宇宙生命之谜四字成语的意思

1. 宇宙生命之谜的词语解释

宇宙生命之谜的词语解释：

发达：（事物）已有充分发展；（事业）兴盛。

有机分子：含碳元素的化合物，组成有机物的分子叫有机分子。

理论：人们由实践概括出来的关于自然界和社会的知识的有系统的结论。

沧海一粟：意为大海里的一粒谷子，借以比喻非常渺小，微不足道。

起源：事物发生的根源。

能源：能够产生能量的物质，如燃料、水力、风力等。

枯萎：干枯萎缩。

稀薄：稀少，淡薄。

抵御：抵挡；抵抗。造句：我们应当团结起来， 一致抵御外敌。

考察：细致深刻地观察。

在别的星球有生命的在银河系180亿个行星系中，假如1%的星系有生命的可能，那么概率是1.8亿多；在这1.8亿中，假如1%有生物，那么概率是180多方；在180万中，假如有1%是有智慧生物，那么概率是1.8万。

如果算上河外星系，概率会高得吓人。因此，"人类是宇宙独苗"的想法是幼稚可笑的。

每当繁星灿烂的夜晚，我们仰首苍穹，一道白练般的银河横亘天际，北极星旁的仙女座星云隐隐向人们诉说着那耳听不见的故事。此时，牛郎织女的神话、嫦娥奔月的传说、北极仙翁的故事，早已在心头环绕，追随屈原问天的古音，我们斗胆问苍天：苍茫浩宇，可有亲朋？ 宇宙之中除了星辰以外，还有生物吗？有没有像人类这样伟大的智慧生物？宇宙没有回答！是默认，还是不屑一顾？ 这不能怪伟大的宇宙，只能怪渺小的地球人，因为我们在宇宙回答之前，甚至在我们提出问题之前，在我们的心中早已有了一个确定不疑的答案，那就是：地球是宇宙中唯一的独苗。

地球是宇宙独苗的看法自古就有。大家不会忘记，中世纪时候的西方，宗教神学认为，地球是宇宙的中心，因为万能的上帝就居住在地球上。

当然，这不仅是西方的问题，几乎在全世界各民族中都有类似的看法。中国人就认为，中国是世界的中心，所以才叫"中国"。

实际上，大家心里都明白，我们歌颂地球，并不是真正歌颂地球的伟大，而是变着法子歌颂人类的伟大，"世间万物，惟人为大"，这才是最根本的目的。"地球是宇宙中心"，"人类是宇宙的独生子"的观念早已深深根植于人们的脑海。

如果说以上的观念产生于认识的落后，尚有情可原，但问题是这同人们的认识似乎没有关系。事实上，直到今天还有相当多的人抱有同样的看法，现代科学在打倒迷信的时候，似乎也无意消除地球中心论观念，相反，许多科学家都在积极寻找证据，来证明地球人类是宇宙独生子的宗教观念。

因此，关键在于人类自高自大的本性。 然而，不论人们如何小心翼翼维护着那易于破碎的自尊心，科学本身的发展正一下又一下，一点又一点，将那本来早已千疮百孔的自尊心敲得粉碎，人们正被迫接受如下事实： 正如我们今天把世界看成一个整体一样，实际上整个宇宙就是一个完美的整体，我们地球及太阳系只是这个整体中的一小部分，而且几乎小到完全可以忽略不计的程度。

同样的，正如目前所有国家的政治、经济、文化的发展不能脱离世界整体性影响一样，在宇宙中各星系的存在与演变也存在着相互的作用。当我们的文明正冲破地球引力迈向宇宙文明之际，人们越来越认识到，在整个字宙中，能够有意识地影响地球发展的绝非仅有人类（人类影响地球的历史充其量只有200万年的时间，仅占地球时间的1/2500），浩浩的宇宙每时每刻都在发生着人们意想不到的事情，生命的生成与毁灭，乃是宇宙运行中必不可免的日常小事。

