1、生命是如何起源的?

科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了34億年前的微生物的化石,，在更古老的巖石上也能找到生物光合作用的痕跡,。那么蛋白質(zhì)和DNA這生命的兩大支柱，到底哪一個(gè)是先出現(xiàn)在地球上的呢?科學(xué)家認(rèn)為,，更可能的情況是,，RNA比前兩者更早出現(xiàn)。另一個(gè)問題是,，生命在什么樣的環(huán)境下起源?一種假說認(rèn)為,，生命最早起源于海底的熱水中,。如今，科學(xué)家一方面在實(shí)驗(yàn)室里探尋從簡單有機(jī)物到可以自我復(fù)制的有機(jī)物的發(fā)展過程,，另一方面,，研究彗星和火星，也將為這個(gè)問題帶來重要的啟示,，也就是說,，不排除生命來自外太空的可能。

2,、細(xì)胞克隆的具體機(jī)制到底是什么?

在上個(gè)世紀(jì)中期，生物學(xué)家把青蛙的體細(xì)胞核放入青蛙的去核卵細(xì)胞里,，結(jié)果制造出了克隆蝌蚪,。最近幾年，關(guān)于人類胚胎干細(xì)胞的研究正在熱火朝天地進(jìn)行,，科學(xué)家把人的體細(xì)胞核放入卵細(xì)胞中,，試圖制造出各種各樣的人類體細(xì)胞，如神經(jīng)細(xì)胞,、成骨細(xì)胞,、心肌細(xì)胞等等。盡管科學(xué)家已經(jīng)取得了一些成功,，他們?nèi)匀粚τ谶@種體細(xì)胞核移植技術(shù)能夠成功的原因知之甚少,。的確，去核的卵細(xì)胞在這個(gè)過程中扮演著至關(guān)重要的角色,，但細(xì)胞克隆的具體機(jī)制是什么,，目前仍然沒有清晰的認(rèn)識。

3,、宇宙是如何構(gòu)成的,？

表面上看，宇宙由不同的星系構(gòu)成,。但在最近幾十年中,，科學(xué)家越來越發(fā)現(xiàn)這個(gè)答案并不正確。天文學(xué)家認(rèn)為,，組成星系的物質(zhì)只占宇宙總質(zhì)量的不到5%,。他們估計(jì)，另外25%,，可能是由尚未發(fā)現(xiàn)的粒子組成的暗物質(zhì),。剩下的70%呢?天文學(xué)家認(rèn)為那可能是暗能量，這是一種讓宇宙加速膨脹的力量,。暗物質(zhì)和暗能量的本質(zhì)是什么?科學(xué)家正在用加速器和望遠(yuǎn)鏡尋找這些問題的答案,，如果找到了,，其意義肯定是宇宙級的。

4,、我們是宇宙中唯一的智慧生物嗎?

45年前,，天文學(xué)家德雷克首次啟動了探尋地外文明的奧茲瑪計(jì)劃，即用巨大的天線接受外星文明發(fā)射的信號,。45年過去了,，天文學(xué)家的努力仍然在繼續(xù)著。然而,，這個(gè)迄今為止規(guī)模最大的尋找計(jì)劃,，也還沒有找到任何來自外星文明的無線信號。理論上我們不應(yīng)是宇宙的唯一智慧生物,，然而理論與現(xiàn)實(shí)的差異很讓科學(xué)家困惑,。

5、物理定律可以統(tǒng)一起來嗎?

蘋果落向地面,、一道閃電劃過長空,、核電站反應(yīng)堆里的鈾原子衰變同時(shí)放出能量，超級加速器擊碎質(zhì)子：這幾種現(xiàn)象代表著自然界中四種基本力的作用,，也就是引力,、電磁力、弱力和強(qiáng)力,。宇宙間所有的物理現(xiàn)象都可以用這四種基本力進(jìn)行解釋,。但是科學(xué)家并不滿足。有沒有可能把這四種力統(tǒng)一成為一種?經(jīng)過科學(xué)家的不懈努力,，通過量子場論,，除引力以外的三種力已經(jīng)全部統(tǒng)一起來了，但對引力本質(zhì)的研究始終沒有進(jìn)展,。如果真能統(tǒng)一,，愛因斯坦的預(yù)言將得到完美地證實(shí)。

6,、在量子理論的本質(zhì)是什么?

