在进化史上,人类作为一种善于捕猎和采集食物的智慧动物,出现的时间其实并不长。但是,我们有着其他动物无可比拟的优势:智力。正是这种智力优势,我们才可以探索大自然,甚至整个宇宙最深层次的奥秘。我们到底是谁,我们可以做到什么,未来我们又将走向何处?


  极限并不意味着无法超越,而只是指示了暂时的认知边界。它给我们划出了“明”与“智”的界限,像灯塔一样指引着科学前进的方向。在本期专题中,我们精心梳理了人类在若干领域为突破极限而做的努力。[详细][评论]

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陈宗周
陈宗周

《环球科学》杂志社社长、总编辑

环球科学褚波
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《环球科学》杂志社编辑部主任

突破人类进化局限 更多>>


                      

  人类总是通过创造各种工具,比如科学,来努力突破在自然进化中所面临的各种极限,这是人类不同于其他动物而独有的特征,也是人类的本性。 [详细]

   进化的道路上 没有免费的午餐

  我们总是通过创造各种工具,来使自身变得更迅捷、更聪明、更长寿,努力地打破我们在自然进化中所面临的各种限制。科学就属于此类工具之一,我们藉此打破了石器时代那种“眼见为实”的思维定式,也正是凭借着科学,我们将有可能摆脱下一次灾难,不管是流感大爆发,抑或气候变化。可以说,这是人类追求超越自身的愿望的终极表达。

   独特的人类

    一、中间道路的配偶模式:灵长类动物可以划分为两个差异显著的大类,其中一类是“雌雄配对结合”,雄性和雌性之间会形成长期、稳定的配偶关系,均为一夫一妻制。另一类可以称为“锦标赛类”,照顾后代的任务完全由雌性承担,雄性的体型比雌性大得多并热衷于摆出攻击性的姿态。但人类这种灵长类动物,无法归入前述两类中的任何一类。

    二、进化出极具社会性的大脑:和其他灵长类动物相比,人类智力中最为发达的却是与社交相关的诸多能力。我们能在极为复杂的社交场景中灵活应对,并且分清是否有人违反了某条社交规则。而且,人类大脑皮层的梭状回中甚至有一块区域,专门负责这项功能。

   超越进化局限

    科学探索对人类所面临的根本局限发出了挑战。科学要求我们高度关注各种事物:微小的乃至肉眼看不见的,不能呼吸或者无法移动的,以及那些在时间和空间上都与我们非常遥远的事物。科学是人类迄今为止从事过的最具挑战性的活动。我们要重新建构这个世界,通过解决一个又一个科学问题,来尽力改变自身命运。这才是人类的本性。[详细]



我们还能更聪明吗 更多>>


  人类IQ越来越高,这或许意味着,我们和未来的人类相比会显得很愚蠢。 [详细]

   弗林效应——似乎我们的智商在稳定上升

  28年前,新西兰奥塔哥大学的教授詹姆斯-R-弗林发现了一个现象:从20世纪初以来,全球人类的IQ一直在持续增长。弗林调查了20多个国家的智力测试资料,发现IQ得分每年增长0.3——也就是10年增长3点。这之后,将近30年的跟踪研究,证明了这一全球性变化的统计真实性 ,这一现象现在被称为弗林效应,而人类的IQ还在不断攀升。

   IQ上升,我们就聪明了么

    很多科学家认为,上升的IQ并不意味着大脑本身的进步,而是我们的思想变得更现代化,让人激动的并非是我们在IQ测试上得分的提高,而是它阐明了人类思维在20世纪的变迁史。我们可能并不比先辈们聪明,但可以肯定的是,我们的思想已经改变了。现在思维已经把我们训练成不同于祖先的人类 [详细]

   思想进化

    未来会怎样?IQ会继续上升吗?我们唯一能肯定的是,周围的世界将继续被我们的行为所改变。

    我们的思想和文化之间也存在一个类似的反馈循环。我们正在创造一个让信息以不可思议的速度积累并流通的世界,这在数十年前是不可想象的。任何技术的进步都要求思想能够适应这一变化,并相应地进步,只有思想进步,人类才有能力改造世界。弗林效应在本世纪不太可能停止,这预示着在未来,你我都将会被认为是极度古板和死脑筋之人。 [详细]



