众科学家解读人类和宇宙奥秘

日前,由中国科学技术协会指导、腾讯公司主办,专为青少年量身打造的科普盛会——“2019腾讯青少年科学小会”在深圳举行,这是“腾讯青少年科普计划”系列活动的首站。腾讯联合顶尖科学杂志Science发布全球首个青少年科学看点榜单,并邀请露西·霍金、大卫·依格曼、李淼、查尔斯·采斯勒和蒂姆·厄班等全球知名科学家、科普学者与百位“问号少年”面对面交流。他们不仅耐心解答“问号少年”的科学疑问,还详细解读了外太空、人类大脑及芯片等科学领域的奥秘。
火星上发现了液态水
2018年11月27日,在太空飞行了6个多月、跋涉了3亿英里之后的洞察号成功着陆火星。这是人类历史上第8次成功将探测器送上火星,并首次发现了这颗距离地球最远达4亿公里的红色星球的南极附近存在地下液态水。而这片水域的温度竟然在零下64摄氏度。
那么,如此寒冷的水为何没有被冻结?科学家解释,火星上的液态水含有很高浓度的盐分,这会使它的冰点降低,所以能保持液态;正因它浓度高、温度低,所以难以有生命的存在。对此,斯蒂芬·霍金的爱女露西·霍金表示,水是宇宙或太空探索的一个重要维度,火星有一部分是很温热的,如果这里面有水,则可能有生命,因为宇宙中的很多奥秘人类无法揣测。
露西·霍金说,现在地球上水资源严重短缺,水不仅仅是一个重要的元素,而且对于这个星球的发展也非常关键。如果能够在其它星球上发现水,则对地球及人类都具有非比寻常的重要意义。目前,除了火星,人类在卫星“木卫二”及更为遥远的太阳系外的行星上也发现了液态水。
记忆是能够被人类操纵的
知名脑神经学家、《西部世界》科学顾问大卫·依格曼在演讲中表示,记忆是可以被操纵的。
2013年,人类通过利用“光遗传学”成功操纵了小老鼠的记忆,这种“光遗传学”也叫“光敏感通道”,它通过开启或关闭脑细胞来控制大脑。如何通过“光敏感通道”操纵记忆呢?科学家研究发现,这需要一种名叫“CHR2”的藻类蛋白,这种蛋白对光线非常敏感,将该蛋白植入神经元细胞后,就相当于在神经细胞安装了一个“光开关”,储存特定记忆的神经元细胞群便形成了一段“光敏感通道”。据悉,这种通过“光遗传学”的技术,能够人为实现大脑神经细胞的活化和操纵,这也是人类历史上第一次真正主动操纵记忆。
“我们往往还没主动操控记忆就可以影响记忆,因为记忆其实就是回头讲故事,它还可以很容易被改掉。”大卫·依格曼列举了癫痫病人的例子,说明操纵和更改记忆的重要性。他说,在科研中发现,如果某人因为一些身体上的伤害导致无法记住新的事情,或者出现严重的癫痫病,那么医生可以做手术将他大脑的一部分记忆去除掉,那么在他手术醒来后,可能就不会再发作癫痫了。
科学家还发现,未来,此项操纵记忆的技术,不仅可帮助因痛苦记忆带来心理阴影的人抹除不幸影响,还能帮助阿兹海默症患者恢复记忆。
睡眠能够清除大脑垃圾
查尔斯·采斯勒被誉为“世界上最懂睡眠的医学家”。他分享了大脑与睡眠之间的奥秘,以及他和团队如何设计特别的光照设备,帮助国际空间站的宇航员入眠等。此外,对于经常不想“浪费时间睡觉”的青少年,他也给出了忠告:睡眠可以清除大脑中的有害代谢物,让大脑更有效率;深度睡眠会把白天的短期记忆进行整合和重复,变成长期记忆,睡觉能“学习”,竟然真实存在。
查尔斯·采斯勒表示,当人类大脑一部分区域受损的时候,人会做出相关的行为,比如一个足球运动员大脑中控制睡眠的某个区域受损了,那么他睡觉的时候可能会做出一些踢球的动作。查尔斯·采斯勒指出,人们睡觉的时候虽然身体没有动,但大脑还是活跃的,睡眠其实就是一系列非常活跃的大脑活动发生的过程。
研究发现,如果人类不睡觉,那么大脑就会变得非常缓慢,睡眠不足时候的反应时间是正常情况下的5到10倍,而人们睡觉就是让大脑神经元进行恢复。