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封面故事：

记忆未来

科研人员已经证实，记忆有时对我们的捉弄并非背叛，而是完完全全为了我们好！除此之外，研究人员还发现我们的记忆并不仅仅是对于过去的记录，它还能帮助我们规划未来。这两种南辕北辙的作用勾画出神奇记忆功能的真实面貌。

记忆的欺骗：为了自我完善

记忆是塑造未来的源泉 

探索：

难以解释的宇宙真空

研究人员在宇宙中发现了一片既无星辰，又无气体，也没有物质的巨大区域。但一个令人为难的问题也随之而来，因为这样一个庞大的宇宙空洞是大爆炸理论无法解释的……

月球基地：小沙子，大麻烦

美国国家航空航天局计划于2020年在月球上建立永久基地，并为此召集了一批工程师以解决有关的技术难题。但一个意想不到的敌人可能会使整个征服计划付诸东流，那就是能对宇航员和人体健康造成毁灭性打击的月球尘埃。

追本溯源反物质

它生成于宇宙之中，总量十分可观，我们却一直无缘得见它的真面目……然而现在，托一颗欧洲卫星的福，我们第一次确定了那些生产反物质的星系怪兽们的方位。

比我们更加古老的身体护卫

对阿米巴虫体内未知防御细胞的发现，颠覆了过去我们对免疫系统的认识：它的出现实际上比复杂器官更早！

金合欢树、长颈鹿和蚂蚁

在肯尼亚，金合欢树受到精心保护，远离了长颈鹿等食草动物的啃食。谁知它们反倒出人意料地枯萎，甚至死亡。这个奇怪现象吸引了一位生物学家深入稀树大草原腹地，展开一番调查。

专题：

通向天空的高能眼

中国将要发射第一颗空间望远镜：硬X射线调制望远镜（HXMT: Hard X-ray Modulation Telescope）。预计2010年左右可以把它送上太空，设定的核心科学目标为黑洞探索。

行的奥运

现代社会，如果没有交通，生活方式将会完全改观。然而，全球80%的大都市都逃脱不了交通拥堵的局面，北京也不例外——汽车越来越多、道路越来越堵。申奥的成功，对北京市的交通系统提出了更高的要求：奥运期间，何以应对？

技术：

海藻，让氢能前程无忧

资源丰富、无毒、无污染……氢气实在是一种理想的能量来源，只是人们一直未能找到不消耗其他能源而将其大量获取的方法。也许，一种小小的海藻能改变这一现状。日前，科学家们已经成功地通过模拟光合作用进程利用这种海藻制造出了氢气，使得其生产前景一片光明。

3D打印

刀叉、拖鞋、iPod外壳、眼镜……不久的将来，你在家就能“打印”出这些物件。对，绝对货真价实的立体塑料制品！

健康：

你“糖尿病”了吗？

很长时间以来，人们一直认为这种疾病只是老年人的“专利”。但是现在，它竟然开始威胁少年人的健康。其肆虐的主要原因便是垃圾食品，好吃懒动则是它最险恶的帮凶。

专栏：

科学外史：哥白尼的圆

假如佯谬：哈勃，修修补补再5年

惯性参照系：罗杰·彭罗斯：因为创意，所以偏见

心理：

恐惧保平安

冷汗如雨，双腿发软，心跳加速……恐惧是我们的老相识了。但对这样一种令人极为不爽却又异常有用的情绪，你究竟了解多少呢？

社会行为：

梦幻高中

这里没有校长，没有课堂提问，没有分数，甚至连教学大纲都没有……在圣纳泽尔高中，学生是学校事务的管理者，他们将一切都打理地井井有条！

读图：

蛛网恢恢

你要是以为蜘蛛网没啥希奇，那可就错了。为了捕捉猎物，它们可是八仙过海，各显神通。让我们一起来检视一番………

测试：

你知道如何“拣”垃圾吗？

…………………………

卷首语:  

