(聲明：刊用中國(guó)《中華文摘》稿件務(wù)經(jīng)書面授權(quán))
關(guān)于宇宙、關(guān)于地球、關(guān)于我們自身，有太多的謎題等待我們?nèi)ネ诰�。但哪些是最重要的未解之謎，我們距離找到答案還有多遠(yuǎn)？2005年7月1日，在紀(jì)念美國(guó)《科學(xué)》雜志創(chuàng)刊125周年之際，科學(xué)家們總結(jié)出了125個(gè)迄今我們還不能很好回答的問(wèn)題，重中之重有25個(gè)。
生物篇：
意識(shí)的生物學(xué)基礎(chǔ)是什么？
17世紀(jì)的法國(guó)哲學(xué)家有一句名言：“我思故我在”�？梢钥闯�，意識(shí)在很長(zhǎng)時(shí)間里都是哲學(xué)討論的話題。現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為，意識(shí)是從大腦中數(shù)以億計(jì)的神經(jīng)元的協(xié)作中涌現(xiàn)出來(lái)的。但是這仍然太籠統(tǒng)了，具體來(lái)說(shuō)，神經(jīng)元是如何產(chǎn)生意識(shí)的？近年來(lái)，科學(xué)家已經(jīng)找到了一些可以對(duì)這個(gè)最主觀和最個(gè)人的事物進(jìn)行客觀研究的方法和工具，并且借助大腦損傷的病人，科學(xué)家得以一窺意識(shí)的奧秘。除了要弄清意識(shí)的具體運(yùn)作方式，科學(xué)家還想知道一個(gè)更深層次問(wèn)題的答案：它為什么存在，它是如何起源的？
什么控制著器官再生？
有一些生物擁有非凡的修復(fù)本領(lǐng)：被切斷的蚯蚓可以重新長(zhǎng)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(lǐng)似乎就差了一點(diǎn)。沒(méi)有人可以重新長(zhǎng)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(fù)到原來(lái)的狀態(tài)�？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，那些可以讓器官再生的動(dòng)物，在必要的時(shí)候重新啟動(dòng)了胚胎發(fā)育時(shí)期的遺傳程序，從而長(zhǎng)出了新的器官。那么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？
一個(gè)皮膚細(xì)胞如何能變成神經(jīng)細(xì)胞？
在上個(gè)世紀(jì)中期，生物學(xué)家把青蛙的體細(xì)胞核放入青蛙的去核卵細(xì)胞里，結(jié)果制造出了克隆蝌蚪。最近幾年，關(guān)于人類胚胎干細(xì)胞的研究正在熱火朝天地進(jìn)行——把人的體細(xì)胞核放入卵細(xì)胞中，科學(xué)家期待著制造出各種各樣的人類體細(xì)胞，例如神經(jīng)細(xì)胞、成骨細(xì)胞、心肌細(xì)胞等等。盡管科學(xué)家已經(jīng)取得了一些成功，他們?nèi)匀粚?duì)于這種體細(xì)胞核移植技術(shù)能夠成功的原因知之甚少。的確，去核的卵細(xì)胞在這個(gè)過(guò)程中扮演著至關(guān)重要的角色——可是具體機(jī)制是什么？
一個(gè)體細(xì)胞是如何變成整株植物的？
在某種意義上，植物似乎比動(dòng)物有更大的靈活性。植物的體細(xì)胞不需要繁瑣的體細(xì)胞核移植技術(shù)，就能重新變成植物胚胎細(xì)胞�？茖W(xué)家很早就已經(jīng)開始利用植物的這種性質(zhì)。用一小塊植物組織，在實(shí)驗(yàn)室里就能培養(yǎng)出可以供一片森林使用的幼苗。但是為什么植物細(xì)胞有這樣的靈活性？科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些線索，例如植物的生長(zhǎng)素在這個(gè)過(guò)程中起到的作用。
人類篇：
為什么人類的基因這么少？
