【菜科解读】

关于我们自身，关于宇宙、关于地球、有太多的谜题等待我们去挖掘。

但哪些是最重要的未解之谜，我们距离找到答案还有多远?

1、马尔萨斯仍然错了吗?

　　1798年，马尔萨斯发表了他著名的《人口原理》一书，他提出人口增长总是跟不上食品供应的增长，而只有灾难才能阻止增长。

200年过去了，地球总人口增长到了60亿(是马尔萨斯时代的6倍)，但是马尔萨斯所预言的大灾难并没有发生。

科学技术在很大程度上阻止了这种灾难。

但是人类仍然面临着一个问题，如何保证大灾难不会在未来发生?

2、为什么人类的基因这么少?

　　2003年，当人类基因组计划接近完成的时候，生物学家在欢呼这一成就的同时，惊奇地发现人类的基因数量比原先估计的少，是的，人只有大约2.5万个，而原来认为应该有10万个。

相比之下，一种非常简单的生物——线虫也有2万个基因。

拟南芥植物的基因数量比人类稍多，而水稻的基因数量则是人类的一倍。

科学家认为，基因组运作的方式应该比以前认为的更加灵活和复杂，他们正在探寻这些少用基因多办事的分子机制。

3、遗传差异和个体健康在多大程度上是相关联的?

　　很早以前科学家就发现有些人对于某些药物的反应和其他病人不同。

例如，某种麻醉用肌肉松弛剂会导致特定的人无法呼吸，最终，科学家发现这种现象的原因在于他们拥有特定的基因。

这也就带来了一个问题：研究不同的人之间的遗传差异是否可以促进医学发展出更高级的治疗手段，也就是说，根据个人的DNA进行“量体裁药”?科学家已经辨认出了一批与药物相互作用的基因。

但是要真正实现“量体裁药”，恐怕还为时尚早。

4、人类寿命可以延长多少?

　　尽管百岁老人仍然少见，人类的平均寿命(尤其是在发达国家)在过去的几十年中一直在延长。

但是这种趋势能保持多久?科学家通过对实验动物的研究，发现包括限制热量摄入在内的一些方法可以显著地延长它们的寿命。

但是这些方法是否可以成功地应用到人类的身上，以及能延长多少寿命呢?一些科学家认为，至少人类活到100岁可以成为家常便饭。

不过，即使是这样，长寿也会带来其他的麻烦，比如社会保险。

5、什么遗传差异导致我们成为独特的人类?

　　随着基因测序技术的改进，越来越多物种的基因组全序列进入了科学家的数据库中，包括我们自己和数种灵长类亲戚，比如黑猩猩。

我们很容易分辨出人和黑猩猩，然而在分子水平上，这种分辨却不那么容易。

我们和黑猩猩的DNA差异大约是1.2%。

这是一个很小的数字，但是从绝对数量上来看，这种差异意味着3千多万个碱基对的不同。

到底是这3千多万个差异中的哪些，让我们在与黑猩猩“分家”之后，变得如此独特?科学家正在寻找那些让我们有别于其他灵长类物种的遗传差异，当然，还有文化、语言和技术等等超越基因的因素。

6、记忆是如何存取的?

　　美好的记忆、悲伤的记忆，关于解方程技巧的记忆，英语单词的记忆，毫无疑问它们都储存在我们的大脑中。

但是它们具体在什么部位?上个世纪50年代，科学家发现大脑中的“海马区”在存储信息的过程中扮演着至关重要的角色——如果切除掉海马区，那么以前的记忆就会一同消失。

但是海马区的神经细胞如何把信息固定下来?科学家发现一些分子参与到了记忆的形成。

此外，神经细胞突触地形成也与记忆相关联。

但是，科学家目前对于记忆的运作机制的了解还不够——而这一机制对于理解我们自身是非常重要的。

7、我们可以选择性地关闭一些免疫应答吗?

　　在今天，器官移植已经成为了一种不那么罕见的手术，但是医生和病人面对的一个大麻烦在一定程度上仍然存在：免疫排斥反应。

病人的免疫系统有可能把移植的器官当作“非我族类”进行攻击，让手术功亏一篑。

为了防止这种情况发生，医生要仔细挑选供体器官，而有的病人需要终身服用免疫抑制类药物——这显然不是个好主意。

科学家已经找到了几种可能的方法，既让免疫系统正常工作，又不会排斥移植的器官的方法，但是要实现临床的应用，还需要很长的时间。

8、是否存在行之有效的艾滋病疫苗?