让我们先来看一下宇宙中存在生命的概率：现代天文学公认，我们所处的银河系大约有3000亿颗恒星，至少有180亿个行星系，假如这其中只有1%的行星系可能存在生物，那么数字依然是庞大的，乃有1.8亿之多。再假如，这其中1%的行星系上有生物，那么我们得到的数字仍将是180万。

让我们再进一步假设，每100颗有生命的行星，只有贝颗居住着智力水平与人类相等的生物，那么我们的银河系有可能存在高级生命的行星仍有1.8万之多。这才是仅仅我们一个银河系，宇宙中间又存在多少个类似银河系的巨大星系呢？恐怕是一个吓人的天文数字。

因此，单从概率的角度讲，地球人是宇宙间唯一智慧生物的观点是幼稚可笑的。毫无疑问，宇宙间有数不清的与地球类似的行星，有类似的混合大气，有类似的引力，有类似的植物，甚至有类似的动物。

早在公元前4世纪，古希腊哲学家米特罗德格斯就曾说过："认为在无边的宇宙中只有地球才有人居住的想法，就像播种谷子的土地上只长出独苗一样可笑。" 1997年，美国生物学家在地球上发现一种太古生物，这种生物能在极冷或极热的极端环境下生存，并且它具有细菌和包括动植物及人在内的所有真核生物两种特点，是地地道道的第三种生命形式。

此种生物的发现证明，人类对生命所具备的特点了解得相当不够。请不要忘记，这仅仅是在地球的环境之内，在广大的宇宙中间，生命的形式更为复杂，用地球生物观点来品评宇宙生物的存在是最不可取的做法。

美国宇航局最近宣布，他们在地球附近的波雷尔利斯恒星周围发现了一颗绕其公转的新行星，这颗行星与太阳系最大的行星木星的大小差不多。新发现的行星距离恒星3700万公里，是地球距太阳的1/4，比水星离太阳的距离还要近，其表面温度估计达到200℃-260℃，在这种温度下，地球生物是很难生存的，但宇宙中可能存在耐高温的生物。

这颗行星的发现，使人们增强了信心，太空中很可能有大量存在生命的行星。 1969年，在陨落于澳大利亚的碳质球粒陨石中，发现了地球上不能天然形成的右不对称氨基酸，显示了地球以外孕育生命的可能性。

就在最近，美国宇航局宣布，从哈勃太空望远镜中得到的照片显示，一直被认为不稳定的木星上发现有大气，还有潮湿的土壤，这说明木星已经具备产生。

10*宇宙生命之谜 一、教材说明 这篇课文介绍了科学家探索地球之外是否有生命存在的艰难历程，说明到目前为止，地球之外是否有生命存在，仍然是一个未解的谜。

课文从古代神话讲起，引出了“地球之外的太空中是否有生命存在”这个问题；接着概括地说明，从理论上猜测，地球绝不是有生命存在的唯一天体，但是至今尚未找到另外一颗有生命的星球；然后具体地介绍了科学家探索的历程（先研究了生命存在必须具备的条件；再根据这些条件对太阳系除地球之外的其他行星进行了分析，得出了太阳系中唯一有可能存在生命的星球是火星；然后利用宇宙飞船对火星作近距离的观测，又让宇宙飞船在火星登陆，进行了一系列的分析测试）；最后说明，人们至今尚未在地球之外的太空中找到生命，但科学家仍然相信那里存在着生命，因此，地球之外是否有生命存在，仍然是一个谜。 选编这篇课文的主要意图，是通过阅读理解，学习科学家追求真知、不断探索的精神，激发学生爱科学、学科学、探索宇宙奥秘的兴趣，领悟作者采用分析、比较、排除的方法说明问题的表达方法。

科学家根据生命存在的条件探索火星的情况及其成果，是教学这篇课文的重点；学生对有关生命科学的理论、术语的理解是教学这篇课文的难点。 二、学习目标 1.认识“酶、碳、冥、磁”4个字。