    别去和神经科学家、心理学家或人工智能学家谈什么司法正义，他们会毫不留情地打破你这个神圣的信念。因为，越来越多研究人类认知的专家们确信，大脑——这个人类引以为自豪的器官——充满了逻辑混乱、神经bug和认知错觉，而且无人能够幸免。正因为大脑的这些毛病，受害者很可能会回想起一些他们根本没有遭遇过的伤害，目击证人会看到一些根本不曾发生的场景。对大脑的这些特点我们真的需要多加理解，否则一不小心就会被人利用。想想可怜的迈克·杰克逊吧，谁知道那些对他的那些吓人的指控中有没有幻觉的成分呢？
    但是，请不要悲伤，不要沮丧，更不要犬儒。假如大脑欺骗了你，这也是为你好。比如，产生错觉的精神机制能让人在巨大的创伤与挫折面前保持乐观，避免瘫痪和崩溃。这样说来，我们就会对长期以来饱受批评的阿Q先生及其顽强不屈的精神有更为正面的理解。相信进化论，也就是相信大脑的自欺欺人实际上是历经漫长演化后作出的最佳选择。甚至可以这样说，在某些方面，大脑的错误是我们生存的保障。
    《新发现》的老读者会发现这是我们一以贯之的思路。本期我们继续破译大脑这个黑箱，对它种种匪夷所思的行为作出进一步的解释。最新的研究表明，记忆之所以存在漏洞，并非是由记忆力衰退所致，而是为了完善我们的人格！看来，科学家在为人类的“谬误”辩护的道路上是越走越远了。记忆的功能比我们想象的还要复杂得多，它远不是简单的旧事存档，真正的作用是建构个体对自我的认同意识。我是谁？为什么我是我，而不是另外一个人？我从哪里来？我要往何处去？这些关于自我的意识，都同记忆密切相关。更惊人的是，文章最终告诉我们，每一个人的未来都是由过去记忆决定的。没有记忆，包括错误的记忆，我们就什么都不是，什么都干不成。
    小时候牢记过一句名言：“忘记过去意味着背叛”。其真理性不言自明。今天看来，我们不但不能忘记过去，也需要背叛性地记忆过去。

黑洞主宰着星系

编译 全志钢

新近的宇宙观测揭示：黑洞可不只是端坐在星系中央的摆设，相反，它们在塑造着星系，甚至规范着星系的发展！可以说，它们是宇宙中当仁不让的主宰。

    太阳质量的100万至10亿倍，这便是位居宇宙各星系中心的黑洞的质量。30多年前，人们只是猜想每个星系的中心位置都有一个“超级巨大”的黑洞，而今这已经是一个得到确认的事实。尽管我们看不到这些黑洞，因为它们并不直接发出光线，但最近几年来，人们已经得到了越来越多关于它们存在的间接证据。在大型望远镜和新型人造卫星的帮助下，通过对它们周遭一切——如射电、红外线和射线——的观测，天文学家越来越清晰地辨认出这些宇宙怪兽的轮廓。如今他们已经确信，这些具有极高密度和极大质量的天体并不满足于充当所在星系中央的一个摆设。不，远非如此。首先，它们塑造着身旁的环境，比如使恒星围绕自己旋转，有时还会喷射出巨大的物质流。除此之外，它们还直接调节着自己所在星系的发展，比如喷发出大量的新生恒星，或者正相反，去阻止某些恒星的形成。黑洞是星系中的主宰吗？这个问题看来值得研究。那就让我们从自己所在的这个星系开始探讨吧。
    在银河系的中央，确切地说，在离地球2.5万光年的地方，一个黑洞正把气体和恒星卷入一场疯狂的华尔兹之中。1992年，德国天文学家莱恩哈尔·岑泽尔（Reinhard Genzel）领导的研究小组使用设在智利拉西拉的具有红外线观测功能的新技术望远镜（NTT），透过银河系中央的尘埃，发现有一些恒星沿着环绕银河系中央的轨道运动。

