魅力前沿.科学:回眸在2006

内容简介

下一位爱因斯坦与N个科学难题
当地时间2005年4月18日晚，一束光信号从美国普林斯顿发出，并通过
大洋光缆等在24小时内周游地球，*后返回美国。这一光信号首先在上海登
陆，然后分南、北两路传遍中国34个城市。
这次别出心裁的活动被取名为“物理照耀世界”，是为了向科学巨匠爱
因斯坦致敬。2005年4月18日是爱因斯坦逝世50周年纪念日，普林斯顿是他
生前工作过的地方。
爱因斯坦是20世纪人类科学文明发展的代表。他被称为“人类历史上*
有创造性才智的人”。1905年，爱因斯坦先后发表5篇论文，覆盖了光电效
应、布朗运动和狭义相对论三大领域，彻底改变了传统物理学，为造福后世
的诸多技术奠定了基础。当时，他年仅26岁，在瑞士伯尔尼的专利局当职员
，名不见经传。正因如此，1905年被称为科学史上的“奇迹之年”。
为了纪念爱因斯坦一系列伟大发现提出100周年，联合国大会专门通过
决议，将2005年定为“国际物理年”。爱因斯坦的出生地德国则将2005年确
定为“爱因斯坦年”。世界各国在2005年都为爱因斯坦举行了各式各样的纪
念活动。如何唤起社会各界对物理学等基础研究的关注，有效激发年轻一代
对自然科学的兴趣，更好营造有利于创造型人才成长的环境等，是各国在纪
念爱因斯坦活动中关注的一些主要话题。甚至有人发出了“寻找下一位爱因
斯坦”的呼声。
对爱因斯坦式科学巨人的期待，反映了当下社会对创造型人才和创新型
人才的渴求。2l世纪，科学、经济和社会发展等面临的一系列难题，都要靠
万物之灵发挥创造性去破解。
在新世纪出现第二位爱因斯坦完全可能，不少科学家持这样的观点。这
些科学家认为，物理学仍然有很多难题迫切需要解决。随着实验条件的进步
，超越爱因斯坦理论的物理学理论有可能出现。
列举科学前沿还存在哪些难题，在2005年颇为时髦。一些著名科学家、
权威学术刊物和科普杂志等分别给出了自己的版本。
在德国林道诺贝尔科学奖得主论坛上，2004年诺贝尔物理学奖获得者、
美国科学家戴维·格罗斯认为，有25个问题将引导未来物理学的发展。这些
问题涉及相对论、量子力学、生命科学等，从微观粒子到整个宇宙，从计算
机科学到人类的意识。
美国《科学》杂志7月份则列出了125个迄今科学家还不能很好回答的问
题，并又在其中遴选出以下25个*主要的问题：
宇宙是由什么组成的?我们在宇宙中是唯一的吗?地球内部如何运作?地
球温室将变得多热?物理学定律可以被统一起来吗?在量子不确定性和非定域
性之下，还有更深层次的原理吗?我们能把化学自我装配推进多远?传统计算
的极限是什么?意识的生物学基础是什么?什么控制着器官再生?一个皮肤细
胞如何能变成神经细胞?一个体细胞是如何变成整株植物的?生命是如何以及
在哪里起源的?什么决定了物种多样性?合作的行为如何进化?如何从大量的
生物学数据中得到全景?为什么人类的基因这么少?遗传差异和个体健康在多
大程度上是相关联的?人类寿命可以延长多少?什么遗传差异导致我们成为独
特的人类?记忆是如何存取的?我们可以选择性地关闭一些免疫应答吗?是否
存在行之有效的艾滋病疫苗?什么能替代廉价的石油以及什么时候?马尔萨斯
(人口理论)仍然错了吗?
此外，2005年10月号的美国科普杂志《发现》也来凑热闹，列出了行星
、气候、大脑、微电子、材料、引力、纳米、基因组、能源等25个研究领域
在不久的将来可能取得突破的前沿性课题。
人类已进入2l世纪，但关于宇宙、地球、微观世界和生命本身，还有大
量谜团有待揭开。目前科学界面临的不少难题都是多年来遗留下来的“硬骨
头”，需要能够打破常规的头脑去解决。由此看来，之所以出现“寻找第二
个爱因斯坦”的呼声并不难理解。但科学研究正是一项不断提出问题并寻找
答案的“智力体操”。这也是科学前沿之所以魅力飘香的原因所在。