2003年，當(dāng)人類基因組計(jì)劃接近完成的時(shí)候，生物學(xué)家在歡呼這一成就的同時(shí)，驚奇地發(fā)現(xiàn)人類的基因數(shù)量比原先估計(jì)的少，是的，人只有大約2.5萬(wàn)個(gè)，而原來(lái)認(rèn)為應(yīng)該有10萬(wàn)個(gè)。相比之下，一種非常簡(jiǎn)單的生物——線蟲也有2萬(wàn)個(gè)基因。擬南芥植物的基因數(shù)量比人類稍多，而水稻的基因數(shù)量則是人類的一倍�？茖W(xué)家認(rèn)為，基因組運(yùn)作的方式應(yīng)該比以前認(rèn)為的更加靈活和復(fù)雜，他們正在探尋這些少用基因多辦事的分子機(jī)制。
遺傳差異和個(gè)體健康在多大程度上是相關(guān)聯(lián)的？
很早以前科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)有些人對(duì)于某些藥物的反應(yīng)和其他病人不同。例如，某種麻醉用肌肉松弛劑會(huì)導(dǎo)致特定的人無(wú)法呼吸，最終，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因在于他們擁有特定的基因。這也就帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題：研究不同的人之間的遺傳差異是否可以促進(jìn)醫(yī)學(xué)發(fā)展出更高級(jí)的治療手段，也就是說(shuō)，根據(jù)個(gè)人的DNA進(jìn)行“量體裁藥”？科學(xué)家已經(jīng)辨認(rèn)出了一批與藥物相互作用的基因。但是要真正實(shí)現(xiàn)“量體裁藥”，恐怕還為時(shí)尚早。
人類壽命可以延長(zhǎng)多少？
盡管百歲老人仍然少見，人類的平均壽命(尤其是在發(fā)達(dá)國(guó)家)在過(guò)去的幾十年中一直在延長(zhǎng)。但是這種趨勢(shì)能保持多久？科學(xué)家通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的研究，發(fā)現(xiàn)包括限制熱量攝入在內(nèi)的一些方法可以顯著地延長(zhǎng)它們的壽命。但是這些方法是否可以成功地應(yīng)用到人類的身上，以及能延長(zhǎng)多少壽命呢？一些科學(xué)家認(rèn)為，至少人類活到100歲可以成為家常便飯。不過(guò)，即使是這樣，長(zhǎng)壽也會(huì)帶來(lái)其他的麻煩，比如社會(huì)保險(xiǎn)。
記憶是如何存取的？美好的記憶、悲傷的記憶，關(guān)于解方程技巧的記憶，英語(yǔ)單詞的記憶，毫無(wú)疑問(wèn)它們都儲(chǔ)存在我們的大腦中。但是它們具體在什么部位？
上個(gè)世紀(jì)50年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大腦中的“海馬區(qū)”在存儲(chǔ)信息的過(guò)程中扮演著至關(guān)重要的角色——如果切除掉海馬區(qū)，那么以前的記憶就會(huì)一同消失。但是海馬區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞如何把信息固定下來(lái)？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一些分子參與到了記憶的形成。此外，神經(jīng)細(xì)胞突觸地形成也與記憶相關(guān)聯(lián)。但是，科學(xué)家目前對(duì)于記憶的運(yùn)作機(jī)制的了解還不夠——而這一機(jī)制對(duì)于理解我們自身是非常重要的。
我們可以選擇性地關(guān)閉一些免疫應(yīng)答嗎？
在今天，器官移植已經(jīng)成為了一種不那么罕見的手術(shù)，但是醫(yī)生和病人面對(duì)的一個(gè)大麻煩在一定程度上仍然存在：免疫排斥反應(yīng)。病人的免疫系統(tǒng)有可能把移植的器官當(dāng)作“非我族類”進(jìn)行攻擊，讓手術(shù)功虧一簣。為了防止這種情況發(fā)生，醫(yī)生要仔細(xì)挑選供體器官，而有的病人需要終身服用免疫抑制類藥物——這顯然不是個(gè)好主意�？茖W(xué)家已經(jīng)找到了幾種可能的方法，既讓免疫系統(tǒng)正常工作，又不會(huì)排斥移植的器官的方法，但是要實(shí)現(xiàn)臨床的應(yīng)用，還需要很長(zhǎng)的時(shí)間�！ �
(摘自《環(huán)球》雜志)
