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美国《探索》杂志:未来的科学何去何从


发布人:和记娱乐 来源:h88平台官网

2019-12-10 09:19

   

  美国科普杂志《探索》为庆祝发行30周年,邀请11位世界顶尖科学家对今后30年科学将引领人类何方进行了预测。下面,就让我们看看这些科学大师们到底怎样说。

  1.肯卡尔代拉(Ken Caldeira,卡内基科学研究所的资深科学家,美国国家研究委员会气候变化科学小组):

  在我的主要研究领域气候科学中,最大的问题是能源。因为我们的大部分能源技术都已相当成熟,我的猜想是,在未来几十年里,我们很有可能看到能源技术的渐进性改进而非突破。唯一可能发生例外的是,将阳光直接转换为化学储能,例如,你可利用阳光分解水,你还能得到氢气。如果你能直接从太阳光产生化学燃料,而且又经济实惠,这将替代石油的前景,而且这一过程不会将碳从地面传送到大气中。这或许将真正地改变游戏规则,不过,主要的障碍还在于投资规模。现在,美国花在薯片上的钱要比能源部花在能源研发上的钱还多,产业部门只愿在几年内就能商业化的项目上投资。我希望我们能够建立一种筹资机制,以为那些真正前瞻性的能源基础研究服务。

  更广泛地说,我认为即将到来的最大变化将是生长出新的组织和器官的能力,以及在人体中植入机械的能力。我们已能看到,人们可通过深脑刺激植入物来治疗癫痫,植入心脏除颤器来治疗心脏病。生物学组织取得的进步,再加上人类与机器的进一步整合,在未来几十年里有可能会发生真正的改变。它可以改变人们对待生活和老龄化的方式,作为个人,我希望在我需要这些东西的时候,它们已唾手可得。将整个社会作为整体以及它对人类的意义来看,很难说由此带来的后果是好是坏。衰老、死亡并让下一代接手,一直是人类发展的基本过程。如果我们开始加以改变,最终的后果难以预料。但我认为它一定会发生。植入物也将把我们带到计算机的新阶段。我们也许可将互联网直接连接到我们的大脑,并不间断地获取信息。我不知道这是否会在未来30年里发生,但我认为这是我们前行的方向。

  2.杰克霍纳(Jack Horner,世界上最著名的恐龙专家,美国落基山古生物博物馆馆长):

  在将来,我很乐意看到古生物学作为一个整体取得更多的定量分析。我们正在从事越来越多的古生物学研究,并将统计学应用其上。我们对于再造古动物存活期间的模样很感兴趣,而这类研究需要搜集庞大的数据。具体来说,我们正在努力搜集同一的诸多标本,这样我们就可观察其个体发育学(生物的成长和发育)特征,并解释其行为,而不只是构建说明各间进化关系的进化分支图。我们至今还有很多人在从事相关的搜集工作,他们或只是想找到一种新的恐龙并给其命名,但我希望,我们不久将真正利用古生物学汇聚出我们这个星球的生命历程。

  现在,如果你问美国国家科学基金会将在今后30年里会向古生物学投入多少资金,他们大概会说零,因为他们不太关注历史科学,历史科学已被他们遗忘在角落里。但是,古生物学并不是纯粹的历史科学,或者说它的历史至少不会更长,因为不久我们就有可能复活已的生命形式。如果我们希望看到一个像速龙(一种小型肉食性恐龙)一样的动物,我们就能利用基因工程创建一个。当然,它不会和过去的速龙一模一样,但它很可能可做到惟妙惟肖。一旦我们了解了所有基因的功用以及如何将它们打开和关闭,我们甚至还可能创建出看似霸王龙的生物。

  人们现在对基因工程的兴趣主要在于其如何帮助人类。基因工程是一项崇高的事业,而这也正是我们的前进方向。但是,一旦我们了解了哪些遗传疾病是我们可以应对的,越过这一关,当我们开始思考未来时,我们就有了创造新生命形式的机会。作为一名科学家,我不会试图确认此类事情的对与错,我只想看看什么事情是可能发生的。如果我们能够创建出新的,我也将会非常兴奋。

  3.奥利弗萨克斯(Oliver Sacks,临床神家,畅销书《错把妻子当帽子》的作者,现为美国哥伦比亚大学医学中和病学教授):

  作为一名医生,我特别关注那些遭受神经损伤或疾病的人,或是那些正在努力改善其神经功能的人。最近令我感到的一个问题是,为什么一个人在失明后,没有了心灵的窗户,他的大脑依然能创建视觉图像,这种能力非但能保持,还可得以提高和利用。很多失去视力的人仍然是有视觉的。当他们用自己的指尖读盲文时,他们仍会有视觉体验。这不只是一种比喻或说法:他们视觉皮层的功能性影像表明,在他们读盲文时,视觉皮层就被激活。这是一种交叉模式转移,以至于触感成了大脑中的视觉体验。

  用术语来说,这叫感觉替代,这个概念最初是由神家保罗-丽塔提出的。他想知道,通过使用一台摄像机,并将之连接到皮肤上的一个区域,一个人是否就可基于皮肤感受到的触觉脉冲形成一幅心理图片。他用舌头进行了尝试,因为舌头是人体内最具感觉辨别力的器官。有了这样一个设备,盲人就能形成一幅具有足够细节的图片,例如,可抓住一个正在向他滚过来的球。但是,这还不是极限。这些盲人还可拥有更高的辨别力,其所拥有的力甚至可媲美于一个正。最不同寻常的是,尽管是舌头受到了刺激,但使用这些设备的人们拥有的却是这个世界的视觉图像。

  感觉替代也可以采取其他形式,人们一定想知道,就未来技术而言,使用其他感觉是否能够提升这种能力。人工耳蜗植入物现在已是相当精良,视网膜植入物也开始进入人们的生活。我认为,感觉皮层的直接刺激迟早会得到应用,但我特别喜欢非侵入性装置的想法,比如在舌头上的传感器。这种事情在40年前几乎是不可想象的,那时我们都不会想到大脑还会有可塑性。我们曾经认为,大脑的每一个部分在遗传上都是业已决定的,遗传什么就是什么。现在我们知道,大脑功能发生巨大变化是可能的。神经系统的可塑性和可重新部署的奇迹,简直让我兴奋极了。

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