在浩瀚无垠的宇宙和生命科学领域,人类的探索和突破永无止境,当那些令人惊喜的科学突破汇聚在一起,能为人类呈现一个怎样的神奇未来?11月4日,在以“推开雅努斯之门”为主题的第六届腾讯WE大会上,2017年诺贝尔物理学家获得者Kip Thorne、哈佛大学理论物理学教授Lisa Randall、中科院神经研究所所长蒲慕明等七位科学家分享了他们在各自研究领域的最新思想和成果,为人类重新认识宇宙和生命打开了新的大门。
WE大会是腾讯一年一度的全球科学大会,始于2013年。作为一场非商业大会,记者看到,WE大会已成为连接世界最具突破性科学发现和前沿科技思想的跨界平台,旨在激发人们创造创新,探索改变未来的各种可能性。
太阳周围的空间是弯曲的
宇宙会弯曲么?答案是会的。2017年诺贝尔物理学家获得者Kip Thorne在过去的56年里,与霍金、Lisa Randall以及众多科学家一起一直在努力探寻,通过研究宇宙、虫洞、黑洞、奇点、引力波等物质,最后发现,太阳周围的空间是可以弯曲的。
Kip Thorne介绍,宇宙中有一个平面,它是三维的,这个三维平面又在一个四维的宇宙当中,这统称为“体宇宙”,人类是生活在三维的平面当中。如果一边是太阳系,另外一边是仙女座,假如能穿越体宇宙,就相当于把它折起来,会发现从太阳系到仙女座的距离仅有几公里,虫洞就是从一个空间直接进入另一个空间。据了解,光线也能在虫洞中穿越,它像光纤一样,通过对光线的研究还能计算出虫洞的另一边的样子。Kip Thorne说,如果能不断把虫洞打开,还能让土星等其他行星的光线穿越和弯曲;假如人类走到了仙女座,再通过虫洞回去,只需要几分钟。虫洞就像一个时间机器,可以随意让你在时空中任意穿梭。
然而,虫洞往往会自毁、自己崩塌,Kip Thorne和团队甚至在研究如何用特殊的材料去填充虫洞,Kip Thorne说,这个特殊材料是一种反引力效应,能够修复虫洞的侧壁。
在宇宙弯曲的问题上,Kip Thorne又介绍了另一个概念——引力波。在2015年9月14日,LIGO第一次侦测到了引力波,它们从地球上空穿过,Kip Thorne说,引力波是由弯曲的空间所形成的,它也是一种探索弯曲宇宙的理想工具。
未来,时间是否可以回到过去?人类是否可以穿越虫洞进行时间旅行?相信不久的将来,科学家都能为我们揭开谜底。
创造世界本不存在的生命体
从宏观的宇宙世界到微观的宇宙世界,中科院上海植物生物生态研究所合成生物学重点实验室主任覃重军带领团队,人工创造出了单染色体真核细胞,也就是创造了新的生命体。
人类有23对染色体、天然酿酒酵母有16条染色体、一只果蝇只有4条染色体,覃重军发现,原来自然界的不同物种有多种表现形式的染色体,生命的产生如此随意却又如此神奇。于是,通过覃重军的大胆猜想,开始发明尝试培育一种只有一条染色体的酿酒酵母,通过一年半的试验研究,只有一条染色体的人造酿酒酵母成功诞生了,并在国际科学界引起轰动。覃重军说,虽然人造酿酒酵母和自然酿酒酵母的染色体形态有着天壤之别,但令人吃惊的是,二者的生命形态几无差别。 “原来生命真的是有多种表现形式的”覃重军感叹不已。
据了解,人类由真核细胞进化而来,酵母三分之一基因与人类同源,但天然酵母具有32个端粒,研究起来困难重重,而通过人造的“单染色体”酵母则只有两个端粒,能够为研究人类端粒功能及细胞衰老提供一个很好的模型。这一研究成果,也将帮助科学家发现衰老、基因突变的成因,有望成为寻找癌症治疗方法的利器。
最后,覃重军说,中国科学家要勇于打破自然生命的界限,大胆猜想、理性选择和研究,做出更多让世界瞩目的伟大科学研究。
新一批“带病”克隆猴即将面世
在脑科学研究领域,为了帮助科学家更好地理解人类大脑,中科院神经研究所所长蒲慕明和团队研制出了首例通过体细胞克隆技术诞生的灵长类动物——“中中”“华华”。蒲慕明在WE大会上透露,年底之前,团队还将公布新一批克隆猴,和“中中”“华华”不同,它们是带有脑疾病的、可以做医药研究的克隆猴。
蒲慕明介绍,如今人类对大脑的研究进展,如同20世纪初期的物理学;在鼠类模型上试验的神经药物,有九成以上在人临床试验中是无效的。要研究人类大脑,就需要更接近人类模式的动物——猕猴是个好选择,但由于它谱系众多,繁殖周期和基因差异远大于小鼠,研究时的“噪音”就太大。由于每只猴子都自带变量,自然也就难以控制变量,于是很难搞清楚,猴子出现的症状,到底是跟研究者改变的某个基因有关,还是跟其他因素有关?克隆猴的意义,就在于能在较短时间内产生一批遗传背景相同的模型猴。
“脑部疾病的早期诊断和干预领域亟待重大突破。如果我们能发现精神类疾病比如自闭症、抑郁症和阿尔茨海默症的形成机制和早期干预手段,我们能延缓重度阿尔茨海默病的出现时间,将产生巨大的社会效应。”蒲慕明说。
编辑 刘桂瑶