相当于上千个星系

    这是一个意外的发现。通过对这些恒星轨道长达10年的持续观测，莱恩哈尔·岑泽尔及其研究小组测定有一颗恒星距离银河系中央不超过10光时（1光时 = 1 079 252 848 800 米）……而其运行速度则高达疯狂的1万公里/秒，这是地球围绕太阳运行速度的300倍！我们已经知道，恒星靠近时的轨道速度越高，吸引它的中心质量便越大。这样一来，根据计算我们可知，牵引这颗恒星在椭圆轨道上狂奔的物体，其质量是太阳的400万倍！而且，如此巨大的质量是压缩在一个直径为10光分（1.8亿公里）的体积之内的。这个直径比金星轨道的直径略小。如此巨大的质量聚集在如此之小的体积之中，毫无疑问，这只可能是一个黑洞……银河系中央的黑洞之所以能够牵引着那些恒星在轨道上以不可思议的高速度运行，是因为它的密度极大。设想一下：如果一个黑洞具有太阳的质量，但直径只有2公里，那会是一种什么样情形！物质会在刹那间向它靠近，因为这时引力（与距离的平方成反比）会变得非常巨大，物质便以光速坠落！在20世纪60年代，人们在测定大概几十亿光年之外的类星射电源的巨大辐射时，大多数天文学家都感到不可置信：“不，类星射电源不可能如此遥远。否则就意味着一个这样的天体辐射的能量可以等同于上千个星系辐射的能量，这实在令人难以想象……”但在当时，黑洞的概念尚未被提出。后来，天文学家们搞清楚了，类星射电源实际上是一些巨大的黑洞，物质（气体、恒星及尘埃）以接近光速的速度向着它们坠落。而正是这些物质在遇到“吸积盘”上的高温时，辐射出难以估量的高能量，而科学家们可以借助紫外线、X射线和伽马射线探测器测得这些能量。
    要更好地理解这一极致的光辉，只需将这一现象的质能转换率与恒星的做个比较。当1000克的氢以螺旋曲线坠入黑洞，就会有100克转化为辐射的能量。也就是说，吸积盘的质能转换率高达10%，而一般恒星的能量源泉——热核聚变——的质能转换率只有0.7%……总之，这是一种巨大的能量，它也是物质在坠入并消失在黑洞中之前留给我们的最后信号。
    尽管按照定义，黑洞是只吸不吐的，然而实际情况是，天文学家们观察到一部分原本应该被吞噬的物质转化成粒子流之后被喷射了出来，并使其周遭的星系环境变热。在类星射电源3C273中就可以观察到这一现象。这大概是因为黑洞的磁场及其旋转使得这些物质“调转”了方向，但这一现象的确切机制尚不得而知。

