2000年，美国《公共机械》杂志消息网曾经经枚举了科学范畴最深奥难解的八年夜谜团。乐不雅地预计，这些科学难题可能至少要到22世纪初才有可能获得谜底。如今十年已往了，《公共机械》杂志消息网近日再次对于这八年夜科学谜团的研究进展环境举行了综述。这八年夜科学谜团包孕：可否找到外星生命、可否穿梭时空旅行、可否治愈癌症等。
据美国《公共机械》杂志消息网报导，2000年，美国《公共机械》杂志消息网曾经经枚举了科学范畴最深奥难解的八年夜谜团。乐不雅地预计，这些科学难题可能至少要到22世纪初才有可能获得谜底。如今十年已往了，《公共机械》杂志消息网近日再次对于这八年夜科学谜团的研究进展环境举行了综述。这八年夜科学谜团包孕：可否找到外星生命、可否穿梭时空旅行、可否治愈癌症等。
1. 人类可否治愈癌症？
据美国国度癌症研究所先容，2010年约莫有150万美国人被诊断出癌症，此中三分之一终极被癌症夺去了生命。饮食习气、抽烟和其他情况要素以及糊口体式格局的选择是致使癌症高发的主要缘故原由，以至比遗传要素更主要。十年前，《公共机械》杂志消息网曾经经以为，预防应该是防止癌症的解决方案之一，但其实不是全能良药。于已往十年中，只管由各类恶性疾病惹起的灭亡率降落了几个百分点，但从统计数据上看，某些癌症，如恶性黑素瘤、白血病、胰腺癌和肾癌等病发率却呈上升趋向。同时，化学医治、放射性医治和手术医治等手腕医治效果仍不乐不雅。
今朝，阻击癌症病发的最新计谋是找到病毒传染的机制。美国路易斯维尔年夜学进化生物学家保罗-埃瓦尔德以为，到2050年有95%的癌症患者都将被证实是由传染惹起的，而此刻这一数字仅为15%到20%。科学家们已经经知道，肝炎病毒与肝癌有关，人类乳头瘤病毒可能致使宫颈癌、直肠癌、阴茎癌、脑癌、颈椎癌等多种癌症，而幽门螺杆菌传染可能会惹起胃癌。埃瓦尔德暗示，鉴在病毒是癌症病发的重要诱因之一，假如可以或许绘制出完备的病原体图谱，则有助在人类终极降服癌症。因为病毒已经经进化成为方针基因，介入到细胞破裂历程中并挟制这些细胞，终极这些病毒于宿主中站稳了脚根。病毒自己或许其实不是惹起突变的须要要素，可是它们却可以或许使患上细胞越发懦弱，从而更易发生突变。病毒就是如许为癌症的病发打开了年夜门。
按照这类说法，更多地使用疫苗，合理使用抗生素和提高卫生尺度，也许可以显著地降低癌症病发率。2006年获批出产的人类乳头瘤病毒疫苗Gardasil则是霸占癌症营垒的主要一步。埃瓦尔德暗示，“保险治愈以及预防癌症最抱负的体式格局就是辨认以及锁定它们的传染诱因。假如于医学上可以或许做到这一点，那就是节制传染。”
2. 人类是否能永生不老？
知识告诉咱们，人类都没法回避终极灭亡的运气。可是，人们老是不肯意面临这一暗中的本相，他们更情愿信赖神话中永生不老的说法。平凡人好像更偏向在对于所谓“芳华之泉”的寻求，于科学以及医学范畴都有人于不停摸索。
