10個未解之謎：我們在宇宙中是唯一的嗎？

1、我們在宇宙中是唯一的生命嗎?

45年前，天文學家弗克·德雷克首次啟動了探尋地外文明的奧茲瑪計劃——用巨大的天線(射電望遠鏡)接受外星文明發射的信號。

45年過去了，天文學家的努力仍然在繼續著。然而，即使是迄今為止規模最大的「鳳凰」計劃，也還沒有找到任何來自外星文明的無線電信號。

2、地球內部如何運作?

40多年以前，一場地球科學的革命發生了。板塊構造學說更新了關於地球自身的知識。但是關於地球內部構造的問題，仍然沿襲著革命之前的知識。

科學家在這40年中所做的，就是把這個雞蛋模型——分為地殼、地幔和地核進一步細化。藉助于越來越先進的地震波成像技術，科學家正在研究地球這個龐大機器的運作過程。但是要掀起另一場科學革命，可能還需要半個世紀。

3、物理學定律可以被統一起來嗎?

蘋果落向地面、一道閃電划過長空、核電站反應堆里的鈾原子衰變同時放出能量，超級加速器擊碎質子：這幾種現象代表著自然界中四種基本力的作用，也就是引力、電磁力、弱力和強力。

宇宙間所有的物理現象都可以用這四種基本力進行解釋。但是科學家並不滿足。有沒有可能把這四種力統一成為一種?

上個世紀60年代，物理學家發現弱力和電磁力是可以統一起來的，它們是一種事物的不同側面，統稱電弱力。但是其餘兩種力是否可以和它統一起來?

4、意識的生物學基礎是什麼?

17世紀的法國哲學家有一句名言：「我思故我在」。可以看出，意識在很長時間裡都是哲學討論的話題。現代科學認為，意識是從大腦中數以億計的神經元的協作中湧現出來的。

但是這仍然太籠統了，具體來說，神經元是如何產生意識的?近年來，科學家已經找到了一些可以對這個最主觀和最個人的事物進行客觀研究的方法和工具，並且藉助大腦損傷的病人，科學家得以一窺意識的奧秘。

除了要弄清意識的具體運作方式，科學家還想知道一個更深層次問題的答案：它為什麼存在，它是如何起源的?

5、什麼控制著器官再生?

有一些生物擁有非凡的修複本領：被切斷的蚯蚓可以重新長出一半身體，而蠑螈可以重建受損的四肢……相比而言，人類的再生本領似乎就差了一點。

沒有人可以重新長出手指，骨頭的使用也是從一而終。稍可令人安慰的是肝臟。被部分切除的肝臟可以恢復到原來的狀態。

科學家發現，那些可以讓器官再生的動物，在必要的時候重新啟動了胚胎髮育時期的遺傳程序，從而長出了新的器官。那麼人類是否可以利用類似的手法，在人工控制下自我更換零部件呢?

6、什麼決定了物種多樣性?

這是一個充滿生命的行星，但是並非每一個角落的生命都同樣繁榮。一些地區居住的物種的數量超過其他地區。熱帶比寒帶擁有更高的物種多樣性。為什麼會出現這種情況?

僅僅是因為熱帶比寒帶更熱?科學家認為，生物和環境之間的相互作用對多樣性起著關鍵的作用。當然，還有其他一些改變多樣性的力量，例如捕食和被捕食的關係。

但是，科學家首先面臨的問題是如何獲取關於全球物種多樣性的基礎數據——到底有多少種生物在那兒。

7、生命是如何以及在哪裡起源的?

科學家已經發現了34億年前的微生物的化石，在更古老的岩石上也能找到生物光合作用的痕迹。那麼蛋白質和DNA——生命的兩大支柱——哪一個先出現在地球上?或者一起出現?

科學家認為，更可能的情況是，RNA比前兩者更早出現。另一個問題是，生命在什麼樣的環境下起源?一種假說認為，生命最早起源於海底的熱水中。

生命是如何以及在哪裡起源的?

如今，科學家一方面在實驗室里探尋從簡單有機物到可以自我複製的有機物的發展過程，另一方面，研究彗星和火星，也將為這個問題帶來重要的啟示。

8、為什麼人類的基因這麼少?

2003年，當人類基因組計劃接近完成的時候，生物學家在歡呼這一成就的同時，驚奇地發現人類的基因數量比原先估計的少，是的，人只有大約2.5萬個，而原來認為應該有10萬個。

相比之下，一種非常簡單的生物——線蟲也有2萬個基因。擬南芥植物的基因數量比人類稍多，而水稻的基因數量則是人類的一倍。

為什麼人類的基因這麼少?

科學家認為，基因組運作的方式應該比以前認為的更加靈活和複雜，他們正在探尋這些少用基因多辦事的分子機制。

9、人類壽命可以延長多少?

儘管百歲老人仍然少見，人類的平均壽命(尤其是在發達國家)在過去的幾十年中一直在延長。但是這種趨勢能保持多久?科學家通過對實驗動物的研究，發現包括限制熱量攝入在內的一些方法可以顯著地延長它們的壽命。

人類壽命可以延長多少?

但是這些方法是否可以成功地應用到人類的身上，以及能延長多少壽命呢?一些科學家認為，至少人類活到100歲可以成為家常便飯。不過，即使是這樣，長壽也會帶來其他的麻煩，比如社會保險。

10、什麼遺傳差異導致我們成為獨特的人類?

隨著基因測序技術的改進，越來越多物種的基因組全序列進入了科學家的資料庫中，包括我們自己和數種靈長類親戚，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，這種分辨卻不那麼容易。

我們和黑猩猩的DNA差異大約是1.2%。這是一個很小的數字，但是從絕對數量上來看，這種差異意味著3千多萬個鹼基對的不同。

什麼遺傳差異導致我們成為獨特的人類?

到底是這3千多萬個差異中的哪些，讓我們在與黑猩猩「分家」之後，變得如此獨特?科學家正在尋找那些讓我們有別於其他靈長類物種的遺傳差異，當然，還有文化、語言和技術等等超越基因的因素。