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人类能否长生不死热门7篇

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篇1:人类能否用肉眼看到单个光子?

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一项测试人类视觉极限的实验提供了迄今为止最强有力的证据,证明我们的眼睛能够探测到非常微弱的光——只有三个光子

这项研究旨在通过向一个坐在黑暗房间里的人的眼睛发射光子来找出一个光子是否能被人类肉眼探测到。

2015年6月10日,美国伊利诺伊大学的物理学家丽贝卡·霍姆斯在美国物理协会的一次会议上介绍了她的研究团队的实验结果。霍姆斯还希望能够探测到人眼是否能够记录量子效应,比如一个光子同时出现在两个地方。

自20世纪40年代以来,研究人员一直试图找到人类能探测到的最少光子数。视网膜上的杆状细胞特别负责在黑暗中观察事物,对光极其敏感。

青蛙视网膜上的单个杆状细胞实验表明,杆状细胞对单个光子有反应。然而,由于视网膜处理信息以减少噪声引起的假警报,所以向视网膜发射单个光子可能不会被转换成信号传输到大脑,从而使人们意识到光的存在。此外,超过90%进入眼睛的光子——可能高达97%的光子——不会到达杆状细胞。它们可能会被眼睛的其他部位吸收或反射,例如角膜,因此不会被检测到。

先前的实验表明,人类视觉的极限在两到七个光子之间。然而,这个结论只是初步的,因为研究人员还没有发现每束光包含多少光子,而只是估计了一个大致的范围。

但是现在霍尔姆斯能够利用量子光学实验室的技术精确计算出一束激光中包含多少光子。从来没有人以这种方式测试过人类的视觉。

霍姆斯和她的同事向黑暗房间中志愿者的眼睛发出不同光子数的光,要求他们说出光是从左边还是从右边发出的——尽管这些志愿者可能什么也看不见。福尔摩斯说道,“我已经多次参加过这个实验。在黑暗中坐一个小时后,你的神经会松弛下来,说‘我不确定我是否看到了什么’。”

为了测试人们是否能感知由三个光子组成的光,研究人员使用包含30个光子的光来引导志愿者的眼睛,因为他们估计,平均来说,10%的光子可以穿过眼睛的其他结构到达视网膜。志愿者说定位光线的概率超过了随机猜测的概率。霍姆斯说,这表明志愿者们至少看到了一部分只包含三个光子的光。

瑞士日内瓦大学的量子光学研究员Nicolas Gisin说,实验结果是迄今为止人类能够探测到三个光子的最好证据。霍姆斯补充说,她的团队还没有收集到足够的数据来显示人类是否能看到一个光子。

为了测试量子效应,该小组还希望尝试一次向志愿者的眼睛发射一个光子,而不是30个,从而大大降低被探测到的概率。为了提高志愿者发现光子的概率,他们还可以根据脑电波活动发射光子。脑电波活动与注意力增强的短时间窗一致,大约每秒10次。霍姆斯正试图使用脑电图设备来帮助实验。

吉辛率先进行实验,以了解人眼对量子奇怪现象的反应。他说,尽管我们都知道光子同时出现在多个位置的量子效应,但让人们参与实验“将使我们更深入地理解量子现象”。

获得诺贝尔奖的理论物理学家安东尼·莱格特说,量子奇异现象将在原子和人类尺度之间的某个阶段消失。“我们不知道它是在哪个阶段消失的,也不知道它是如何消失的。”他说霍姆斯的研究可能会给我们一个量子物理学的标准解释。量子物理学假设,当同时处于两个位置的光子接触传感器时,无论传感器是人工光子计数器还是棒状细胞,都不可避免地会选择这两个位置中的一个。

但是意大利的里雅斯特大学的物理学家安吉洛·巴西说,基本上光子的每一个成员都会撞击杆状细胞,并在大脑中留下印象。

(小蝌蚪君是大卫·卡斯特尔韦奇从nature.com编译的。请标记源蝌蚪员工为重印。)

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篇2:人类为什么会衰老?能否抑制衰老?