2.正确、流利、有感情地朗读课文。 3.读懂课文，了解课文围绕“地球之外是否有生命存在”这一问题讲了些什么，培养爱科学、学科学的兴趣和探索未知的好奇心。

三、教学建议 1.课前，教师要了解银河系、太阳系、火星、生命科学等方面的知识，可制作有银河系、太阳系、火星的教学课件。学生可阅读《小学生十万个为什么》，了解与课文内容相关的知识，为理解课文内容作准备。

2.这是一篇介绍科学家探索宇宙生命的科普文章。教学时，教师要让学生进行充分的自学，然后组织学生交流学习收获，提出不明白的问题。

在此基础上，师生共同进行梳理归纳，确定重点讨论的问题。 （1）天体上可能存在生命的条件。

这个方面的内容写得比较详细，学生阅读理解后，教师引导学生用自己的话说一说。学生对这部分内容的理解，是学习其他内容的重要前提和基础。

（2）科学家探索火星上有无生命的情况及其结论。这是学习这篇课文的重点。

教学时，先引导学生认真阅读课文，弄清科学家对火星探索的历程，然后再理解科学家经过观测分析得出的结论：“在火星上生命难以生存”“在飞船着陆的地区，火星表面没有生命存在”。组织学生讨论这个问题的时候，一定要让学生搞清楚，科学家一开始认为火星上有生命存在，是根据生命存在的条件作出的推测；后来得出的结论，是根据宇宙飞船探测到的事实作出的科学判断，从而培养学生科学的思维方法。

（3）地球之外的太空中到底有没有生命存在。这个问题课文没有作出明确的回答。

教师要组织学生结合课文内容进行充分讨论，激发学生热爱科学、追求真知的兴趣。教学时，可引导学生从以下两个方面思考：一是科学家的探测只证明火星表面没有生命存在，而未探测出火星岩层中有无生命存在，科学家的疑问“生命物质是否会存在于火星的岩层之中呢？”明确告诉了我们这一点；二是科学家通过对落到地球上的一些陨石的分析，发现太空有有机分子存在，所以，科学家仍然相信“在太空中存在着生命”。

因此，文章最后说“地球之外是否有生命存在，是人类一直探索的宇宙生命之谜”。 3.课后可组织学生开展一次语文实践活动。

教师可布置学生搜集古今中外人类探索宇宙奥秘的文章、，以“宇宙的奥秘”为主题举办一次文章、展览，激发学生学科学、用科学的兴趣。 4.对课文中出现的科学术语，如对学生理解课文没有太大影响，教学时可不涉及；如对读懂课文有较大影响，或学生要求解释的，教师可做通俗的解说。

四、参考资料 银河系银河系包含几千亿颗星体，我们的太阳就是其中之一。银河系里大多数恒星集中在一个扁盘状的空间范围内，好像一个铁饼。

扁盘密集部分的直径约为八万光年。太阳距离银河中心约三万光年。

银河系有三个主要组成部分：银盘、银核和银晕。 太阳系太阳系是一个巨大的天体系统，主要包括太阳和围绕着太阳旋转的九大行星，60多颗围绕着不同行星运转的卫星，数以万计的小行星、彗星、流星体，以及行星际气体和尘埃物质。

火星火星是太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第四颗，它的体积在太阳系中居第七位。由于火星上的岩石、砂土和天空是红色或粉红色的，因此这颗行星又常被称作“红色的星球”。

蛋白质是一切生物细胞的重要组成部分。没有蛋白质，就没有生命。

鸡蛋中的蛋白，是蛋白质的一种。牛肉、猪血、黄瓜、大豆、面粉中，都含有不同数量的蛋白质。

在人体中，内脏、肌肉、血液、皮肤、骨骼、毛发中均含有蛋白质。 酶酶是生物体的细胞产生的有机胶状物质，由蛋白质组成。

作用是加速有机体内进行的化学变化，如促进体内的氧化作用、消化作用等。 二氧化碳无色无臭的气体，空气中含量约为0。

宇宙，是我们所在的空间，“宇”字的本义就是指“上下四方”.球是我们的家园；而地球仅是太阳系的第三颗行星；而太阳系又仅仅定居于银河系巨大旋臂的一侧；而银河系，在宇宙所有星系中，也许很不起眼…… 这一切，组成了我们的宇宙.