　　每年，仅仅美国国立卫生院就投入5亿美元用于艾滋病疫苗的研发工作。

但是迄今为止还没有一种疫苗表现出实用性。

怀疑者认为艾滋病疫苗永远都不会成功，因为人类免疫缺陷病毒(HIV)变化多端。

而支持者认为，在猿免疫缺陷病毒上，疫苗可以产生效果，因此HIV的疫苗也可能成功。

9、什么能替代廉价的石油

　　没有人否认石油最终会用光。

而且，石油产量可能不久就要开始下降。

即便不考虑这些因素，全球变暖的危险也促使人类尽快找到替代石油的能源——太阳能?风能?核能?每一种似乎都很有潜力，但是它们都还不太成熟。

10、意识的生物学基础是什么?

　　17世纪的法国哲学家有一句名言：“我思故我在”。

可以看出，意识在很长时间里都是哲学讨论的话题。

现代科学认为，意识是从大脑中数以亿计的神经元的协作中涌现出来的。

但是这仍然太笼统了，具体来说，神经元是如何产生意识的?近年来，科学家已经找到了一些可以对这个最主观和最个人的事物进行客观研究的方法和工具，并且借助大脑损伤的病人，科学家得以一窥意识的奥秘。

除了要弄清意识的具体运作方式，科学家还想知道一个更深层次问题的答案：它为什么存在，它是如何起源的?

我国历史上还有哪些未解之谜？

我国历史上存在众多未解之谜，老子出关后的去向仅为其中之一，以下是一些其他著名的未解之谜：西周青铜器“九鼎”下落之谜：九鼎是夏、商、周三代象征国家政权的传国之宝，相传为大禹所铸。