量子理論已經(jīng)誕生了100年有余,，它產(chǎn)生了令人信服的應(yīng)用成果，但是它也帶來了反直覺：量子力學(xué)的不確定原理指出我們無法同時(shí)精確地獲得一個(gè)物體的動量和位置,。在量子不確定性和非定域性之下,，還有更深層次的原理嗎?而非定域性讓兩個(gè)處于量子糾纏態(tài)的粒子的糾纏態(tài)同時(shí)崩潰，而不管它們相距多遠(yuǎn),。愛因斯坦就說過,，盡管量子力學(xué)給他留下了非常深刻的印象，但是“一個(gè)內(nèi)心的聲音告訴我,，它還不是真實(shí)的東西,?！蹦敲戳孔恿W(xué)到底反映了什么樣的宇宙規(guī)律，讓人困惑不已,。

7,、意識的本質(zhì)是什么?

17世紀(jì)的法國哲學(xué)家有一句名言：“我思故我在”?？梢钥闯?，意識在很長時(shí)間里都是哲學(xué)討論的話題。現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為,，意識是從大腦中數(shù)以億計(jì)的神經(jīng)元的協(xié)作中涌現(xiàn)出來的,。但是這仍然太籠統(tǒng)了，具體來說,，神經(jīng)元是如何產(chǎn)生意識的?近年來,，科學(xué)家已經(jīng)找到了一些可以對這個(gè)最主觀和最個(gè)人的事物進(jìn)行客觀研究的方法和工具，并且借助大腦損傷的病人,，科學(xué)家得以一窺意識的奧秘,。除了要弄清意識的具體運(yùn)作方式,，科學(xué)家還想知道一個(gè)更深層次問題的答案：它為什么存在,，它是如何起源的?

8、人類到底可以活多少歲?

盡管百歲老人仍然少見,，人類的平均壽命(尤其是在發(fā)達(dá)國家)在過去的幾十年中一直在延長,。但是這種趨勢能保持多久?科學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)動物的研究，發(fā)現(xiàn)包括限制熱量攝入在內(nèi)的一些方法可以顯著地延長它們的壽命,。但是這些方法是否可以成功地應(yīng)用到人類的身上,，以及能延長多少壽命呢?一些科學(xué)家認(rèn)為，至少人類活到100歲可以成為家常便飯,。

9,、記憶是如何存取的?

美好的記憶、悲傷的記憶,，關(guān)于解方程技巧的記憶,，英語單詞的記憶，毫無疑問它們都儲存在我們的大腦中,。但是它們具體在什么部位?上個(gè)世紀(jì)50年代,，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大腦中的“海馬區(qū)”在存儲信息的過程中扮演著至關(guān)重要的角色——如果切除掉海馬區(qū)，那么以前的記憶就會一同消失,。但是海馬區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞如何把信息固定下來?科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一些分子參與到了記憶的形成,。此外，神經(jīng)細(xì)胞突觸地形成也與記憶相關(guān)聯(lián),。但是,，科學(xué)家目前對于記憶的運(yùn)作機(jī)制的了解還不夠——而這一機(jī)制對于理解我們自身是非常重要的,。

10、什么遺傳差異導(dǎo)致我們成為獨(dú)特的人類?

隨著基因測序技術(shù)的改進(jìn),，越來越多物種的基因組全序列進(jìn)入了科學(xué)家的數(shù)據(jù)庫中,，包括我們自己和數(shù)種靈長類親戚，比如黑猩猩,。我們很容易分辨出人和黑猩猩,，然而在分子水平上，這種分辨卻不那么容易,。我們和黑猩猩的DNA差異大約是1.2%,。這是一個(gè)很小的數(shù)字，但是從絕對數(shù)量上來看,，這種差異意味著3千多萬個(gè)堿基對的不同,。什么遺傳差異導(dǎo)致我們成為獨(dú)特的人類?到底是這3千多萬個(gè)差異中的哪些，讓我們在與黑猩猩“分家”之后,，變得如此獨(dú)特?

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