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人类的平均寿命仅从45年前增加到74年。迄今为止,人类寿命最长的只有英国人弗姆·卡恩,他活了200岁。科学家指出,人类的自然寿命应该是100 ~ 150岁。

为什么人类会衰老?衰老能被抑制吗?

许多科学家认为,由于暴露在各种辐射下,摄入化学物质,以及食物中铁含量过高,人类会积累有害的自由基。这种自由基是导致人体衰老的罪魁祸首。一些科学家认为,细胞老化是由于产生了一些导致老化的物质。美国洛克菲勒大学的细胞生物学家尤金尼亚从人类结缔组织细胞中分离出一种特殊的蛋白质。这种蛋白质只存在于老化和未分裂的细胞中,而不存在于年轻细胞中。她认为这种蛋白质是细胞老化的产物。也许正是这些老化的物质最终“杀死”死细胞。如果我们能找到去除老化物质的方法,我们就能大大延缓老化过程。

一些科学家认为线粒体遗传变异的积累是人类衰老的原因之一。日本名古屋大学的小泽教授和澳大利亚莫纳士大学的安索尼·林奈教授将共同研究发现,为细胞提供能量的线粒体在其基因中容易发生突变,突变的积累可能是人类衰老的原因之一。在研究酵母时,研究小组发现细胞核中遗传基因的突变率是每100万个10-100细胞中就有一个。然而,线粒体基因的突变率高达每10-1000个细胞中有一个。研究小组还发现,一些原因不明的肥厚型心肌病和肌营养不良症可能是由线粒体基因突变引起的。

一些科学家认为人类衰老的关键步骤发生在大脑中。前苏联科学院动物进化形态学和生态学研究所通过对老鼠的实验证实了大脑对身体生理过程有直接影响的理论。此外,实验中还发现移植的神经细胞被回收,这可以加速细胞的生长。上述实验表明,免疫系统的功能直接依赖于大脑。据推测,人们可能会有目的地学会控制自己的健康,甚至强化自己的意志。出于这个原因,该研究所指出:如果一个人能从基因角度活到200岁左右,只要他在人脑上做一个不太复杂的手术,这个年龄限制就能推迟至少100年,而且他能活到300岁。

一些科学家认为细胞分裂有一定的限度,达到这个限度将导致衰老和死亡。美国科学家的研究发现,人类细胞从胚胎开始分裂,经过50代的连续分裂,所有人类细胞都会老化和死亡,人类生命也将结束。癌细胞已经分裂了成千上万次,而且还活着。这是因为正常细胞彼此紧密相连,基本上不与外界交换信息,而癌细胞不受任何限制。它们可以与病毒或其他物质交换基因结果,从而导致癌细胞增殖。

一位科学家将哺乳动物的神经核移植到去核的金蛋中,发现神经核经过100次分裂后没有显示出老化的迹象。如果这可以在身体上实现,延缓衰老就可以成为现实。

一些科学家发现,这是一种决定寿命的蛋白质。最近,一个由东京医科和牙科大学的三浦善纪和新川大学医学系心血管研究所的王业组成的研究小组发现了决定果蝇寿命的蛋白质。该团队开发了两个系列的纯果蝇,长寿(52天)和短命(长达35天),以找出它们的差异。结果表明,长寿果蝇体内富含长寿蛋白,但短命果蝇体内很少。这种蛋白质的分子量是76600。试验表明,如果在果蝇的饮食中掺入少量的蛋白质进行饲养,短命品系的寿命可延长至41天,长命品系的寿命可延长至61天,即使在死亡前喂食蛋白质,也能达到延长寿命的效果。与此同时,该团队还开发了一种抗长寿蛋白的抗体。结果证实,在小鼠和人类胎儿的早期阶段,存在与抗体反应的蛋白质。专家认为,这种蛋白质只与细胞分化过程中的身体形态有关,因此决定了生物体的寿命。将来,如果这种蛋白质的机制能够被阐明,研究长生不老药的梦想可能会成为现实。一些科学家发现,人类衰老的主要原因是线粒体DNA基因损伤。来自南加州大学洛杉矶分校和佐治亚州埃默里大学的科学家的研究表明,人类大脑中的DNA损伤程度随着年龄的增长而增加。研究发现,63至77岁人群的DNA损伤程度比24岁人群高14倍。80岁人群的伤害程度是63-77岁人群的4倍。研究人员认为,尽管需要对衰老进行进一步的研究,但DNA损伤可能是人类衰老的重要诱因之一。

