弦理论的新生给了相对论和量子力学之间的宇宙矛盾一个调和的机会;
中微子被称为“宇宙中的隐形人”,它的振荡模式为超新星爆发提供了新的见解;

表观遗传时钟,有可能窥见每个人的寿命,甚至逆转未来人类生物学的年龄...
在寻找银河系钥匙的路上,我们从四维到十一维审视宇宙;在破解生命密码时,我们甚至以DNA为积木,以造物主的勇气重新设计和组装生命。展开星尘和琴弦,捕捉幽灵粒子,潜入颅内宇宙……当科技早已超越脑洞,人类的未来将走向何方?
人类开始尝试打开上帝的视角,开启“人造生命”和“升级生命”。随着科技的发展,很多东西都可以“人造”了。但是,仔细想想,目前所有的“人造”似乎都是没有生命的。好莱坞的电影《终结者》系列最令人震惊的是外表与真人无异,但能力却远超想象的“人造人”。在钢铁骨架和人工智能的支持下,他们不仅拥有了人类的意识,还成为了不朽的战士。随着电影照进现实,你有没有想过人类有一天真的可以“创造”生命?早在1996年,克隆羊多利作为所谓的“人工生命”诞生了。但是,克隆只是对现有生命的“复制”,而不是“创造”。在2018年腾讯科学WE大会上,中科院植物生理生态权威、合成生物学专家覃重军在“人工生命”的探索上做出了大胆的创造。
自然界的生物可以分为真核生物和原核生物。人类、小鼠、酿酒酵母等。都是真核生物,含有很多线状染色体。然而,许多细菌,如大肠杆菌和破伤风类毒素,属于原核生物,通常只有一条环状染色体。自然界从未发现过只有一条染色体的真核生物。那么真核生物能否像原核生物一样,只用一条染色体装载所有遗传物质,完成正常的细胞功能呢?有人说这是生命科学史上一次奇幻的冒险:4年时间,15轮染色体融合,利用基因编辑技术大规模修剪、简化、合成了酿酒酵母16条染色体的全基因组,最终成功创造出只有一条线性染色体的单细胞真核酿酒酵母SY14菌株。这是人类首次“创造”出一种酵母细胞,将几乎所有的遗传信息融合成一条超长的线性染色体。这意味着真核生物和原核生物的天然界限被打破。同时也意味着有望发现衰老和基因突变的原因,找到治疗癌症的利器。

甚至这也提出了一个哲学问题:“如果大肠杆菌可以自上而下或自下而上地被重构、模块化和简化...甚至可以与其他生物形成杂合生命——是大肠杆菌还是合成后的全新生命?”
手术、放疗和化疗是三种最重要的肿瘤治疗方法。手术受各种因素限制,切除往往不彻底;放化疗相当于在人体投下一颗原子弹。当肿瘤细胞“恐怖分子”被放入一锅时,正常细胞“人质”也随之遭殃。CAR-T聚焦的“精准医学”,即如何精准攻击肿瘤细胞的研究,是目前肿瘤研究最热门的领域之一。
具体来说,CAR-T其实就是肿瘤患者自身T细胞的转化。t细胞是体内的免疫细胞。但是对于肿瘤细胞来说,T细胞很难区分敌我。CAR-T相当于在T细胞上装载了一个“导弹制导装置”,让肿瘤患者体内的T细胞能够快速识别肿瘤细胞,并及时将其消灭。
T细胞杀死肿瘤细胞的视频截图视频中,白色荧光是急性B淋巴细胞白血病癌细胞,绿色荧光是CAR-T细胞,蓝色荧光是癌细胞凋亡的信号。右边,绿色的CAR-T撕开白色的癌细胞后,癌细胞立刻冒出一阵蓝烟。——2011年,CAR-T成功治愈了一个急性白血病复发的小女孩,这是世界上第一个被这种疗法治愈的临床患者。

人类能否创造或升级生命,是医学和工程学交叉领域的问题,有大量成熟的应用案例将科幻变为现实。材料的进步使得3D打印和水凝胶技术能够成功打印出由各种聚合物、脂类和液态金属材料制成的“人体部件”。对于需要植入骨骼的骨坏死患者来说,3D打印机可以打印出几十块钛合金人体“骨骼”,这些骨骼不仅尺寸精确,而且还有可供骨骼长入的孔隙。真骨和假骨牢固融合,更有利于骨骼修复。对于大面积皮肤创伤的患者,皮肤3D打印可以最大限度地发挥皮肤的活性等自然属性,打印出来的皮肤可以与正常皮肤有效融合,打印出来的皮肤组织也可以与伤口皮肤缺损完全一致。
回望21世纪,短短20年,科学技术不断迭代更新,不禁让人想到本世纪美国著名现实主义画家安德鲁·怀斯的名画《克里斯蒂娜的世界》。在克里斯蒂娜的世界里,一个患有脊髓灰质炎的女孩爬行着,凝视着地平线上的木屋。画面中巨大的苍凉,是一种不完整的生命意义,更是一种憧憬。在医学上,我们一直认为生命不应该是有限的、孤立的,而是一种奇迹和永恒的可能。事实上,促使人类热切探索更广阔、更遥远的宇宙之门,进而获得更刺激、更神秘、更挑战智能、更接近真理的,不仅仅是创造或以创造的姿态升级生命的欲望,还有无限的好奇心。2014年,新泰空运动的先驱罗伯特·理查兹带我们畅想人类如何开采宇宙中的无限资源,并计划于2020年从月球带回钛、铂等稀有元素。
2017年,著名黑客、科学狂人Pablos Holman向我们分享了飓风控制器等一系列黑科技。他曾经在海浪中放置一根巨大的管子,制造出水泵的效果来解决可怕的飓风。2019年,清华大学精密仪器系教授石在自行车上安装了一个类似大脑的芯片,一辆可以实现自我平衡、语音控制、自动避障和目标跟踪的“黑科技”自行车在网上走红。“这可能是最接近独立思考的自动驾驶自行车了”。事实上,它是世界上第一个异构融合大脑芯片“田运动”的演示平台。这让人类离“通用人工智能”又近了一步。
“精致”的自行车绕过了硬物。哥伦比亚大学的机器人研究专家霍德·利普森给机器赋予了灵魂。今年3月,仿生细胞群机器人问世,登上《自然》杂志封面。新型粒子机器人可以像活细胞一样自主移动,在环境、医疗甚至军事领域都有巨大的应用潜力。巴尔扎克说:“一个真正的科学家应该是一个有远见的人。谁不是空想家,谁就只能称自己是实践者”。
是的,前沿科学的发展早已超出我们的想象,科幻正在一步步变成现实。