宇宙，是所有天体共同的家园.宇宙，又是我们所在的时间，“宙”的本意就是指“古往今来”.因为，我们的宇宙不是从来就有的，它也有着诞生和成长的过程.现代科学发现，我们的宇宙大概形成于二百亿年以前.在一次无比壮观的大爆炸中，我们的宇宙诞生了！（这就是著名的“大爆炸”理论.）宇宙一经形成，就在不停地运动着.科学家发现，宇宙正在膨胀着，星体之间的距离越来越大.宇宙的明天会怎样？许多的科学家正为此辛勤工作着.这也许永远是一个谜，一个令人无限神往的谜 加上这些

太阳离我们究竟有多远？宇宙到底有多大？外星人真的光临过地球吗？……面对广阔，美丽而又神秘的宇宙空间，我带着好奇的渴望，提出了一个又一个被我困扰已久的问题.自从读了这本《千万个为什么》以后，我的脑海里失去了许多问号.书中的知识都是我最想知道的.每读一个故事，我都陶醉在其中，就好像在太空中飘浮，感受着宇航员的生活.，你也可以投稿 外星人是否存在？是我觉得最有趣儿的问题，现在，这个迷团终于解开了.答案是：外星人存在.因为，银河系中有那么多星体，而科学家发现，在银河系里，有一半的星体是存在生命的，所以外星人一定存在.但外星人有没有光临过地球，到现在还是一个未解之迷.其实，宇宙并不像我们想象的那样神秘，它现在还是一个未解之迷，但我坚信，总有一天，它会变成一个被人们了解地非常清楚的宇宙.我眼中的世界处处新奇，时时新鲜，无数奇奇怪怪的“为什么”伴随着我进入更多未知世界！虽然仍有很多问号，但我渐渐地提高了理解力，思维力和创造力，我也会把剩下的问号变成句号

[课文] 10*宇宙生命之谜

张申培 赵晓梅

古时候，科学不发达，人们一直向往着“天上人间”和“天堂”。于是，有了许许多多的故事：嫦娥奔月，仙女下凡，玉皇大帝，王母娘娘……。现在，科学发达了，人们知道那都是古人编出来的神话。但是，地球之外的太空中是否有生命存在，仍然是一个极吸引人的问题。

从理论上说，宇宙是无限的。地球只是太阳系中的一颗行星，而太阳系只是银河系中一个极小的部分。整个银河系中，大约有 1500亿颗恒星，类似太阳系这样的星球系为数不少，其中与地球类似的行星肯定是存在的。可以猜测，地球绝不是有生命存在的唯一天体。但是，人类至今尚未找到另外一颗具有生命的星球。

哪些天体上可能有生命存在呢？这个天体又必须具备什么样的条件呢？我们了解了生命起源的过程之后，认为至少应有这样几个条件：一是适合生物生存的温度，一般应在-50?；C~+5O?；C之间；二是必要的水分，生命物质诸如蛋白质、核酸和酶的活力都和水紧密相关，没有了水，也就没有了生命；三是适当成分的大气，虽然已发现少数厌氧菌能在没有氧气的条件下生存，但氧气和二氧化碳对于生命的存在是极为重要的；四是要有足够的光和热，为生命体系提供能源。