科学家们也于致力在研究很多化合物的特征以寻觅延伸生命的因素，如白藜芦醇(葡萄中发明的一种物资)、雷帕霉素(提取在复生节岛上一种细菌)以及由p21基因构成的卵白质。这些卵白质可以或许于细胞中按捺其他卵白质造成淀粉斑，而这类物资与阿茨海默症有关并且可能会促成癌症的病发。据报导，2000年塞内克斯生物科技公司正于研制某种药物，这类药物可以实现某种水平上的按捺作用。研究职员还继承对于一种名为端粒酶的酶举行深切阐发，这类酶可以减慢端粒的萎缩进程。端粒是一种DNA序列，会于细胞破裂历程中慢慢变短直到细胞终极变异或者灭亡。2009年的诺贝尔医学奖授予了端粒以及端粒酶事情道理的发明者。近期的研究发明也验证了端粒酶的功效。《天然》杂志在2010年11月公然的一项研究中，老鼠被抽取端粒酶后再被植入，这一历程发生了古迹般的返老还童征象。从技能上讲，数年前人们就能够经由过程各类体式格局提高体内端粒酶的程度，但这类技能至今未获得临床评估。同时，两种于人类身上实验的化合物已经在本年投入使用。这两种化合物别离是SIRT1以及STACs，是两种合成催化剂，它们可以模仿热量限定效应。于多个物种身长进行的实验注解，这类效应可以放慢新陈代谢速率，减缓老化进程。据美国哈佛医学院病理学家年夜卫-辛克莱尔先容，举行实验的物种包孕酵母、灵长类植物等。
不外，美国伊利诺斯年夜学大众卫生学院风行病学传授杰伊-奥尔沙恩斯基则以为，降服老化问题其实不能仅仅经由过程一种药物实现。奥尔沙恩斯基暗示，“白藜芦醇、端粒酶以及p21基因，于很年夜水平上只是流在外貌。于已往10年中，没有任何药物可以或许干预干与并减缓人类朽迈问题。”奥尔沙恩斯基对峙信赖，百岁以上的白叟的基因有一个出格的功效，那就是可以限定老化进程。“新英格兰百岁白叟研究”是全世界最年夜型的专门研究高龄白叟的规划，该工程今朝正于对于约莫1600名百岁白叟及数百名他们的子女举行跟踪研究。奥尔沙恩斯基并无介入到该项研究中，但他以为，“这项研究之以是云云使人高兴，是由于咱们尚未于很多物种上看到成果，咱们期待可以或许看到人体也可以像老鼠那样呈现减缓朽迈征象，从而实现伟大的理论奔腾。关在长命的奥秘好像正于向咱们走来。”
科学家们以为，终极“芳华之泉”可能不是经由过程化学或者生物要领实现的，而是经由过程技能手腕实现的。将来主义者雷-库尔兹维尔曾经经预言，纳米科技多是实现生长不老的手腕之一。基在纳米技能的微型呆板人可以深切到咱们人体内部修复受损的器官以及构造，从而延伸患者的生命。
3. 人类可否创举生命？
人类至今仍没法切当知道生命是怎样发源在地球的，或者者以至不知道地球生命是否发源在其他星球，也许是彗星把它们带到了地球之上。可是，从今朝环境看，人类已经经很好地相识了生命的须要成份和它们所造成的生物份子布局，也知道了这些布局是怎样构成一个总体的。可是，怎样创举生命，人类熟悉仍旧很恍惚。
从零最先创举生命，这一范畴的研究最猛进展是由闻名遗传学家克雷格-温特尔在2010年5月取患上的。温特尔以及他的研究团队创举了首个合成无机体。科学家们于试验室中哄骗化学物资打造了一整个基因组，然后将这个合成基因组植入到一个空细胞中。接下来，这个细胞按照植入的基因指令最先自我复制以及批改。
这小我私家造的生命情势，被称为“综合体”。因为它需要以一个天然的、先前存于的无机体提供的残留细胞机制为根蒂根基，是以，科学转了一圈又回到了原地踏步。美国宾夕法尼亚年夜学生物伦理学家亚瑟-卡普兰以为，“温特尔并无真正创举出生命。可是，他的研究注解，一小我私家造基因组可认为细胞提供动力，从而向真实的人造生命迈进了要害的一步。”
4. 是否存于魂灵？
