(聲明：刊用中國《中華文摘》稿件務(wù)經(jīng)書(shū)面授權)
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去挖掘。但哪些是最重要的未解之謎，我們距離找到答案還有多遠？2005年7月1日，在紀念美國《科學(xué)》雜志創(chuàng )刊125周年之際，科學(xué)家們總結出了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：
意識的生物學(xué)基礎是什么？
17世紀的法國哲學(xué)家有一句名言：“我思故我在”�？梢钥闯�，意識在很長(cháng)時(shí)間里都是哲學(xué)討論的話(huà)題�，F代科學(xué)認為，意識是從大腦中數以?xún)|計的神經(jīng)元的協(xié)作中涌現出來(lái)的。但是這仍然太籠統了，具體來(lái)說(shuō)，神經(jīng)元是如何產(chǎn)生意識的？近年來(lái)，科學(xué)家已經(jīng)找到了一些可以對這個(gè)最主觀(guān)和最個(gè)人的事物進(jìn)行客觀(guān)研究的方法和工具，并且借助大腦損傷的病人，科學(xué)家得以一窺意識的奧秘。除了要弄清意識的具體運作方式，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(zhù)器官再生？
有一些生物擁有非凡的修復本領(lǐng)：被切斷的蚯蚓可以重新長(cháng)出一半身體，而蠑螈可以重建受損的四肢……相比而言，人類(lèi)的再生本領(lǐng)似乎就差了一點(diǎn)。沒(méi)有人可以重新長(cháng)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到原來(lái)的狀態(tài)�？茖W(xué)家發(fā)現，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(cháng)出了新的器官。那么人類(lèi)是否可以利用類(lèi)似的手法，在人工控制下自我更換零部件呢？
一個(gè)皮膚細胞如何能變成神經(jīng)細胞？
在上個(gè)世紀中期，生物學(xué)家把青蛙的體細胞核放入青蛙的去核卵細胞里，結果制造出了克隆蝌蚪。最近幾年，關(guān)于人類(lèi)胚胎干細胞的研究正在熱火朝天地進(jìn)行——把人的體細胞核放入卵細胞中，科學(xué)家期待著(zhù)制造出各種各樣的人類(lèi)體細胞，例如神經(jīng)細胞、成骨細胞、心肌細胞等等。盡管科學(xué)家已經(jīng)取得了一些成功，他們仍然對于這種體細胞核移植技術(shù)能夠成功的原因知之甚少。的確，去核的卵細胞在這個(gè)過(guò)程中扮演著(zhù)至關(guān)重要的角色——可是具體機制是什么？
一個(gè)體細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。植物的體細胞不需要繁瑣的體細胞核移植技術(shù)，就能重新變成植物胚胎細胞�？茖W(xué)家很早就已經(jīng)開(kāi)始利用植物的這種性質(zhì)。用一小塊植物組織，在實(shí)驗室里就能培養出可以供一片森林使用的幼苗。但是為什么植物細胞有這樣的靈活性？科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現了一些線(xiàn)索，例如植物的生長(cháng)素在這個(gè)過(guò)程中起到的作用。
人類(lèi)篇：
為什么人類(lèi)的基因這么少？
2003年，當人類(lèi)基因組計劃接近完成的時(shí)候，生物學(xué)家在歡呼這一成就的同時(shí)，驚奇地發(fā)現人類(lèi)的基因數量比原先估計的少，是的，人只有大約2.5萬(wàn)個(gè)，而原來(lái)認為應該有10萬(wàn)個(gè)。相比之下，一種非常簡(jiǎn)單的生物——線(xiàn)蟲(chóng)也有2萬(wàn)個(gè)基因。擬南芥植物的基因數量比人類(lèi)稍多，而水稻的基因數量則是人類(lèi)的一倍�？茖W(xué)家認為，基因組運作的方式應該比以前認為的更加靈活和復雜，他們正在探尋這些少用基因多辦事的分子機制。
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)現有些人對于某些藥物的反應和其他病人不同。例如，某種麻醉用肌肉松弛劑會(huì )導致特定的人無(wú)法呼吸，最終，科學(xué)家發(fā)現這種現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)醫學(xué)發(fā)展出更高級的治療手段，也就是說(shuō)，根據個(gè)人的DNA進(jìn)行“量體裁藥”？科學(xué)家已經(jīng)辨認出了一批與藥物相互作用的基因。但是要真正實(shí)現“量體裁藥”，恐怕還為時(shí)尚早。
人類(lèi)壽命可以延長(cháng)多少？
盡管百歲老人仍然少見(jiàn)，人類(lèi)的平均壽命(尤其是在發(fā)達國家)在過(guò)去的幾十年中一直在延長(cháng)。但是這種趨勢能保持多久？科學(xué)家通過(guò)對實(shí)驗動(dòng)物的研究，發(fā)現包括限制熱量攝入在內的一些方法可以顯著(zhù)地延長(cháng)它們的壽命。但是這些方法是否可以成功地應用到人類(lèi)的身上，以及能延長(cháng)多少壽命呢？一些科學(xué)家認為，至少人類(lèi)活到100歲可以成為家常便飯。不過(guò)，即使是這樣，長(cháng)壽也會(huì )帶來(lái)其他的麻煩，比如社會(huì )保險。
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)它們都儲存在我們的大腦中。但是它們具體在什么部位？
上個(gè)世紀50年代，科學(xué)家發(fā)現大腦中的“海馬區”在存儲信息的過(guò)程中扮演著(zhù)至關(guān)重要的角色——如果切除掉海馬區，那么以前的記憶就會(huì )一同消失。但是海馬區的神經(jīng)細胞如何把信息固定下來(lái)？科學(xué)家發(fā)現一些分子參與到了記憶的形成。此外，神經(jīng)細胞突觸地形成也與記憶相關(guān)聯(lián)。但是，科學(xué)家目前對于記憶的運作機制的了解還不夠——而這一機制對于理解我們自身是非常重要的。
我們可以選擇性地關(guān)閉一些免疫應答嗎？
在今天，器官移植已經(jīng)成為了一種不那么罕見(jiàn)的手術(shù)，但是醫生和病人面對的一個(gè)大麻煩在一定程度上仍然存在：免疫排斥反應。病人的免疫系統有可能把移植的器官當作“非我族類(lèi)”進(jìn)行攻擊，讓手術(shù)功虧一簣。為了防止這種情況發(fā)生，醫生要仔細挑選供體器官，而有的病人需要終身服用免疫抑制類(lèi)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，既讓免疫系統正常工作，又不會(huì )排斥移植的器官的方法，但是要實(shí)現臨床的應用，還需要很長(cháng)的時(shí)間�！ �
(摘自《環(huán)球》雜志)
