6. 我们的星际之旅在哪里？

在科幻系列电影《星际迷航》中，美国企业号在“曲速引擎”的推动下穿梭于宇宙之间。遗憾的是，对于太空旅行的爱好者来说，这似乎违背了爱因斯坦的方程，该方程通常禁止超光速旅行。但是如果加上“奇异物质（一种理论物质）”，上面的科幻发明实际上符合爱因斯坦广义相对论的范围。广义相对论描述的是时空会发生弯曲。

因此，物理学家们一直在计算和辩论，但没有得出结论，这样的装置是否可以制造出来，并用于前往恒星。

虽然广义相对论的方程可以很容易地写下来，但它们是不可能被解出来，除非在一些特殊的情况下。

墨西哥国立自治大学核科学研究所所长米盖尔.阿尔库别雷（Miguel Alcubierre）在为描述“扭曲气泡”的广义相对论方程构造一个特解。气泡会在前面挤压空间，在后面膨胀，气泡内的星际飞船会以比光速还快的速度移动，即使它保持静止。米盖尔博士把这个概念比作机场里的移动走道，“你就站在那里，动一动，”他说。“你不必走路。它只是推动你前进。”

米盖尔.阿尔库别雷博士所描述的扭曲时空，最大的缺失是它需要某种未知物质的存在：能量密度小于零的物质。

物理学不排除负能量密度存在的可能性。一些人提出，卡西米尔效应可以用来产生负能量密度。卡西米尔效应是量子力学中一种奇怪但已得到证明的现象，在这种现象中，真空可以产生电磁力，将物体拉向彼此。即使可以做到这些，早期的计算表明，曲速引擎将需要一个不可思议的庞大的能量。

如果比光速快的旅行成为可能，它也可以用于时间旅行。这将违反物理学的另一个宝贵概念:因果关系，即未来无法改变过去的概念。

曲速引擎可能会成为科学上的一时幻想。随着科学家们进一步解开支配宇宙的基本定律，他们可能会发现一个被证明是不可能的原理。

尽管如此，休斯顿约翰逊航天中心物理学家哈罗德G怀特（Harold G. White）领导的一些NASA科学家已经尝试过这个概念。他们说，他们已经找到了一种配置假想的负能量物质的方法。

7. 为什么我们还是这么肥胖？

现在科学家希望用一种药丸达到长期减肥效果。1976年，肥胖率在美国占15%，现在这一比例达到40%，没人真正知道身体为什么发生这么大的变化。科学家指出了我们所处的环境因素，大量的廉价快餐和美味零食出现在我们身边。无论环境因素如何共同作用，但在基因允许的范围内，某些环境因素正在使大多数人越来越胖。

从医生到医药公司，从健康部门官员到肥胖者自己，所有人都希望有有效的治疗方法将身体调节到正常水平，但为什么还没有这样的方法呢？

有些人通过节食和锻炼达到了减肥目的，但是他们只是少数。大多数人花了几年的时间在节食和恢复中循环。目前只有一种几乎统一的有效方法，那就是减肥手术，这种剧烈的方法将胃变成一个小口袋，某些情况下，也可以改变肠道路径。接受这种手术的大多数人体重减轻了，但是他们中还有很多仍然超重，甚至肥胖。不过他们的健康状况通常会改善，许多糖尿病患者不再需要胰岛素，胆固醇和血压会降低。

研究发现，当一个非常肥胖的人节食到正常的体重，他们在生理上还是一个饥饿的人，非常渴望食物。

20世纪80年代的一系列论文证明了肥胖和基因联系密切，体重可以遗传。幼儿时期被收养的孩子长大后，体重和他们亲生父母相当。分开抚养的双胞胎的体重几乎相同。

1995年专家发现一种脂肪细胞分泌的瘦素分子会告诉大脑身体有多少脂肪，然后大脑发出信号让人进食多少。Amgen公司用2000万买下瘦素的专利，希望以此开发减肥新药。他们想法是让肥胖的人服用这种瘦素，这样他们的大脑会认为他们的脂肪太多，减少进食。令所有人懊恼的是，瘦素的效果并不理想。

减肥手术改变可以身体荷尔蒙和信号的组合，包括瘦素和其他许多激素。通过这种手术许多病人不再渴望高热量的食物来满足他们。许多人发现他们不再极度饥饿。

现在的希望是找出如何在不做手术的情况下获得减肥手术的好处。这些效果是否可以用药物来模拟，许多研究人员正在尝试，尽管大多数制药公司看到没有有效的疗法已经退出了这个市场。