一些科学家认为,随着新基因的植入,果蝇的寿命大大延长,人类抗衰老的研究也取得了进展。老化理论认为,一组称为自由基的不稳定和破坏性分子不断破坏细胞,导致它们逐渐被消耗。最后,这些细胞的大量流失导致细胞功能障碍、器官系统衰退、癌症或心脏病等疾病相继出现,白内障导致失明并最终导致死亡。维生素C、维生素E和β-胡萝卜素有助于消除自由基,所以相信这一理论的人经常把它们作为膳食补充剂。

此外,中国名医严德新教授得出了一个颇具创新性的结论,认为人体衰老的原因是气虚、血瘀和气血失衡。抗衰老的作用可以通过益气化瘀药物来实现。它打破了传统的脾肾两虚的观念,是我国抗衰老理论的一个突破。

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篇3:人类能否打开衰老研究的“黑箱”?

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近日,长期致力于“无症状发热”治疗和研究的北京协和医院神经内科主任崔丽英接诊。“我哥哥几年前被确诊。他哥哥出现症状后,我的老父亲带他去看医生。”

她在最近召开的第647届香山科学大会上向专家们提到了这个案例。

“两个病人都50多岁,携带特定的基因突变,这意味着有遗传因素。那么,这个基因是如何工作的呢?针对其他致病因素的现有药物如何对这些患者起作用?与此同时,我们也看到了绝大多数的“传播”案例。原因是什么?中国和其他国家患者统计数据差异背后的原因是什么?”在这次会议上,面对许多基础研究人员,崔丽英抛出了她的疑虑。

作为一名临床医生,崔丽英不仅担心患者的痛苦,还期待着对肌萎缩侧索硬化的病因和治疗进行深入研究。

关注主要疾病

据科学家称,肌萎缩侧索硬化是一种与衰老密切相关的神经退行性疾病。

研究和揭示衰老的本质规律,不仅是生命科学永恒的主题,也是科学应对衰老、实现“健康中国2030”战略规划的必要手段。会议执行主席、中国科技大学生命科学学院教授申勇在会上说。

近年来,神经系统的神经退行性疾病已成为衰老研究的焦点。

例如,在阿尔茨海默病(AD)周围,其主要病理特征已被证实为以“β-淀粉样蛋白”的名称沉积的斑块和由“tau蛋白”的过度磷酸化形成的神经原纤维缠结。

然而,近年来,仅针对这两个目标的药物临床试验都失败了,科学家转向了其他因素。

2018年6月,中国科学院上海医学研究所研究员耿美玉带领团队研制“甘露寡糖二酸(GV-971)”完成三期临床研究,成为世界上第一个基于多靶点协同机制开发的新型AD药物。

此外,北京天坛医院副院长、神经病学中心主任王拥军在会上指出:“最近的研究表明,血管因素与阿尔茨海默病有很强的相关性。”临床试验表明,强化降压治疗降低了轻度认知障碍和阿尔茨海默病的风险。

据出席会议的专家说,尽管这些疾病在临床和基础研究方面取得了不同的进展,但它们的病因学仍然像黑匣子一样神秘。

微观机制有望打开“黑匣子”

进一步的微观探索有望打开衰老和神经退行性疾病的“黑匣子”。

在分子水平上,哈佛医学院袁教授带领团队开展了细胞死亡的遗传机制研究,首次发现细胞凋亡基因,明确了细胞坏死的定义,逐渐成为衰老研究领域的重要基础研究方向之一。

在肌萎缩侧索硬化(以广泛的肌肉无力和萎缩为特征)周围,袁的团队发现细胞坏死调节分子RIPK1与该疾病密切相关,并揭示了衰老与肌萎缩侧索硬化的关系。"如果这种基因的表达受到抑制,它有望控制肌萎缩性侧索硬化."作为会议执行主席,在会上介绍了袁的报告。