根据这些条件，科学家首先对太阳系除地球以外的其他行星进行了分析：水星离太阳最近，向阳时表面温度可以达到300~400?；C，不可能存在生命；金星是一颗高温、缺氧、缺水、有着强烈阳光辐射的行星，也不可能有生命存在；木星、土星、天王星、海王星和冥王星离太阳很远，它们的表面温度低，一般都在-140?；C以下，环绕它们的大气成分主要是氢气，其次是甲烷和氨，因此，在这几颗行星上，也不可能有生命存在。

太阳系中唯一有可能存在生命的星球是火星。关于火星上是否存在着生命的问题， 已经争论了100多年，随着航天技术的迅速发展，这个谜目前已经揭开了。

火星与地球有不少相似之处：地球自转一圈是23小时56分，火星自转一圈是24小时37分；地球自转轴与轨道平面有23度27分的倾角，而火星的倾角是24度，所以火星和地球一样有昼夜，有四季，火星的两极也和地球一样，被冰雪封冻着。更有趣的是，1879年，意大利的一位天文学家观察到火星表面有很多纵横的黑色线条，人们猜测这是火星人开挖的运河。人们还观察到火星表面的颜色随着季节而变化，有人认为这是火星表面植物随着季节的变化而改变了颜色。

由于空间技术的迅猛发展，科学家们决定利用宇宙飞船对火星作近距离的观测，以揭开火星神秘的面纱。 1971年，美国发射的“水手9号”宇宙飞船进入了环绕火星飞行的轨道，给火星拍摄了大量的照片。这些照片表明，意大利天文学家观察到的所谓“运河”，原来是一连串的暗环形山和暗的斑点。通过近距离观测还发现，以前观察到的火星表面上所谓颜色的四季变化，并不是由于植物的生长和枯萎所造成的，而是由于风把火星表面上的尘土吹来吹去，才造成了颜色明暗的变化。

宇宙飞船还发现，火星是一个非常干燥的星球，在它的大气中虽然找到了水汽，但含量极少，只有地球上沙漠地区的百分之一；火星的大气层非常稀薄，百分之九十六是二氧化碳，氧气含量极少；火星表面温度很低；火星上没有磁场，它的大气层中又没有臭氧层，因而不能抵御紫外线和各种宇宙线的照射，所有这些因素都说明，在火星上生命难以生存。

为了对火星作进一步的考察，1976年，美国又发射了两艘名叫“海盗号”的宇宙飞船。这两艘飞船在火星表面着陆，进行了一系列的分析和测试，其中有两项重要的结果，一是在火星的土壤中未能检测到有机分子，二是在火星表面取样的培养中，未发现微生物的存在。这两项结果直接证明了，在飞船着陆的地区，火星表面上没有生命存在。此时，又有科学家提出，生命物质是否会存在于火星的岩层之中呢？这还有待进一步地进行研究。

人们至今尚未能在地球以外的太空中找到生命，但科学家仍然相信那里存在着生命。近年来，通过对落在地球上的一些陨石进行分析，结果发现外空中有有机分子的存在。1976年我国东北吉林省下了场陨石雨，经对其中最大陨石块进行取样分析，也找到了有机分子。

地球之外是否有生命的存在，是人类一直探索的宇宙生命之谜。

当今人类25大未解之谜

关于宇宙、关于地球、关于我们自身，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？今年7月1日，在纪念美国《科学》杂志创刊125周年之际，科学家们总结出了125个迄今我们还不能很好回答的问题，重中之重有25个

1、宇宙是由什么组成的？

一个脱口而出的答案是：由那些亮晶晶的星星组成的。但在最近几十年中，科学家越来越发现这个答案是不正确的。天文学家认为，组成恒星、行星、星系——当然还有我们——的物质，或者叫普通物质，只占宇宙总质量的不到5％。他们估计，另外25％，可能是由尚未发现的粒子组成的暗物质。剩下的70％呢？天文学家认为那可能是暗能量——让宇宙加速膨胀的力量。暗物质和暗能量的本质是什么？科学家正在用加速器和望远镜寻找这些问题的答案，如果找到了，其意义肯定是宇宙级的。