太空婴儿潮

    无论如何，这些物质流是如此地奇幻，它们有时甚至会离开自己的星系而将“触角”伸到星系之间的空间！最近便有一例。科学家们监测到了一条长达150万光年的物质流发出的电磁波，它出自距离我们6亿光年的椭圆星系CGCG049－033。假如这样的一条物质流是从我们所在的星系出发的，那么它几乎就能触及到与我们相邻的、离银河系只有200万光年的仙女星系……根据这一物质流的体积，天文学家们推断它是从一个具有10亿个太阳质量的黑洞中喷射出来的！
    “活动星系核”制造的这些物质喷流是如此地强大，它们甚至可能是我们在地球上接收到的来历不明的高能宇宙线的源头。而且，奥格宇宙线天文台（Pierre Auger Cosmic Ray Observatory）得到的第一批结果已经给了我们初步的证实。这一国际机构在阿根廷潘帕斯草原3000平方公里的范围内安置了1600台探测器，对这些我们仍一无所知的高能粒子进行追踪。
    2007年11月9日，《科学》(Science)杂志上公布的结果指出，科学家们监测到有27个粒子来自于太空中与某些活动星系核位置重合的方向。“我们监测到的超能粒子数量还不够多，尚不足以确定它们是不是由这些星系产生的，但现在我们可以说答案已经近在眼前了。”巴黎第七大学宇宙粒子和宇宙学实验室的艾蒂安·帕里佐（Etienne Parizot）如此说道。
   它们将物质流喷向邻近的星系，它们使粒子加速穿过整个宇宙直达地球……超大质量的黑洞的惊人之举还不止这些。天文学家们又发现了它们的一种新能力，即通过加速或阻止一些恒星的形成来调节星系的成长。天文学家们是在能够将黑洞的质量与其宿主星系的质量进行对比的时候开始设想黑洞具有这一功能的。以与我们相邻的40多个星系为样本，天文学家们发现黑洞的质量通常只有星系中央部分的“星系泡泡”质量的几千分之一。“星系泡泡”是一个恒星十分密集的区域。这一结论被推广应用在更加遥远的40多个具有活动星系核的星系上时，我们就会发现，宇宙中可能存在一种机制，它能够阻止黑洞无休止地膨胀乃至吞没整个星系。
    这是一种什么样的机制？“黑洞的成长方式只有两种，或是通过吞噬物质，或是与另一个黑洞合并。”巴黎宇宙物理研究所的让-皮埃尔·拉索塔（Jean-Pierre Lasota）解释说。但这两种现象是有关联的，这一点，德国慕尼黑马普学会的沃尔克·斯普林格（Volker Springel）已经在2005年通过模拟予以证实。天体物理学家们模拟了两个漩涡星系相撞的情形，并将两者各自中心的黑洞情况纳入考虑范围。模拟的结果是，在发生碰撞时，气体和恒星巨大运动造成的“起潮力”会将两个星系中的气体向它们的中心压缩，从而使它们进入一个恒星形成的高发期。我们完全可以称之为“太空婴儿潮”。同时，黑洞还会继续吸引气体，形成一些不断增大增热的吸积盘。直到最后，两个星系的中心热到了极点，最终爆发，成为类星射电源。此时它会制造出风和气流，将中心附近的气体推开——黑洞便膨胀到了极限。这样一来，它们就断绝了自己的“粮食”。“类星射电源”阶段就此告终，恒星形成的阶段也一并终止。星系进入“老年潮”时代。
    这一模拟首次明确了星系形成和黑洞成长之间的关联，即后者调节着宿主星系中恒星的形成阶段。在碰撞之后，便只剩下了一个椭圆星系（不再是漩涡状而是橄榄球状），其中气体稀少，恒星的形成也几近停止。之后，两个黑洞将合而为一，但这个过程需要一定的时间，而且我们也会看到有一些星系里存在着几个尚未合并、彼此独立的黑洞。伴随着星系的融合和互动，类星射电源和星系的历史联系了起来，构成了这个共同演进的过程。这样看来，大部分的星系在它们的生命之初都曾经是类星射电源。至于如今占据星系总量5%的活动核星系，则是一些仍然闪耀的类星射电源，它们的黑洞仍在继续吞噬物质。
    不过，想要令人信服地重现星系和黑洞在宇宙137亿年的历史中演变的情景，仍然是一项艰巨的任务，尤其是在天体物理学家对“黑洞的种子”还知之甚少的情况下。所谓“黑洞的种子”，是指黑洞由此长大、并形成最初的类星射电源的那些原初黑洞。