跟着创举生命体的研究取患上进展，未来可以或许界说一个个别的独一性的要领也许就是该个别拥有的思维等精力方面的特性。这也引出了一个永恒的话题，即人类是否存于魂灵，怎样界说魂灵？一项神司理论学查询拜访规划正于致力在解决这一谜团。
《神司理论学道理》的作者、神经学家安德鲁-纽玻格以及他的研究团队今朝正于对于中国西藏的僧侣、释教的尼姑以及基督教徒的年夜脑举行扫描研究，而这些人都是从事冥想等精力方面的事业。十年前，纽玻格就已经最先对于130人的年夜脑举行研究，研究职员将继承对于那些触及宗教以及精力状况的年夜脑布局收集举行更广泛的研究。纽玻格以为，经由过程发明年夜脑是怎样从事宗教方面的勾当的，神司理论学也许可以解答年夜脑以及身体功效与魂灵勾当之间的接洽。
此外，另有一些科学家还试图从量子力学角度阐发意识以及魂灵的孕育发生，而传统的意识布局是基在典型的物理学，即咱们的思维造成在由数十亿个神经元构成的收集。美国亚利桑那年夜学意识研究中央主任斯图亚特-哈梅洛夫暗示，“年夜大都人以为意识源自负脑神经元的连祷计较。”哈梅洛夫以及互助者罗杰-朋罗斯提出了一种量子意识理论，即Orch OR理论。这类量子意识理论为微型的细胞布局增长了一个主要功效，即“微管”。这类所谓的“微管”构成了咱们细胞内部的“骨架”。该理论以为，意识也依靠在年夜脑神经元内部微管的量子计较。
5. 是否存于外星生命？
很多天文学家都声称，地球以外必定存于外星生命。可是，当被问起人类毕竟什么时候可以或许发明外星生命时，他们又暗示可能性很小。近期的一些发明好像又让很多激进的人看到了寻觅外星生命的但愿。
从几率的不雅点看，咱们发明的恒星越多，行星也就越多，是以外星生命存于的可能性就越年夜。去年下半年，研究职员发明宇宙中的恒星数目比此前预计的要多患上多。一些看起来很昏暗、低品质的红矮星只管其实不是孕育生命的抱负场合，但它们合适成为好居行星的主星。红矮星Gliese 581的发明令天文学家们高兴不已经。去年四月，天文学门风称于这颗近邻星球周围发明了第六颗系生手星。这颗系生手星被以为是第一颗位在宜居带的行星。Gliese 581g行星的品质多是地球的3到4倍，半径梗概相称在地球的1倍到1.5倍。假如可以或许证明该行星是岩质的，则颇有可能成为一处宜栖身所。不久前，美国宇航局发布了一项争议性的发明，即一种细菌可以用砷来取代磷作为本身的DNA构成物资，而砷则对于在年夜大都生命都是有毒的。这一发明惹起了广泛的争辩，由于此前不可思议生命居然云云多样化。“征采外星智能”规划资深天文学家塞斯-什斯塔克暗示，“不管身处何地，生命总能找到工具吃。”
数年来，天文学家们始终于致力在寻觅类地行星。近来，天文学门风称他们发明了首颗岩质系生手星，这颗行星巨细约莫是地球的1.4倍。估计在2015年发射升空的“詹姆斯-韦伯”千里镜将为天文学家提供更清楚的外星世界视角。
6. 光速是否已经成为速率极限？
假如真的存于外星生命，那末以今朝的景象看，与他们的通讯或者者去造访他们，将面对重重坚苦。最不乐不雅的就是速率问题。最近几年来，科学家们也始终于致力在超光速的研究。相对于在抱负中的“超光速”，现有的旅行速率太慢了。
