穿越迷雾,七个前沿“烧脑”概念带你从“新”理解科学量子新浪财经

科学是我们理解宇宙奥秘的最佳途径。为了理解那些难以捉摸的现象,科学界常常抛出各种概念,随之而来的新发现又会不断挑战这些现有概念——这也正是推动科学发展与进步的乐趣所在。

——编者

理解思维

神经细胞以突触的形式互联,形成神经细胞网络。

首先,从内容上理解,思维与感知或感觉都不尽相同。可以说,三者都涉及在头脑中呈现某种事物,但思维的不同之处在于,它独立于被思考事物所产生的任何刺激。

这个实验揭示,思维可以是语言的、视觉的、情感的、建立在身体感觉之上的,也可以是无符号的,或者是这些的混合体。赫尔巴特说,个体之间在思维方式上存在巨大差异,尽管很多人都没有意识到这一点。

量子生物学

长期以来,量子生物学都被认为是边缘学科。人们认为,在细胞这种温暖潮湿的环境中,量子效应很快就会消失。

然而,情况正在发生变化。初步证据表明,细胞内部的一些机制可能涉及量子行为,并且量子生物学可能不完全遵循传统的亚原子世界规则,这对经典世界与量子世界的边界提出了新的挑战。

在美国普林斯顿大学化学家格雷格·斯科尔斯看来,量子生物学真正有趣的地方在于,它或可解释那些无法用经典物理预测的、新出现的宏观现象。

从广义上讲,量子相干性通常由不同波之间的同步程度(相位)来表征,所以斯科尔斯开始在生物学中寻找类似的现象。他借用了图论的数学方法,这种方法描述了大量对象之间的关系,通过对生物振荡进行求和来识别相位的出现模式。斯科尔斯说,振荡发生在生物体内,包括细胞内的生化过程和大脑中的神经元网络。他认为,在实验中观察到的量子效应可能就与振荡有关。

神经多样性

自闭症是差异不是病?

自闭症表现意象图

神经多样性并不否认自闭症带来的挑战。道森指出,它的重点在于通过允许选择和自主干预来克服这些挑战。这个概念已扩展到包括ADHD、学习障碍和阅读障碍等其他神经发育障碍类疾病,甚至有人认为焦虑、抑郁等心理健康问题也属于神经多样性的一部分。

通用人工智能

人类智能能被抽象复制吗?

然而,AGI究竟是什么?许多专家认为,AGI的定义并不明确,甚至有人质疑这一概念的科学基础。

美国新墨西哥州圣菲研究所的梅拉妮·米切尔指出,AGI并非真正的科学概念,因为智能难以用单一标准来衡量。她质疑,是否能将人类智能的复杂特征抽象化并在机器中复制,这仍是一个未解之谜。

癌症进化

归根结底,这就是癌症的可怕之处。癌细胞分裂迅速,还经常发生随机突变,留下的都是最具优势的变体。

幸运的是,从进化视角看待癌症,可以为其治疗提供新思路。其中之一是,我们不应该试图消灭癌细胞,而应该像治疗糖尿病等慢性病一样治疗这种疾病。

传统的化疗和放疗方法通常会留下少量耐药细胞,这些细胞在竞争对手被消灭后会迅速增殖,导致癌症变得更难治疗。盖恩比的实验室正在尝试新方法,让一些对治疗有反应的癌细胞存活下来,以便它们能够与耐药性细胞竞争。

另一种策略是针对癌细胞的适应能力。皮恩塔的团队发现,当患者接受化疗时,一小部分癌细胞会停止分裂并进入休眠状态,这些多倍体癌细胞能够躲避化疗药物。他认为,通过摧毁这些休眠细胞,可以破坏整个肿瘤的生态系统。

还有一种可能的策略是在癌症发展之前就阻止其发生。英国伦敦弗朗西斯·克里克研究所的查尔斯·斯旺顿发现,慢性炎症(如空气污染、烟草烟雾或酒精导致的炎症)可以激活免疫细胞,促使癌症发生。

这开辟了另一种治疗途径:从那些推动癌症发生的免疫细胞入手。斯旺顿表示,人体正常系统不存在癌症中的基因组不稳定性,因此靶点更加稳定,相比直接靶向肿瘤可能更有效果。

流浪行星

亿万孤星或有宜居?