带来希望的望远镜

    最近发现的最遥远的类星射电源，其历史可以上溯到宇宙的幼年，即宇宙形成后不到10亿年的时候。但这个黑洞的质量当时就已经是太阳5亿倍了。这样一个质量，应该不会是黑洞种子的质量……“最大的谜团还是那些超大质量黑洞的种子，”美国密歇根大学的马尔塔·沃伦特里（Marta Volonteri）证实道，“它们有多大的质量？来自哪里？LISA（Laser Interferometer Space Antenna）引力波天文台应该能在15年内给出一个最终的答案。通过对这些种子的聚集进行探测，人们将能够测量它们的质量并了解它们形成的时代。但天文学家们对XEUS（X射线演变宇宙光谱学）望远镜也同样抱有很大的期待，该望远镜能够探测X射线，将在2020年发射。它将对黑洞种子进行追踪，并明确类星射电源和星系之间的承继关系。”
    虽然超大质量黑洞的起源仍是一个谜，但它们还是让我们看清楚了银河系的命运：它将在几十亿年后和仙女星系发生碰撞及融合。我们这个星系的黑洞现在还不活跃，到时将会重新闪亮。作为曾经的类星射电源，银河到时候将重新变成一个闪耀着千团火焰的类星射电源，成为宇宙中的灯塔……直到这个贪吃的家伙再次耗尽它的恒星粮食。

1000万居民生活在一个超现实的虚拟世界中，遵循着和现实生活中一样的生活规则……社会科学家们对“第二人生”充满兴趣，甚至将其视为超级仿真实验室。虚拟空间能否成为研究人类互动行为的理想模型呢？请看报道。

编译 陈心夷

    听好了：地球上人口和经济发展最快的地方既不是中国也不是印度，而是“第二人生”(Second Life)，一个隐藏在美国林登实验室(Linden Lab)电脑中的虚拟世界！创建不过4年，“第二人生”的“人口”已接近1000万，“国内生产总值”约6.7亿美元，足足相当于一个世界排名第200位的经济体。其财富主要源于最初由林登实验室提供的虚拟土地的买卖，或是游戏玩家提供的虚拟物品及服务的交易。交易通过“林登币”实现，这种虚拟货币可以兑换成真正的美元(目前的行情是266林登元兑1美元)，因而一些具有商业头脑的“居民”在其中发了真正的大财。
    这类新型创业者的发迹之地是一片大小不一的岛屿，岛上有森林、群山、冰川、沙漠和城市，有豪华别墅、俱乐部、商店和古迹名胜……现实生活中最美好的东西应有尽有。这是就环境而言。至于这里的“居民”，你只需下载一个免费软件，就能联入这个新世界，一睹他们的真颜。那是一些三维动画人物，是真实玩家的虚拟化身，玩家可以通过电脑键盘随心所欲地控制他们在显示屏上的活动，例如去理发、到新潮时装店添置行头、到美容院做护理，还可以去电影院、交友会——说不定虚拟朋友还能发展成现实生活中的朋友……总之，让虚拟化身如同真人一般生活，把自己投身到一个由二进制编码构成的第二生命之中。这很容易办到，因为在“第二人生”中，我们能找到现实社会的大部分构成元素：剧院、媒体、知名商业品牌、政党……随便举几个例子吧。著名的路透新闻社就在“第二人生”里开设了一个办事处；同样知名的美国有线电视新闻网(CNN)也即将在其中安家落户；巴黎的老佛爷百货中心在“第二人生”为其一所美容院揭幕；而最近，法国海军甚至在“第二人生”通过虚拟化身之间的接触来招募真人军官。更甚者，连科学也抵挡不住“第二人生”的诱惑。美国的伊利诺伊大学、华盛顿大学、普渡大学，甚至鼎鼎大名的哈佛大学、斯坦福大学以及普林斯顿大学都在“第二人生”设立了校园。欧洲的大学，如英国的莱斯特大学、西班牙的马德里大学、法国的土伦大学也纷纷效仿……更不用说美国的两个著名研究机构，国家航空航天局(NASA)与国家海洋和大气管理局(NOAA)，它们在“第二人生”里各拥有一个岛屿。

