Samuel Velasco/广达杂志
作为一个小男孩,我曾经喜欢阅读有关恐龙和宝石以及各种闪电的书籍。我最喜欢的是一本名为《告诉我为什么》的书。由 Arkady Leokum 撰写,它简单地回答了孩子们提出的问题:为什么夏天很热?为什么天空是蓝色的?对于科学家仍在试图解决的更深层次的问题,它甚至是诚实的:宇宙是如何开始的?为什么我们必须睡觉?
半个多世纪后,我仍然对这些深奥的问题感到好奇,我猜你可能也是。因此,当Quanta 杂志的编辑邀请我主持一个关于当今科学和数学中一些最大的未解决问题的新播客系列时,我很高兴答应了。我们称之为“为什么的喜悦” 。这是我们之前一起播客“x 的喜悦”的自然演变,其中还涉及与领先科学家和数学家的对话。不过,这一次,我们关注的是他们的想法和发现,而不是他们的个人旅程。
与这些专家谈论永恒之谜以及对它们的最新思考,真是令人激动。举个例子,我们在这一集中学到了关于生命起源的知识。诺贝尔奖获得者生物化学家杰克·绍斯塔克告诉我们,与生命起源有关的关键分子现在被认为是……氰化物。如果这是正确的,那么具有讽刺意味的是,今天如此致命的分子在开始时可能如此重要!
在那一集的稍后部分,我们听到了分子古生物学家Betül Kaçar的讲话,她使用从她对现代细菌中所见变异的计算机辅助进化分析中得出的推论来研究古代分子。 (这类似于语言学家试图从今天不同语言中使用的单词变体推断一种古代语言的单词时所做的事情,比如印欧语。)做出这种推断的能力本身就足够酷了,但是令我惊讶的是,Betül 继续解释了她如何能够在她的实验室中合成那些假设的古老分子,从而复活细菌似乎在数十亿年前就停止使用的基因和酶。当她通过将这些古老的基因插入现代细菌的基因组来测试这些古老基因时,就像她将 T 型车的火花塞放入当前的法拉利车型一样,结果既令人大开眼界,也很滑稽。
如果我不得不在《为什么的喜悦》中挑出一个反复出现的主题,那可能是现代技术的力量来阐明永恒的问题。为什么女性往往比男性长寿?通过现代基因工程,神经科学家Dena Dubal正在梳理是否是像雌激素这样的激素产生了影响,或者是否与第二条 X 染色体的存在有关。我们如何才能及时回顾第一批恒星和星系的诞生?天体物理学家Marcia Rieke解释了詹姆斯韦伯太空望远镜如何通过超灵敏红外探测技术捕捉到难以想象的微弱早期星光——这是一种在精神上与士兵使用的夜视镜相似(但超过光年!)的新工具,猎人和警察。
在本季The Joy of Why接受采访的一些研究人员包括(从左到右,从上到下)Sean Carroll、Lisa Piccirillo、Sheref Mansy、Melanie Wood、Alex Keene、Dena Dubal、Shruti Naik、Jack Szostak 和 Dragana Rogulja。
致谢(从左到右,从上到下):由 Sean Carroll 提供; Quanta 杂志的 Ian MacLellan;约翰·乌兰;斯蒂芬妮米切尔/哈佛大学;德克萨斯 A&M 科学学院;史蒂夫·巴布利亚克;纽约大学朗格尼健康中心; Aynsley Floyd 在 Aynsley Floyd 摄影;安娜奥利维拉和哈佛脑科学计划
在我与睡眠科学家Dragana Rogulja的谈话中,我最亲身感受到了新工具的启示性力量,他一直在使用最新的基因编辑和成像技术来探索我们为什么需要睡眠的奥秘。至少一个世纪以来,众所周知,长时间的睡眠剥夺不可避免地是致命的。但从来没有人能够弄清楚为什么。具体死因是什么?或者,换个角度来说,睡眠的基本目的是什么?早在我做睡眠数学的博士研究时,我曾经在一次重大的睡眠会议上被观众迷住了,而一位杰出的研究人员悬疑地描述了他最近试图解决这个问题的尝试。唉,他的实验证明没有结果,只会加深谜团。
因此,当 Dragana 告诉我她的新实验以及它们令人震惊的清晰和出乎意料的结果时,我觉得我正在经历一个 Rip Van Winkle 时刻。这几乎太诗意了:40 年后,我醒来,终于知道睡眠是为了什么。
受益于新技术力量的不仅仅是实验者。在我们与理论物理学家Sean Carroll的节目中,他揭示了最近为研究量子引力和纠缠而开发的概念和计算技术如何引导我们对空间和时间有了新的理解。如果这些新想法被证明是正确的,那么它们意味着现实的基石中正在发生一些奇怪的事情:空间和时间不知何故从更基本的东西中出现,某种无法言喻的量子力学的核心。
然而,我不想夸大新技术的重要性。我的一位客人提醒我,在合适的人手中,即使是旧工具也可能强大到足以破解一个长期存在的难题。数学家Lisa Piccirillo是一名研究生,当时她听说了一个未解决的问题,其中涉及一种称为康威结的特殊缠结。她不明白为什么这个问题如此困难。几天之内,她借助从邻近的拓扑学领域借来的一个已有数十年历史的数学工具(称为结的“痕迹”)解决了这个问题。当您聆听她讲述故事时欢快的笑声时,您会想起在整个科学史上最伟大的工具始终如一:一个有创造力的年轻人的好奇心和动力。
请加入我和我的客人的“为什么的喜悦” 。从 3 月 24 日开始,每隔一个星期四就会发布新剧集,并将在此处或您获得播客的任何地方提供。
来源: https://www.quantamagazine.org/deep-curiosity-inspires-the-joy-of-why-podcast-20220317/