2、我们在宇宙中是唯一的吗？

45年前，天文学家弗克·德雷克首次启动了探寻地外文明的奥兹玛计划——用巨大的天线（射电望远镜）接受外星文明发射的信号。45年过去了，天文学家的努力仍然在继续着。然而，即使是迄今为止规模最大的“凤凰”计划，也还没有找到任何来自外星文明的无线电信号。

3、地球内部如何运作？

40多年以前，一场地球科学的革命发生了。板块构造学说更新了关于地球自身的知识。但是关于地球内部构造的问题，仍然沿袭着革命之前的知识。科学家在这40年中所做的，就是把这个鸡蛋模型——分为地壳、地幔和地核进一步细化。借助于越来越先进的地震波成像技术，科学家正在研究地球这个庞大机器的运作过程。但是要掀起另一场科学革命，可能还需要半个世纪。

4、地球温室将变得多热？

尽管大气的二氧化碳浓度肯定会在这个世纪继续增加，尽管这种增加肯定会带来全球变暖，但是变暖的程度仍然不太确定。科学家一般认为，这个世纪二氧化碳浓度的加倍会带来1.5℃～4.5℃的升温。但是这不够精确。科学家正在发展新的数学模型，试图让数字更令人信服。

5、物理学定律可以被统一起来吗？

苹果落向地面、一道闪电划过长空、核电站反应堆里的铀原子衰变同时放出能量，超级加速器击碎质子：这几种现象代表着自然界中四种基本力的作用，也就是引力、电磁力、弱力和强力。宇宙间所有的物理现象都可以用这四种基本力进行解释。但是科学家并不满足。有没有可能把这四种力统一成为一种？上个世纪60年代，物理学家发现弱力和电磁力是可以统一起来的，它们是一种事物的不同侧面，统称电弱力。但是其余两种力是否可以和它统一起来？

6、在量子不确定性和非定域性之下，还有更深层次的原理吗？

量子理论已经诞生了100年有余，它产生了令人信服的应用成果，但是它也带来了反直觉：量子力学的不确定原理指出我们无法同时精确地获得一个物体的动量和位置。而非定域性让两个处于量子纠缠态的粒子的纠缠态同时崩溃，而不管它们相距多远。爱因斯坦就说过，尽管量子力学给他留下了非常深刻的印象，但是“一个内心的声音告诉我，它还不是真实的东西。”

7、我们能把化学自我装配推进多远？

在某种意义上，化学家是最喜欢发明的一群人，因为他们总是不断制造出新型的分子。尽管今天的化学家已经能制造出很复杂的化学结构，他们能让这项工作变得既简单又复杂吗？也就是说，让“原料”原子自己“装配”成复杂的结构，就像生命所表现出来的那种自我装配的特性。已经有一些化学自我装配的实例，例如制造类似细胞膜的双层膜结构。但是更高级的自我装配，例如自下而上地制造集成电路，仍然是一个梦想。

8、传统计算的极限是什么？

有些事看上去很简单但是解决起来很复杂，例如一个推销员要走遍相互连接的几个城市，那么怎样走才能实现总路程最近？城市数量的增加会让最强大的电子计算机也感到畏惧。上个世纪40年代，信息论之父香农提出了信息（以比特方式存在）储存和传递所遵循的物理规律。任何传统的计算机都不能超越这个规律。那么，在工程上，最终我们能造出多么强大的计算机？不过，非传统的计算机可能并不受到这些限制，例如近年来兴起的量子计算机。

9、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？

10、什么控制着器官再生？

有一些生物拥有非凡的修复本领：被切断的蚯蚓可以重新长出一半身体，而蝾螈可以重建受损的四肢……相比而言，人类的再生本领似乎就差了一点。没有人可以重新长出手指，骨头的使用也是从一而终。稍可令人安慰的是肝脏。被部分切除的肝脏可以恢复到原来的状态。科学家发现，那些可以让器官再生的动物，在必要的时候重新启动了胚胎发育时期的遗传程序，从而长出了新的器官。那么人类是否可以利用类似的手法，在人工控制下自我更换零部件呢？