研究者摇身变成造物者

    问题是，研究现实事物的科学跑到这个虚拟空间来干什么？烘托真实气氛？不仅仅如此。事实上，对于物理学、天体物理学、生物学或遗传学等学科来说，“第二人生”是研究人员用来交流科研成果和科研项目的一个新途径。但要在其中进行科研，那就不可能了。因为这个世界及其与自然规律大相径庭的荒诞特质对于上述学科来说没有任何意义。相反，它却适于人类科学和社会科学的研究。自然，这些学科也将“第二人生”视为一个强大的交流工具，专门传播法国著名社会学家皮埃尔·布尔迪厄(Pierre Bourdieu)理论的虚拟学院就是一个证明，我们可以通过虚拟化身在那里阅读他的著作或聆听讲座。不过对于这类学科来说，这种世界首先并尤其是一个可以进行各种大规模仿真研究的绝好实验室。以至于在今天，没有一个虚拟世界或电子游戏能逃过心理学、社会心理学、人种志、人类学、流行病学，甚至精神病学的研究者们的极大关注。
要知道，第二人生、魔兽世界(World of Warcraft)、哈宝旅馆(Habbo Hotel)、安特罗皮亚世界(Entropia Universe)、模拟人生(Sims Online)、太空战士(Final Fantasy)、天堂(Lineage)、There.com等虚拟世界在全球拥有数不尽的玩家。一个新兴的大众文化娱乐行为，其本身就会引起社会科学家们的兴趣，以了解有什么样的人参与、如何参与和为什么参与。不过，最让他们感兴趣的是，这些虚拟世界也许能够作为研究现实世界的参考模型。他们认为，要揭开我们社会运行机制的奥秘，要研究他人的存在如何决定或改变个体的行为，只要在某个合成世界中做几个实验，然后就可以把结果推广到现实社会中了。
    这想法很荒唐？倒也未必。在这些虚拟世界里，我们游戏，我们协作，我们创业——有时还能发财致富，我们交友，我们恋爱，我们结婚，我们分手……一句话，我们“生活”着。因此，包括加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的虚拟环境研究中心主任、心理学教授吉姆·布拉斯考维奇(Jim Blascovich)在内的许多研究人员将“第二人生”之类的虚拟世界视如“研究人类行为的完美工具”。正如印第安纳大学博士生马修·法尔克(Matthew Falk)所说的，它们前所未有地“为我们提供了一个将整个社会放入试管，在完全受控的情况下进行实验”的机会。的确，借助虚拟技术，研究人员可以实现所有实验者的夙愿，即对研究对象的完美控制。如同造物者般，研究人员将能随意更变虚拟化身的体貌特征，如“皮肤”的颜色、身高、性别、发型、衣着……他们还可以改变实验的环境参数，让实验在海边、在山上，或是在城市里进行，颠倒日夜，变换天气……总之，他们可以随心所欲地操纵世界以便更好地对其进行观察。