8. 我们能治愈阿尔茨海默症吗？

很少有药物被批准用于治疗这种痴呆症，而且没有一种效果很好。它已经成为医学界最棘手的问题之一。全世界约有4400万人患有此病，其中包括美国的550万人。

专家预测，到2050年，随着老年人口的增加，这一数字可能会增加两倍。为什么至今仍没有有效的治疗方法，也没有行之有效的方法来预防或延缓它的影响呢？答案很复杂。

近20年来，研究人员、资助机构和临床试验主要集中在一个策略上:试图清除大脑中形成与该病有整体关联的斑块-β淀粉样蛋白团。

但是，尽管一些药物减少了淀粉样蛋白的积累，但没有一种药物能够成功阻止或逆转痴呆。淀粉样蛋白并不能解释阿尔茨海默症的一切，不是每个有淀粉样蛋白斑的人都有这种疾病。也有一些人把注意力集中在tau蛋白研究上。

目前只有五种药物被批准用于治疗这种痴呆症，但它们都是针对早期症状的，而且没有一种药物长时间有效。

2018年夏天，研究人员报告了一种新药物的第一个大型临床试验的结果,五个剂量最高的测试,不仅削减了淀粉样蛋白水平也，而且在早期阶段人的认知能力下降时，减缓了记忆和思考恶化发展问题。

不过，尽管几位专家表示，他们持谨慎乐观态度，但仍需要对这种名为BAN2401的药物进行更多的测试。

阿尔茨海默症的研究充斥着失败的临床试验，其原因不在于淀粉样蛋白和tau蛋白的问题。首先，研究人员发现很难设计出模仿人类痴呆症状的动物，这样他们就可以在对人进行测试之前有效地在动物身上试验药物。

另一个问题是:越来越复杂的扫描技术显示，阿尔茨海默症患者的大脑损伤可能在痴呆症症状出现前几十年就开始了。

正因为如此，近年来许多研究人员开始在患有早期痴呆症或者有风险患有痴呆症的人身上测试抗淀粉样蛋白药物。

有效的阿尔茨海默症疗法来得再快也不为过。有关研究发现，通过活动、音乐、舒适的食物和锻炼来帮助激发积极情绪，可以让患者感觉更好，减少焦虑和沮丧。但是这和逆转疾病的趋势是不一样的。

9. 我们怎样辨别人工智能的谎言？

2016年美国总统大选之前的那个夏天，美国的两名研究人员约翰•西摩（John Seymour）和菲利普•塔利（Philip Tully）推出了一种新的Twitter机器人。这款机器人通过分析社交网络上的活动模式，学会了欺骗用户点击推文中的链接，链接可能是危险网站。

这个名为SNAP_R的机器人是一个自动的“钓鱼”系统，诱使某些人在不经意间将间谍软件下载到自己的机器上。

这两位研究人员建立了所谓的神经网络，这是一个复杂的数学系统，可以通过分析大量数据来学习。神经网络可以通过从数千张小狗的照片中学习识别小狗。

今天，同样的数学技术正在为机器注入从语音识别到语言翻译等各种各样的能力。在很多情况下，这种新型的人工智能也是互联网上欺骗人的理想手段。

许多技术观察人士对人工智能的崛起表示担忧。人工智能会产生深度造假，看起来像真品的假图像。

顶尖的人工智能实验室，甚至像谷歌这样的大型上市公司，都公开发布了他们的研究成果，在很多情况下，还公开了他们的软件代码。

今天，大多数Twitter机器人看起来像机器人，尤其是当你开始回复它们的时候。将来，它们回应方式将使你难以辨别它们是机器人。

谷歌的工程师设计了专门用于训练神经网络的计算机芯片。其他公司也在制造类似的芯片，随着这些芯片的问世，它们将进一步加速人工智能的研究。

OpenAI政策主管杰克.克拉克（Jack Clark）表示，在不远的将来，各国政府将创建机器学习系统，试图让其他国家的民众变得激进，或者将观点强加于本国民众。

“这是一种新的社会控制或宣传”，他说，“政府可以开始发起针对个人的运动。同时，为了一个更大的目标，政府可以操纵更多的人参与”。但理想情况下，人工智能也可以提供识别和阻止这种大规模操纵的方法。

也许阻止错误信息的唯一方法就是以某种方式教育人们以极度不信任的态度看待他们在网上看到的东西。但这可能是最难解决的问题。

10. 为什么我们没有针对所有疾病的疫苗?

