟糕。但最坏的情况是制造出世界末日那样的气候报道。 30年前,科学家詹姆斯汉森(James Hansen)在具有里程碑意义的国会作证中就气候变化发出了警告。如果我们足够聪明气候灾难是可以避免的。我们人类是一个向前看的物种。 美国国家航空航天局戈达德太空研究所的副研究员凯特马弗尔(Kate Marvel)说:“我们的确会考虑未来”。 德克萨斯理工大学的气候科学家凯瑟琳•海霍(Katharine Hayhoe)指出,年轻人正在成为气候变化的领导者,正在发展中的技术已经可以将二氧化碳从大气中提取出来。她说:“如果我们放弃了,最坏的情况将会发生”。 凯瑟琳说,一些人从最近的一份气候报告中推测,只剩10年多一点的时间来解决这个问题。但她认为,12年后的地球上还会有人,不过需要更多的人做事来应对气候变化。 5. 人类最长能活多久? 严重疾病最常见的风险因素是高龄。心脏病、癌症、中风、神经系统疾病、糖尿病的风险都随着年龄增长而急剧增加。一个人年龄越大,他/她就越有可能患上多种慢性疾病。 有些科学家希望有一天能够通过针对衰老本身同时治疗所有这些疾病。 人类不是永生的。然而,人类能在最理想的环境下活多久的问题有相当大的争议。2016年,一组科学家宣布上限应为115岁。但在6月,查看意大利老年人死亡率的研究人员表明,人类寿命可能根本没有任何限制。 在过去几十年的动物研究中,科学家已经开始了解导致老年人身体退化的特定细胞和分子过程。上个月在《美国医学会杂志》上发表的一篇论文中,梅奥医院的塔玛拉奇科尼亚(Tamara Tchkonia)和詹姆斯L柯克兰(James L. Kirkland)博士将这些过程分为四大类:慢性炎症、细胞功能障碍、干细胞的变化使它们无法再生组织、细胞衰老及与疾病相伴的衰老细胞在组织中积累。 研究人员发现,衰老细胞分泌蛋白质、脂质和其他增加炎症和组织破坏的物质。在一项针对小鼠的研究中,将这些细胞移植到健康动物的膝关节会导致看起来非常像人类骨关节炎的疾病。健康的年轻人很少有这样的细胞,但是在60岁以后,它们开始累积,并且其数量增加与老年失能相关。 是否有什么治疗方法可以在留下年轻细胞的同时清除这些衰老细胞?有几项方法正在测试中。 在一项针对小鼠的研究中发现,衰老细胞对两种药物的组合敏感:达沙替尼(一种抗癌药物)和槲皮素(一种植物类黄酮)。 一些已被批准用于其他目的的药物,正在测试作为抗衰老药的效力。 另一种候选药物涉及一种名为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸或NAD的辅酶。它在细胞呼吸过程中起作用,将电子移动到产生能量的线粒体中。 伊利诺伊大学芝加哥分校流行病学教授S•杰伊•奥尔沙恩斯基(S. Jay Olshansky)是在该领域发表了诸多论文的研究者,他说我们能活多久有一个上限,大约85年。 “身体的某些部位,包括大脑,不是为了长期使用而设计的,”他说,“我们正在看到推动生存极限的后果:阿尔茨海默病、失智症、关节和髋关节问题的增加、肌肉质量的减少。” 我们都会死。严肃的科学是不相信永生的。但与此同时,我们距离有保障的健康晚年也更近了一步。
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