一旦发现额外维度,面临变革的不仅有物理学,还有与之相关的所有法则。额外维度或许可以解释宇宙加速膨胀之类的一些谜题,甚至可能成为重新定义整个维度概念的序幕——因为它进一步强化了科学家日渐萌生的一个猜测:这个世界本质上既不存在空间也不存在时间,空间和时间都是从一些物理学原理中涌现而来的。
“因此,尽管额外维度会是一个让人震惊的发现,”美国新泽西州普林斯顿高等研究院的物理学家尼马?阿尔坎尼-哈米德(Nima Arkani-Hamed)说,“但在更深的层次上,额外维度的概念并非特别基本。”
3.人造生命
合成生物学(synthetic biology)能够改造有机体,但它能
赋予无生命物质生命吗?
一位科学家将少量无机化合物添加到冒着气泡的烧杯中,然后摇了一摇。瞧,微妙的反应发生了,新的生命形式自行组装而成,马上就能够繁殖生长。上述场景就是对合成生物学或实验室中创造生命的通俗想象。
不过,该领域的研究者对给无生命物质赋予生命并无兴趣。事实上,无生命的化合物在没有指导的情况下如何自组装形成有生命且可自我复制的细胞,科学家对这些基本过程仍知之甚少。在 1952年着名的米勒-尤列(Miller-Urey)实验中,二人以原始大气为原料制备得到了氨基酸,但这一实验难以重复。
如今的合成生物学,更侧重于修改现有的有机体。合成生物学可以被视作加强版的遗传工程:合成生物学家所做的,不仅仅是替换一个基因那么简单,而是修改一大段基因,甚至整个基因组。DNA的改变可以迫使生物体大量合成化学物质、燃料,乃至药物。“他们的工作就是从零开始构建出生命指令,并将这些指令加入到某些已经存活的生物体中,取代原有的指令, ”美国斯坦福大学的生物工程学家德鲁?恩迪(Drew Endy)解释说,“合成生物学为生命在世间的散播定义了又一条途径。从此,生命无须再直接从父母那里遗传了。”
就这一点来说,一些科学家认为,用人造细胞去复制现有细胞是没有任何道理的。美国哈佛医学院的遗传学家及相关技术研发者乔治?M?丘奇(George M. Church)就主张:“与其造出一个与现有细胞非常相似的细胞,还不如直接利用现有细胞。”
合成生物学实际上就是把大规模工程学引入生物学领域。设想这样一个世界:无需机械或人工的手段编织椅子的外形,经过编程的竹子就可以长出椅子来;自组装的太阳能面板(即经过改造的树叶)可为房屋供电;树木的根部可以分泌柴油燃料;经生物工程改造的生物系统在气候变化的条件下同样能茁壮成长,有些还能用于清除污染;重编程后的细菌甚至能够潜
入人体内,在我们的机体内部汇集成一支治疗疾病的医生大军。
丘奇主张:“总体说来,任何能制造出来的东西都可以用生物学的方法来生产。”合成生物学在小规模水平上已经付诸实用:从耐高温微生物体内提取的、常用作洗衣粉添加剂的酶,经过改造已经能够在冷水中发挥效用,因此可以节约能源。