资金投入只是表面问题。一些疾病，比如艾滋病到目前为止，科学家也没有好的办法治疗。

疫苗是最具独创性的发明之一。一些全球杀手，如天花和小儿麻痹症，已经完全或几乎被根除。还有一些，比如疟疾和艾滋病尽管有了基因编辑等令人吃惊的新武器，但美国科学家至今还是没有有效的方法根治。

在17世纪的英国，三分之一的儿童在15岁之前死亡。今天，多亏了疫苗的发明，这种情况不在发生。

但是，尽管经过30年的努力，仍然没有艾滋病疫苗，没有通用的流感疫苗，也没有针对疟疾或结核病的长效疫苗。

梅奥诊所疫苗研究小组主任格雷戈里.波兰（Gregory A. Poland）博士说，疫苗研究要想取得更快的进展，存在两个困难，一个是科学，一个是资金。

通常情况下，如果一种疾病通常只留下少数完全没有疾病且终生免疫的幸存者，那么就有可能研制出针对这种疾病的疫苗。天花符合标准，但艾滋病、疟疾和肺结核则不然。

尽管如此，根据对6位专家的采访，如果全世界投入更多的资金，目前肆虐的许多疾病可能会被疫苗打败。

最近在一种新的结核病疫苗和一种旧疫苗的新用途方面的进展鼓舞了专家。

“如果你在18个月前问我是否有可能研制出结核病疫苗，我会说不可能，”新成立的医学研究所的首席执行官彭妮希顿（Penny Heaton）博士说。“但我认为这个领域现在非常有前途”。

莱姆病疫苗于1998年获得许可，但4年后被撤回，这被称为“公共卫生的惨败”，因为谣言、诉讼和危言耸听的媒体报道吓跑了消费者。现在，据估计每年有30万美国人感染莱姆病，一种改良的疫苗正在研制中。

但是，就像所有其他正在进行的项目一样，疫苗研究需要更多的资金。

11. 我们如何释放免疫系统？

虽然免疫疗法对癌症有奇效，但并不是对所有人都有帮助，副作用可能非常严重，成本也很高。

癌症具有隐藏天赋，可以逃避自然防御。免疫疗法的不断发展正在深刻地改变着癌症的治疗方法，挽救了许多晚期恶性肿瘤患者的生命。

《美国医学会杂志》最近的一篇社论说，“晚期癌症患者的寿命越来越长，可以活几年，而不是几个月。”免疫疗法在其中起了很大作用。尽管如此，它并不能帮助所有人，副作用可能非常严重，费用也可能很高。

总的来说，免疫疗法对不到一半的患者有效。到目前为止，美国食品和药物管理局批准的两种主要癌症免疫疗法药物，分别是检查点抑制剂和CAR-T细胞。两者都涉及到免疫系统的主力：t细胞。

但科学家们也在尝试开辟一种全新的免疫疗法，这种疗法的重点不是t细胞，而是免疫系统的另一部分，一种被称为巨噬细胞的白细胞。

在本月发表在《新英格兰医学杂志》上的一项研究中，研究人员对22名淋巴瘤患者进行了测试。11名患者的肿瘤缩小，8名患者完全消失。该研究的科研人员说，副作用很小，尤其是与其他形式的免疫疗法相比。

对于研究中的一个病人来说，结果非常惊人。一位71岁的病人患滤泡性淋巴瘤已有五年左右的时间，几种不同的治疗方法都未能控制这种疾病。他大约一年前进入斯坦福大学进行这项研究。

在试验开始时，他的PET扫描上出现了10到15个光点，表明他得了癌症。现在，他说：“当我看新的扫描时，除了一个小点，其他的点都不见了，研究人员不认为这是癌症，也许只是死癌的残余。”

对巨噬细胞和t细胞的研究也是基于同样的基本观点：癌症有时会欺骗这些防御者，通过关闭身体的用来阻止免疫细胞攻击的组织的“关闭”开关。

检查点抑制剂阻断了“关闭”开关，释放t细胞去追踪癌症。两位研究

人员发现了t细胞上的检查点，他们的工作导致了检查点抑制剂的产生，他们分享了诺贝尔生理学和医学奖。

CAR-T细胞涉及一种复杂得多的治疗方法，即从血液中提取数百万个患者的t细胞，通过基因重组攻击细胞上的特定目标，然后增殖，然后滴回患者的静脉。2012年，这种治疗方法在费城儿童医院进行实验，挽救了一名6岁的晚期白血病患者艾米丽•怀特海德（Emily Whitehead）。目前研究人员正在测试CAR-T疗法在其他血癌中的应用。