想象这么一个世界:没有太阳,没有昼夜节律,只有伸手不见五指的黑夜,以及星际空间里无尽的漂泊……

浩瀚宇宙中的流浪行星艺术概念图

科尔曼认为,流浪行星一定是在恒星系内形成,然后被抛射出去的——也许是由于一颗外部恒星的掠过拉扯,但这通常发生在恒星密集的区域,如球状星团;或者是星系中的另一颗行星与恒星发生了争斗,一颗被拉近恒星,另一颗则被抛向宇宙深处。

在银河系中,流浪行星最有可能在双星系统中形成。因为在这种系统中,行星很容易被置于最终导致其被抛出的轨道上。

模拟研究甚至表明,一些流浪行星可能具备宜居条件。它们可能在冰冷外壳下拥有液态海洋,或者在表面形成厚厚的氢大气层,以吸收足够的热量来维持生命。

量子纠缠

时空奥秘的表现?

量子纠缠看似难以解释,但物理学家已逐渐接受了其神秘性,并利用它开发新技术。如今,它已被视为一种常规资源,是量子计算和量子密码学等领域的技术核心。

但也有专家认为,量子纠缠现象被过度吹捧了。例如,它一直被吹捧为时空本身产生的根本现象。最近,有人提出要在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上探测高能量下的纠缠现象,以此作为研究量子理论揭示现实本质的途径。

THE END
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4.[2021高考试题分析]物理:试题设置真实物理情境引导关注科技前沿...原标题:[2021高考试题分析]物理:试题设置真实物理情境 引导关注科技前沿和学科进展 东北网6月8日讯(记者 杨帆)8日,记者采访到哈三中物理教师宫晓宇、肖冰,就2021年高考物理试题(全国乙卷)进行评析。两位教师认为,试题整体难度与去年保持稳定,突出典型模型,情境设计丰富,深化基础性,关键能力的考查,试题相对去年难度有...https://m.yunnan.cn/system/2021/06/08/031502174.shtml
5.校本课程简介校本课程17.物理科技前沿……… (33) 18.物理趣味实验……… (34) 19.生活·化学·社会……… (35) 20.趣味生物……… (36) 21.校园植物……… (37) 22.生物科技前沿………(38) 23.智商与情商………(39) 24.举案说法………http://www.htsyzx.wj.czedu.cn/html/article688078.html
6.浅谈前沿物理走进中学物理教学如今科学技术发展迅速,我国物理学也发展得有声有色,2016年在中国科学院高能物理研究所所长的带领下,大亚湾中微子实验团队获得基础物理学科学突破奖,成绩喜人。作为为社会生产力输送人才的教育界,尤其中学物理教学工作者,必须提高自己的知识储备,随时储备物理相关的前沿信息,将物理前沿课题,使先进的科技成果结合基础物理教学...https://www.yjbys.com/biyelunwen/fanwen/wuli/729782.html
7.大学物理“动量守恒定律”课程思政的实施澎湃号·媒体动量守恒定律是质点系的动量定理的延伸和应用,是将所学物理知识与实际应用紧密结合的典型案例,有助于提升学生学以致用的能力。此外,动量守恒定律也是物理学中同时适用于宏观和微观的物理定律,对于物理学思维的培养具有重要意义。在授课过程中融入动量守恒定律对于科技进步的巨大推动,激发学生科技报国的家国情怀。 https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_21326954
8.科学技术知识(精选十篇)技术场域内积累和分布着各种可以产生作用力的要素,这些实体性和功能性要素的形态及其渗透、功用,构成了技术活动和技术知识赖以存在和发展的特殊生态背景——技术情境。技术情境规定着技术行动路线,指引着主体思维取向,促成了技术知识的意义建构。比较而言,“技术场域”的概念强调物理空间或活动系统的界定,以及其重要性质和...https://www.360wenmi.com/f/cnkeyv7ze45u.html