在表观遗传调控方面,近年来,大会执行主席、中国工程院院士刘德培带领团队开展了组蛋白去乙酰化酶的研究,证实了组蛋白去乙酰化酶与病理性心肌肥厚、动脉粥样硬化、腹主动脉瘤和寿命的关系。

"这些物质可以通过调节物质代谢和能量代谢来影响寿命和衰老."刘德培指出。

与此同时,细胞水平的机制也受到科学家的极大关注。

据专家称,溶酶体和线粒体等细胞器的变化可能包含细胞衰老的重要原因。"线粒体的早期变化可能是衰老的主要驱动力之一."南开大学的陈权教授提到。

展望新单细胞技术的发展

与会专家指出,新技术的发展对于了解衰老过程中细胞甚至分子的变化是不可或缺的。其中,“单细胞技术”用于“观察”单个细胞是最受期待的。

中国科学院神经科学研究所研究员张旭在会议报告中指出,对于单个神经元,可以借助单细胞技术进行DNA测序、甲基化测序、核糖核酸测序等研究。

"其中,单细胞核糖核酸测序取得了最快的进展."张旭说:“这使我们能够分析神经元的细胞类型,筛选不同组神经元的代表分子,并检测衰老过程中各个神经元的基因表达变化。”

目前,国际上的大部分研究都是针对DNA和蛋白质等大分子,对细胞中2万多个小化学分子在衰老中的作用还缺乏系统深入的研究。

为了解决这个问题,中国科技大学生命科学学院教授熊伟带领团队开发了单细胞化学小分子质谱检测技术。

与会专家认为,衰老研究应着眼于当前神经系统的主要神经退行性疾病,凝聚关键科学问题,从分子、细胞、器官等不同层面深入研究,为抗衰老疾病寻找新的靶点。

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篇4:黑猩猩的智慧能否超过人类?

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不久前,一只名叫“查查”的雄性猩猩从监狱中逃脱,跑出了日本仙台的一个动物园。也许这个地方越高,就越安全。猩猩跑向电线杆。事实证明,它的想法是错误的。在麻醉枪的帮助下,查查再次被“逮捕”。

看完新闻后,我不知道是否每个人都想到了科幻电影《人猿星球的崛起》中的凯撒。由于医学的影响,黑猩猩拥有非常高的智力,并最终发展成为一群黑猩猩与人类竞争。另一只黑猩猩金刚也非常强壮。他把他的情人从土著野蛮人手中救了出来,跟着他来到了城市,最后为了保护他的情人和军队一起战斗。

尽管电影的内容被夸大了,但事实上黑猩猩也非常聪明。科学家发现,在进化过程中,黑猩猩而不是人类拥有最多的遗传变异。自从600万年前人类和黑猩猩“分离”以来,黑猩猩基因组经历了更多有益于自然选择的基因突变。如今的黑猩猩不仅能辨别不同的颜色,发出不同含义的叫声,而且行为也有点像人类。聪明的黑猩猩在学习后会做一些复杂的事情,比如拖地板、扫垃圾、使用刀叉等。科学家们做了一个实验来测试黑猩猩的智力。他们在天花板上挂了一串香蕉,并在房间里放了一些空盒子。最后,黑猩猩实际上想到了踩在盒子上才能够到香蕉。这个实验表明,黑猩猩和人类一样有智力,可以通过推理和判断来克服困难。

既然黑猩猩如此聪明,通过后天的学习和实践,它们的智慧超过人类吗?在查查发生的越狱会成为一起事故中的普通事件吗?电影中与人类战斗的黑猩猩真的会出现在现实中吗?事实上,你不必担心这个。人类产生意识和决定行为的大脑仍然与黑猩猩的大脑大不相同。人脑的重量约为1300 ~ 1500克,而黑猩猩大脑的重量仅约为500克,也就是说,人脑的容量约为黑猩猩大脑的3倍。

