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。