现实与虚拟的相似之处

    更何况在这些虚拟世界里发生的一切——一切的一切，都会被记录在各个游戏运营商的服务器数据库里。没错，这里是“老大哥”(Big Brother)的天下：你所做的事情、常去的地方、碰到的朋友、所说的话……这样说吧，在这里你没有任何隐私。从而研究人员就可以完完全全地掌握和重复各项实验条件。理论上，体貌如何影响我们的社会行为、社团如何形成，或环境如何影响社会发展等问题都将迎刃而解。
但问题是，游戏开发商们很少愿意向研究人员提供数据。“他们对我们的研究不感兴趣。”马修·法尔克认为。这一点也不让人感到惊奇。游戏开发商有责任确保游戏不受任何的干扰，以保证虚拟替身们的清静。不过，以“第二人生”为代表的人生模拟游戏并没有将研究者拒之门外，这是因为“第二人生”不只是游戏。林登实验室甚至表示“欢迎所有的科学家”，而且“对研究者使用‘第二人生’进行科学研究感到非常之荣幸”。就连向研究机构提供有关虚拟替身的所有数据的问题，林登实验室也作出了肯定的表示，并称自己在这方面是极度透明的：“我们已经公布了许多关于玩家性别、所在地，以及联网时间的统计资料。”
    那么社会科学的研究者是否找到了他们的乐土呢？某些研究者对此坚信不移，并确信能够把在虚拟世界里获得的观察结果用于现实社会。第一批研究结果也有力支持了这一观点。美国斯坦福大学传媒学院心理学家尼克·叶(Nick Yee)在2007年2月所公布的一项研究表明，在“第二人生”里，两个男性虚拟替身在交谈时，两人之间的距离比两个女性虚拟替身在同等条件下交谈时要远，而且他们相互对视的频率也比女性虚拟替身之间的要低。这和现实生活中所发生的情况完全一致。
    另一个现实世界与虚拟世界的相似之处：拥挤在“第二人生”里带来的不适丝毫不逊于它在巴黎地铁里制造的效果。当两个虚拟替身相距很近时，他们会避免对视。这太让人吃惊了！同样在斯坦福大学从事研究的杰瑞米·白朗松(Jeremy Bailenson)认为，“很大一部分行为方式被我们带到了虚拟世界。”哪怕以一个与自己截然相反的虚拟替身为掩护，其行为似乎最终还是会暴露我们的真实面目。巴黎第十三大学教育科学博士生、虚拟世界人文科学观察所成员文森·柏利(Vincent Berry)便指出：“在虚拟世界中不存在匿名。对虚拟替身的选择，其姿态，其游戏、交谈的方式，其幽默感，所有这些形成了一套修辞模式。有意无意地，我们会去解读这些修辞模式，最终达到人以群分的结果。很多因素会决定群体的形成，年龄、社会阶层……”如同在现实生活中一样。

流行病学家的理想模型？

    那么，虚拟世界是否真的可以用来作为现实世界的可靠样本呢？对于文森·柏利来说，这一天还很遥远：“那些认为能够用来自‘第二人生’的研究成果定义现实世界的研究者忘记了一点，虚拟世界的环境背景与现实生活相差太远，无法推此及彼。在某个环境中获得的能力与该环境紧密相连，不能生搬硬套到另一个环境中。”说白了就是，现实生活中一个腼腆的人，迷上“魔兽世界”后，可能在游戏中变得热情奔放，但不等于在现实生活中也会改变其腼腆的本性。话就这样说死了吗？不一定。因为尼克·叶和杰瑞米·白朗松即将发表的最新研究恰恰表明，在虚拟环境中获得的能力完全可以转移到现实世界中。两位研究者借鉴了认知心理学上的一个经典实验，该实验曾证明人类行为的一个特性：对损失的厌恶。在这个实验中，每个参与者都要与面对的实验人员分享一笔钱财。参与者提出分享的方式，对方接受或拒绝。如果建议被接受，钱财就会按照建议的方式分配。如果建议被拒绝，那么双方都将分毫无取。实验进行两次。首先由虚拟替身在虚拟世界中进行。一些参与者选择了比对手个头大的虚拟替身，而另一些选择了个头较小的虚拟替身。实验结果表明个头的大小对谈判的方式起到了直接的影响。那些选择了个头较大的虚拟替身的参与者相比于选择了个头较小的虚拟替身的参与者，更不愿意妥协。尤其是随后，当实验在现实生活中重复时，每个人，至少在谈判的最初，都保留了在虚拟世界中所持的态度。这就证明，在虚拟世界中获得的能力向现实生活的转移是存在的！
    看来，研究结果向现实社会的推广并不像文森·柏利所认为的那样全无可能。这也促使众多的研究者，如吉姆·布拉斯考维奇，持“即使不是很确定，也还是要尝试一下”的态度。这也是以色列本古里安大学的朗·巴里瑟(Ran Balicer)的态度，他所从事的流行病学正好是一门人类行为学和微生物学之间的交叉学科。也就是说在这个领域，实验既可以是虚拟的——比如虚拟替身之间的互动，也可以是现实的——比如通过显微镜观察病毒。对于这位流行病学家来说，“任何一个虚拟世界都是我们能够期望得到更好的人类互动模拟的地方。”他认为，对研究病毒的传播和蔓延而言，这些虚拟环境比目前流行病学所运用的模型要好得多。因为普通模型通过信息技术手段对人类行为进行极为简化的再现，而在虚拟世界中，每个虚拟替身的背后都是一个血肉之躯。