自20世纪初起，咱们的理论始终受制在爱因斯坦验证的光速极限，即每一秒186282英里(约合每一秒30万千米)。纵然咱们把宇宙飞船加快到这一速率，达到间隔咱们近来的恒星体系半人马座阿尔法星(间隔咱们约莫4.3光年)并返回，也需要近十年时间。此外，宇宙飞船自己还要思量能量限定。是以，必需要实现冲破光速极限才有可能实现这些目的。最近几年来科学家们实行了很多相干的试验，好比由美国普林斯顿年夜学科学家王利军(Lijun Wang)在2000年举行的试验以及德国科学家在2007年举行的试验都取患了必然的进展。最初，科学家们坚信没有任何物资或者信息可以或许冲破光速，但光脉冲却可以或许做到。于真空状况下，于差别位置测到的光脉冲好像以一种难以置信的速率于流传。不外，这一速率仍旧没法对于咱们太空旅行提供太年夜的帮忙。2007年的试验仍旧存于争议。
贝勒年夜学物理学传授杰拉德-克利弗尔以为，于“量子纠缠”征象中，信息的流传速率好像比光速快。2007年以及2008年的两次试验注解，“量子纠缠”的速率至少是光速的1万倍。将来实现超光速的要领多是跳跃到多维空间中，不外这类要领今朝咱们还没法理解。美国宇航局冲破推进物理学规划前卖力人马克-米利斯现致力在研究星际旅行，他暗示，“必定另有咱们没发明的物理学范畴。”米利斯举例指出，暗物资以及暗能量也许可以或许为咱们带来曙光。
7. 可否实现韶光穿梭旅行？
因为冲破光速极限至今未能获得真正实现，穿梭韶光旅行好像越发不可思议。爱因斯坦告诉咱们，韶光流逝是相对于的。间隔伟大物体(如地球)中央越远，时间过患上越快。太空中卫星上的时钟必需对于这类偏差举行校准，只管偏差很小，但却真实存于。此外，这类效应于差别的高度是可以察觉的。美国国度尺度以及技能局去年两次试验都证明了这类理论。是以，咱们的年夜脑比心脏要老化患上更快，虽然于人的平生中年夜脑的春秋仅比心脏春秋年夜900亿分之一秒。
科学家研究发明，一个物体越靠近光速，时间对于它来讲就会越慢。是以，一部韶光呆板就能够简化为一台伟大的离心计心情，这部离心计心情可让一小我私家以靠近光速扭转。不外，美国查普曼年夜学量子研究中央主任杰夫-托拉卡森以为，这类体式格局有可能让离心计心情内的阿谁人分崩离析。美国亚利桑那年夜学宇宙学家保罗-戴维斯暗示，“要想实现韶光旅行，这只是资金以及项目学的问题。人类总有一天会迈出这一年夜步。”
8. 可否发明另外一个宇宙？
纵然咱们终极解决了关在咱们自己、地球和宇宙的所有谜团，仍旧另有一个更年夜的谜团等候咱们，那就是于咱们的宇宙以外是否另有其他的宇宙。
有科学家按照物理学定律的特性，提出了对于等宇宙的说法。这类多元宇宙的理论也是量子力学成长的一个一定成果。科学家们以为，这些其他并存的宇宙或者咱们以前的宇宙也许会于深空中留下证据。英国牛津年夜学科学家罗杰-朋罗斯以及美国耶里万物理研究所科学家瓦赫-古尔扎戴何在宇宙微波配景辐射中发明了他们所说的巨型齐心圆，这些齐心圆可能就是宇宙屡次年夜爆炸并更生留下的证据。不外，这些中央圆区域的温度要低在平均温度。只管也有其他研究团队证明了这类布局，但朋罗斯研究团队关在宇宙更生留下齐心圆的说法仍旧惹起了广泛争议。于这十年中，另有一些科学家经由过程对于宇宙微波配景的探测发明了相似的证据。是以，他们以为，可能有其他的宇宙撞击过咱们的宇宙，从而留下了这些“疤痕”。
欧洲航天局“普朗克”太空千里镜将绘制出更具体的宇宙微波配景图，也许可以或许消弭争议，为这个谜团给出终极的谜底。(彬彬)
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