此外,研究发现黑猩猩的基因片段比人类少得多。黑猩猩22号染色体与其对应的人类21号染色体的单碱基差异为1.44%,插入和删除了68,000个DNA片段,导致人类21号染色体比黑猩猩22号染色体长400kb。在研究过程中,人们还发现了一个有趣的基因——har 1基因。这个基因直到3亿年前才出现在哺乳动物和鸟类的祖先身上。无脊椎动物和鱼类没有这种基因。黑猩猩和人类在这个基因上有多达18个核苷酸的差异。

研究人员认为,正是这种基因的快速进化引发了大脑皮层的进化,并使人类大脑能够发展出更复杂的功能。不管这是真是假,有一点是肯定的:人类确实比黑猩猩聪明。黑猩猩要反抗还有很长的路要走。

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篇5:未来其他星球上人类能否居住

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针对地球上的将来不持开朗心态的人,或许会在宇宙空间中找寻另一个佳园,如同数百年前西方人香港移民到美洲和加拿大一样。颇具冒险精神实质的人喝彩着走上太空飞船,如同之前的海员盼望着到漫长的国家旅游一样。在新的定居地,必须生产制造食材、水、气体和别的性命必须品的各种各样技术性,定居地可以完成自力更生也十分关键。

太阳系行星中的别的地区并不象地球上一样“热情好客”,因而,在定居地的最开始日常生活一定较为困惑。第一批定居者必须一定的胆量和专业技能,才可以在艰辛的标准下存活出来。她们将来源于地球上的每个地区,每一个人的亲身经历彻底不一样。有的人或许是由于对地球上的政冶不满意,期待有着另一种社会发展方式。对社会发展的不满意也是好多个新世纪前大家转移到美洲或是加拿大的关键缘故之一。被挑选定居的行星或通讯卫星务必要有牢固的表面,换句话说木星、木星、天王星和海王星不可以被列入考虑到范畴,由于他们全是气雾气行星,沒有固态表面。

此外,行星或通讯卫星的表面溫度不可以太高。水星地表温度在400℃之上,因而从理论上讲人们也没法在它上边定居。也有,吸引力也不可以较弱,不然大家没法在土层直立行走。月球引力仅有地心引力的1/6,被挑选的行星或通讯卫星上的吸引力不可以小于月球引力。那样又有很多小通讯卫星也不宜人们定居,和小行星或是陨星一样。

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篇6:人类能否创造意识呢?神经学家打造超级人脑

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据国外媒体报道,人工智能是一个热门的研究领域,科学家试图通过模拟人脑的活动来研制出先进的机器人,其终极目标是创造意识人类的大脑是否能建立起一个超级复制品呢?在TED大会上,洛桑联邦理工学院蓝脑计划负责人亨利·马克拉姆宣布了一项超级蓝图,如果该计划获得成功,那么十年之内或诞生可创造意识形态的全息技术,其有助于创造一个拥有自我意思的人工智能。这位出生于南非的神经学家目前正在试图建立一个完整的人脑模型,从微小的突触到整个脑部半球,并通过一台超级计算机进行模拟。

人工智能已经困扰了科学家几十年之久,大部分人认为这是不可能实现的,意识之谜可能永远无法解开。人脑的结构非常复杂,拥有860亿个神经元以及千万亿级的连接,如果我们能将人脑完全拆开,那么这里将是一片全新的领域,可以为研究人员提供解决脑部疾病的办法。人工智能技术的发展使得电脑变得足够复杂,可以解算庞大的数据。来自加州理工学院的克里斯托夫·科赫教授认为蛔虫仅仅有302个神经元,但是我们还没弄懂这种生物是如何“工作”的,有太多关于大脑的奥秘是我们所不知道的。