11、一个皮肤细胞如何能变成神经细胞？

在上个世纪中期，生物学家把青蛙的体细胞核放入青蛙的去核卵细胞里，结果制造出了克隆蝌蚪。最近几年，关于人类胚胎干细胞的研究正在热火朝天地进行——把人的体细胞核放入卵细胞中，科学家期待着制造出各种各样的人类体细胞，例如神经细胞、成骨细胞、心肌细胞等等。尽管科学家已经取得了一些成功，他们仍然对于这种体细胞核移植技术能够成功的原因知之甚少。的确，去核的卵细胞在这个过程中扮演着至关重要的角色——可是具体机制是什么？

12、一个体细胞是如何变成整株植物的？

在某种意义上，植物似乎比动物有更大的灵活性。植物的体细胞不需要繁琐的体细胞核移植技术，就能重新变成植物胚胎细胞。科学家很早就已经开始利用植物的这种性质。用一小块植物组织，在实验室里就能培养出可以供一片森林使用的幼苗。但是为什么植物细胞有这样的灵活性？科学家已经发现了一些线索，例如植物的生长素在这个过程中起到的作用。

13、生命是如何以及在哪里起源的？

科学家已经发现了34亿年前的微生物的化石，在更古老的岩石上也能找到生物光合作用的痕迹。那么蛋白质和DNA——生命的两大支柱——哪一个先出现在地球上？或者一起出现？科学家认为，更可能的情况是，RNA比前两者更早出现。另一个问题是，生命在什么样的环境下起源？一种假说认为，生命最早起源于海底的热水中。如今，科学家一方面在实验室里探寻从简单有机物到可以自我复制的有机物的发展过程，另一方面，研究彗星和火星，也将为这个问题带来重要的启示。

14、什么决定了物种多样性？

这是一个充满生命的行星，但是并非每一个角落的生命都同样繁荣。一些地区居住的物种的数量超过其他地区。热带比寒带拥有更高的物种多样性。为什么会出现这种情况？仅仅是因为热带比寒带更热？科学家认为，生物和环境之间的相互作用对多样性起着关键的作用。当然，还有其他一些改变多样性的力量，例如捕食和被捕食的关系。但是，科学家首先面临的问题是如何获取关于全球物种多样性的基础数据——到底有多少种生物在那儿。

15、合作的行为如何进化？

你很容易在社会性动物身上看到利他的行为。例如蜜蜂把食物的信息传递给其他蜜蜂。人类和其他灵长类动物社会也充满了合作的行为。进化论的创立者达尔文对合作现象提出过一些解释，例如亲属之间的相互帮助，实际上会促进整个家族繁殖的可能性。如今，科学家正在寻找合作行为的遗传基础。而博弈论——一种关于竞争、合作和游戏规则的数学理论，也能够帮助科学家理解合作行为如何运作。达尔文观察到了合作的现象并做出了解释，今天的科学家希望能够让这个解释更加深入，并且希望能够回答它是如何产生的。

16、如何从大量的生物学数据中得到全景？

生命是如此的复杂，以至于几乎每一位生物学家都只能在一个很小的领域进行探索。尽管在每一个领域都产生了大量的描述性的数据。但是科学家能够从这些海量的数据中得出一个整体的概念，例如生物是如何运作的？系统生物学这门正在形成的学科为回答这些问题提供了一些希望。它试图把生物学的各个分支联系起来，利用数学、工程和计算机科学的方法让生物学更加量化。不过，现在还没有人知道这些方法是否能够最终让科学家理解生物运作的整体图景。

17、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。

18、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。

19、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。

20、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。

21、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。

22、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。

23、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。

24、什么能替代廉价的石油——以及什么时候？

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

25、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（原文如此），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？

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