生命從何時開始?受精卵如何變成人?爲什麼我們需要睡眠?冰河時代是如何出現的?爲什麼我們會死亡?科學已經有了飛躍式發展,但直到今天,我們仍有許多重要的難題沒有找到答案。2月號《連線》雜誌爲我們挑選了10個目前仍然找不到答案的科學問題,以及科學家在這些領域的探索和發現。科學家相信,在21世紀這些問題也許有望破解。
1.時間是一種幻覺麼?
柏拉圖認爲時間是持續不斷的,伽利略對這種觀念表示懷疑,並計算出如何用圖表進行表示,所以他能夠在物理學領域做出重要的貢獻。艾伯特·愛因斯坦說時間只是另一種尺度,是除了上下、左右、前後之外的第四維。愛因斯坦說,我們對於時間的理解是基於它與環境的關係。古怪之處在於,你行進的越快,時間就過的越慢。他的理論能夠做出最根本的解釋:過去、現在和將來僅僅是想象構成的,任何事都是由大腦創立的,並不會立即發生。
愛因斯坦統一的時空概念理論上行得通,但實際卻很難辦到。時間作爲第四維,不像其他維那樣———其中一個原因,我們只能沿着時間軸朝一個方向走。
2.受精卵如何變成人?
想象一下,你將1英寸寬的黑色方塊放在一塊空地上,突然這個方塊開始自我複製,1變2,2變4,4變8,8變16……這些增殖擴散的方塊開始形成一些建築———圍欄、拱門、牆壁、管道等。一些方塊變成了電線、聚氯乙烯管道、鋼筋建材、木頭柱子,一些變成了牆板、鑲板面、地毯和玻璃窗。電線開始自動連接成一張複雜無邊的網絡。最後,一幢100層高的摩天大樓拔地而起。
這就是受精卵變成人的一個形象比喻,但是,小方塊怎麼知道如何建造大樓呢?細胞怎麼知道如何造人(或哺乳動物)呢?生物學家過去認爲細胞的蛋白質以某種方式攜帶着造人的說明書,但現在看來,蛋白質更像建造人體大廈的磚磚瓦瓦,或是沒有任何建造計劃的泥瓦匠,不像攜帶着建造圖紙的設計師。如何形成組織器官的方法一定被寫在細胞的DNA上,但是還沒有人知道如何將這些信息讀取出來。
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