《史记·封禅书》记载“禹收九牧之金，铸九鼎，皆尝亨觞上帝鬼神。

遭圣则兴，鼎迁于夏商。

周德衰，宋之社亡，鼎乃沦没，伏而不见”。

秦灭周后第二年即把周王室的九鼎西迁咸阳，但到秦始皇灭六国，巡游天下，至彭城时，九鼎已不知所终。

有一种说法认为九鼎沉没在泗水彭城，秦始皇出巡泗水彭城地方时，曾派人潜水打捞，结果徒劳无功。

九鼎的下落至今仍是历史谜团，其究竟是毁于战火、埋于地下，还是沉于江河湖海，均无确凿证据。

徐福东渡之谜：秦始皇时期，徐福奉命率领数千名童男童女及众多工匠、谷种等东渡，声称是为秦始皇寻找长生不老药。

《史记·秦始皇本纪》记载“齐人徐福等上书，言海中有三神山，名曰蓬莱、方丈、瀛洲，仙人居之。

请得斋戒，与童男女求之。

于是遣徐福发童男女数千人，入海求仙人”。

然而，徐福东渡后一去不复返，其最终去向成为千古谜团。

目前有多种说法，一种认为徐福东渡到了日本，在日本列岛定居下来，传播了中原地区的先进文化和生产技术，对日本的发展产生了重要影响；

另一种说法认为徐福可能到达了菲律宾、美洲等地，但这些说法都缺乏确凿的考古和历史证据支持。

楼兰古国消失之谜：楼兰古国是古丝绸之路上的一个重要城邦国家，位于今新疆罗布泊西北岸。

它曾经繁荣一时，是东西方文化交流的重要枢纽，在公元前176年前建国，到公元630年却突然神秘消失。

关于楼兰古国消失的原因，众说纷纭。

有观点认为是由于气候变迁，罗布泊水源干涸，导致楼兰人无法继续在此生存而迁徙；

也有观点认为是战争因素，外敌入侵或内部冲突使得楼兰遭受毁灭性打击；

还有观点认为是疾病传播，一场严重的瘟疫席卷楼兰，致使人口锐减，最终导致国家灭亡。

但这些说法都缺乏足够的证据来完全证实，楼兰古国消失的真正原因至今仍是一个未解之谜。

和氏璧流向之谜：和氏璧是中国历史上著名的美玉，被誉为“天下所共传之宝”。

它最早由楚国人卞和在荆山发现，后历经波折成为楚国的国宝。

战国时期，和氏璧流传至赵国，引发了“完璧归赵”的典故。

秦统一六国后，和氏璧被秦始皇制成传国玉玺，成为皇权的象征。

然而，在五代十国时期，后唐末帝李从珂携带传国玉玺登玄武楼自焚，此后传国玉玺便下落不明。

有人认为它可能在大火中被烧毁，也有人认为它被秘密保存下来，流落民间或藏于某个隐秘之地，但至今仍未发现其确切踪迹。

明朝《永乐大典》正本下落之谜：《永乐大典》是明成祖朱棣命解缙、姚广孝等人主持编纂的一部大型类书，它汇集了古今图书七八千种，内容涵盖了经、史、子、集、天文地理、阴阳医术、占卜、僧道、技艺等各个方面，是中国古代文化的集大成之作。

《永乐大典》编纂完成后，只抄录了一部正本，副本于嘉靖年间重录。

明朝灭亡后，正本下落不明。

有观点认为正本可能毁于战火，如在李自成攻占北京时被烧毁；

也有观点认为正本可能被殉葬于明成祖朱棣的长陵或其他皇陵中，但目前尚未发现相关证据，其真实下落仍是一个未解之谜。

中等质量黑洞发现未解之谜

2019年5月21日，LIGO和室女座干涉仪探测到编号为GW190521的引力波信号，该信号源于两个黑洞碰撞合并。

分析显示，合并后的黑洞质量约为太阳的142倍，而其“父母”黑洞的质量分别为太阳的66倍和85倍。

这一发现被认定为首个对中等质量黑洞的直接探测，填补了恒星质量黑洞（约100倍太阳质量）与超大质量黑洞（百万至十亿倍太阳质量）之间的质量空白。

高质量间隙黑洞的突破性意义此次发现的85倍太阳质量黑洞具有特殊意义。

根据现有恒星演化模型，质量超过65倍太阳的黑洞无法通过单颗恒星坍缩形成，因其超新星爆发会完全摧毁恒星核心，无法留下坍缩为黑洞的物质。

该黑洞的发现首次明确了“高质量间隙”（恒星质量黑洞与中等质量黑洞之间）的存在，挑战了传统理论，并为研究黑洞形成机制提供了新方向。

引力波探测技术的关键作用传统黑洞探测依赖间接方法（如观测黑洞吞噬物质时释放的辐射），而引力波探测技术（如LIGO）通过捕捉双黑洞合并产生的时空涟漪，实现了对黑洞的直接观测。

GW190521的信号虽仅持续十分之一秒，但科学家通过分析其特征（如频率、振幅），结合爱因斯坦广义相对论，确认了中等质量黑洞的诞生。

这一技术突破为黑洞研究开辟了新途径。

科学界的争议与未解问题尽管证据确凿，但科学家对GW190521的性质仍存在争议。

部分学者认为，该事件可能代表了一种全新的双黑洞类型，而另一部分则认为其可能是已知高质量黑洞的特殊案例。

此外，中等质量黑洞的数量稀少性（全宇宙仅探测到少数案例）及其形成机制（如是否通过多次合并或未知过程产生）仍是未解之谜。

这些争议推动了后续研究，例如通过更大规模的引力波探测网络（如LISA）进一步验证结果。

对超大质量黑洞形成之谜的启示中等质量黑洞的发现为解锁超大质量黑洞的形成提供了关键线索。

目前主流理论认为，超大质量黑洞可能由中等质量黑洞通过持续吸积物质或多次合并逐步增长形成。

GW190521的案例支持了这一假设，即中等质量黑洞可作为超大质量黑洞的“种子”，在宇宙早期环境中通过复杂过程演化而来。

引力波天文学的黎明时代科学家普遍认为，当前引力波天文学仍处于初级阶段，但GW190521的发现标志着该领域的重大突破。

正如西北大学天文学家蔡斯·金博所言：“我们正处在引力波天文学的黎明时代，这一发现不仅回答了现有问题，更提出了大量新问题。

”未来，随着探测技术的升级（如第三代引力波探测器）和国际合作（如LIGO-Virgo-KAGRA网络），人类对黑洞的认知将进一步深化。

总结：中等质量黑洞的发现已通过引力波探测得到直接证实，其存在为黑洞质量分布、形成机制及超大质量黑洞演化等核心问题提供了关键证据。

尽管部分细节仍存争议，但这一发现无疑推动了天文学前沿研究，标志着人类对宇宙奥秘的探索迈出了重要一步。