怎么活到100岁:两种思路研究长寿 更多>>


    人类轻松战胜了死神。但随着人们越活越长,摆在我们面前的两大难题合伙为人类强加上了寿命的极限。首先,我们每多活一年,就意味着又给体内的细胞和器官添了一年的损伤,而慢下来的细胞修复系统不大能够处理这些损伤。其次,对于像癌症、心脏病、阿尔兹海默症等研究人员还不怎么对付得了的常见致命疾病来说,衰老是最大的风险因素。

    因此,力争打破人类寿命极限的研究人员不禁发问:我们该把研究经费押在这两个难题中的哪个上呢?减缓衰老和攻克某一疾病,哪种策略效率更高呢?换言之,我们当中是死于衰老的人多,还是死于疾病的人多?[详细]

   支持抗病路线

   逐个攻克的方法最有可能将人们的寿命提高到百岁以上,如果我们能够继续抗击癌症和心脏病并提升干细胞技术,我们有理由相信,在不久的将来,人们会比较健康地活到100岁,甚至可能是120岁。
    要按照这一模型延长现在的寿命,需要我们找到办法修复身体中自然衰老的部分。现在,科学家已经能利用干细胞培养出整个气管和下颌骨。如果研究继续飞速前进,可用于替代的组织、器官和骨骼的出现,将很快不再是科幻。 [详细]

   对抗老化过程

  另一些研究者则认为,我们需要对抗的是老化过程本身。即便我们能治愈癌症,却还会再经历心脏病或阿尔兹海默症,再生医学每次只能解决一个器官的问题。
  人体生物学上的寿命是在85岁左右。到这一届阶段时,我们体内产生的氧自由基破坏DNA、蛋白质等组分而造成的细胞损伤已经让我们无法承受。如果我们把目光缩小到分子水平并加以研究,或许可以发展出系统的抗衰老疗法。 [详细]


万年科学实验大畅想 更多>>

时间跨度:10000年

生命如何起源?

有人会说,只要有合适的原料,再等待足够长的时间,搞定生命起源之谜完全不成问题。在海洋中,由于发生反应的分子被高度稀释,任意两个分子相遇的几率非常低。

一个持续万年的实验,也许能重现上述场景:同时开展大量微型实验。它们是些含有成百上千个微型反应孔的化学“芯片实验室”。

时间跨度:10000年

大地震发生的频率有多高?

重创日本东北部地区的9.0级地震令地震学界人士大跌眼镜:引发这场地震的断层,会在一次活动中释放如此大的能量。

数千年积累的资料有助于搞清:超级地震在世界范围内是不是倾向于集中地爆发?在更长的时期中获得的测量结果,或许帮助搞清,究竟是与某种物理作用相关,还是仅仅是统计学上的偶然事件?

时间跨度:1000000年

物种是如何形成的?

自然界中绝大多数新物种的产生,均是始于某一种群在地理上与其他种群隔绝开来之时。

“物种形成”往往需要跨越好几个地质年代。如果有10万年的时间,我们就能够在实验室再现物种形成。我们需要物色一个能够快速繁殖的物种来进行研究,研究人员将在实验室中把两个种群隔离开来以观察其习性,便可得知物种相关信息。

时间跨度:1000000年

宇宙是不均衡的吗?

天空的相对两侧之间存在着对称性过剩,另外,按理论推测本应在天空中延伸达60多度的最大涨落也不见踪影。

如果给我的时间只有区区1000000年,大多数异常现象应该仍然存在。到那时,我们也许能够看出,异常现象是将朝着消失的方向发展,还是将持续存在下去。

时间跨度:100000年

材料是如何被腐蚀的?

要想搞清楚材料到底能用多久,唯一的方法是让这些材料经受100 000年左右的应力测试。

那些在长时间尺度上似乎对最严苛的环境都显得很适应的材料,实际上很可能已经发生了难以察觉的退化。也许计算机模拟技术的发展可以取代长期的实验。在没有搞清楚之前,我们在建造需要经久耐用的东西时,应该格外谨慎一些。

时间跨度:1000000年

质子会不会衰变?

宇宙中的通常物质主要由质子构成,这种粒子自大爆炸以来就一直存在。不同于其他各种亚原子粒子,质却似乎是格外的稳定。

为了观察到质子的衰变,现有探测器需要持续运行一亿年。但是,如果我们能打造出足球场那么大的探测器,那么只需1 000 000年就够了。为了实现粒子物理学的统一,等这么久,值得!

  • 以上文字及图片由“科学美国人”中文版《环球科学》杂志提供 / 专题制作:郭祎 / 出品:新浪科学探索