研究小组目前已经突破了单个老鼠基因表达的研究,正在探索动物脑组织形成意识的原理,相关成果已经公布在神经学的学术期刊上,并被纳入统一的大脑意识模型中,最终这些发现将在IBM蓝色基因超级计算机上进行模拟。马克拉姆认为其中的最大问题是这些方法是否具有普遍性,因为相比较于老鼠大脑皮层,人类的大脑显得更加复杂,谁也不知道按照该思路打造出的产物是否像一个真正的大脑。

建立人工智能的意识只有不断试验、不断模拟,才能找到问题的答案,这是唯一的探索途径,建立模拟人类大脑的体系是一个令人难以置信的生物发现,马克拉姆设想需要全球神经学领域大约6000名研究人员参与该项目的模拟数据解算,虽然多数神经科学的学科带头人认为马克拉姆的计划并不现实,但是他已经获得了一些支持,一组由15位神经科学博士组成的科学家团队试图模拟拥有百万级神经元的老鼠大脑皮层。

一位古埃及外科医生将大脑形容为头骨的精髓,大约在1500年以后,亚里斯多德宣布大脑就像一个辐射体,将内心热而沸腾的能量散发出去,神经科学已经走过了漫长的发展道路,到现在为止我们依然有很多不知道的事物,过去的一个世纪是大脑研究巨大进步的时代,我们了解到大脑具有生物电流,并由错综复杂的神经连接控制,组成了庞大而复杂的网络,电信号是大脑指令的传输载体。神经递质的突触释放刺激信号,并作用于相邻的神经元受体,突触相当于电路中的逻辑开关,轴突则是传输信号的电线,可将思维活动通过电信号传递到身体的相关部位上。

当神经信号传递时,有几十个不同的神经递质进行接收,传递过程中还具有超过350种离子通道,一个神经元就包含了如此庞大的复杂结构。对此,神经科学家喜欢通过磁共振成像来探索大脑活跃区,监测可以显示血液流经灰质时所表征出的状况。此外,无创成像技术也是大脑意识探索的一项技术,可以显示人类大脑中错综复杂的电信号连接网。

建立复制人类大脑意识的探索需要更多的资金投入,对此欧盟委员会在今年1月拨款10亿欧元对该项目进行支持,如果马克拉姆的“复制意识”计划获得成功,那么人类必然将进入全新的时代。

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篇7:​当AI开始歌唱 人类的歌声还能否被大众听到?

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它的出现不仅给音乐产业带来了新的商业模式和利润增长点,也引发了对人类文化和价值观的思考。但是AI唱出的歌曲不具“灵魂性”,人类的歌声不会被代替。自从二十一实际以来,人工智能技术一直在不断进步。从最早的专家系统和机器学习到现在的深度学习和自然语言处理,人工智能的应用范围越来越广泛,涉及到医疗、金融、物流、教育、媒体等各个领域。而最新的一项人工智能技术——AI歌手,也引起了人们的极大兴趣。

AI歌手是指通过人工智能技术生成的虚拟歌手,其音乐作品完全由计算机程序生成,包括歌曲的旋律、歌词、演唱方式等。与传统的音乐创作不同,它能够在短时间内创作出大量的音乐作品,并且可以根据用户的需求进行不同风格和主题的定制。

在这个快速发展的人工智能时代,需要认真思考AI的出现对社会和文化的影响,它为音乐产业带来了新的商业模式和利润增长点。由于AI歌曲的制作成本低廉,专辑数量和发行速度可以大大加快,这使得音乐公司可以更快地推出新歌手和新作品,还能够满足不同人群的音乐偏好,从而扩大音乐市场。

这项技术也也存在一些潜在的问题,由于创作方式完全由计算机程序生成,这将导致音乐创作过程中的情感和个性失去了很大的发挥空间。相较于人类歌手,AI歌手无法表达真正的情感,可能只是简单地模仿了一些固定的歌唱方式,也会进一步削弱人类歌手的市场竞争力。如果AI歌手可以取代人类歌手,那么会有很多歌手和音乐人失业,这对整个音乐产业和文化产生重大影响。

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