阿尔顿，为实验而设……

    “我认为，” 朗·巴里瑟说道，“虚拟世界是流行病模型的下一个发展步骤，而且这一步应该尽早实现。”所以在2007年3月，他就发出了“科学工作者与游戏研发者迅速联手开始共同合作”的号召。但到今天为止，这一合作还没有实现。在“欢迎所有的科学家”的林登实验室，谁也没有听说过这个号召……虚拟世界的大门并不像研究人员所期待的那样敞开。因此，爱德华·卡斯特罗诺瓦(Edward Castronova)的团队在去年决定，创建自己的以研究为目的的虚拟世界，他们为之取名为“阿尔顿，莎士比亚世界”(Arden)。一方面，“阿尔顿”是一个以15世纪英国为背景的角色扮演游戏，可以与“魔兽世界”竞争。另一方面，这是一个完完全全供社会科学进行实验的工具。这是一个雄心勃勃的计划。作为这一团队的成员，马修·法尔克承认困难重重。首先是经费问题。“‘魔兽世界’或‘第二人生’都是高薪雇佣一大批计算机高手，持续工作好几年才开发出的像样的产品。这是一个实验室、甚至一所大学所做不到的。”更何况拨给“阿尔顿”项目的大学经费在最近又被砍掉了，自那以后“团队的所有成员都成了义工”。然而，经费还只是第一个障碍。即使成功开发出“阿尔顿”，还必须吸引足够的玩家，把它营造成一个值得开展研究的虚拟世界。因为虚拟世界的竞争是很激烈的，它们的数目已是如此之多，以至于某些专家断言其中的一些将难以为继。
    时间，经费，意愿，还有方法……科学研究在把虚拟世界转变成试管的过程中所遭遇的这些缺憾可全都实实在在。因此眼下，这种新的科学研究方法还远未能提供有说服力的成果。而社会科学研究者目前对“第二人生”或“魔兽世界”的迷恋能否持久呢？现在下结论还太早。万一不能持久的话，那么或许还有一个可供他们消遣的课题，那就是了解为什么虚拟世界会取得如此大的成功……甚至在他们之中。

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封面故事

黑洞主宰宇宙

我们早就知道，黑洞会吞噬胆敢靠近它们的一切。其实，它们所作的可不止于此！它们不仅会喷发出奇幻的星辰，还会向邻近的星系喷射物质流，而它们的死亡足以令时空震撼！更了不得的是，最近的模型实验表明它们还可能通向其它宇宙。

1. 星系的真正主宰
2. 时空的雕塑师
3. 通向其它世界的门户

探索

帕拉卡斯文化

从秘鲁的茫茫瀚海中被挖掘出来的帕拉卡斯前印加文明遗址，堪称遗世独立的瑰宝。如今，遗址中发现的部分绣有艳丽图案的织品已经得到修复，而我们更有幸在秘鲁首都利马亲历这些艺术杰作的修复过程。

第二人生 试管社会

1000万居民生活在一个超现实的虚拟世界中，遵循着和现实生活中一样的生活规则……社会科学家们对“第二人生”充满兴趣，甚至将其视为超级仿真实验室。虚拟空间能否成为研究人类互动行为的理想模型呢？请看报道。

SOS！语言濒危！

到21世纪末，全世界尚在使用的6700种语言中，将有半数走向消亡！是否还有拯救的可能？

“汽车人”都市挑战赛

这是一场无人驾驶汽车之间的较量，遵守交通法规就是比赛规则！在这场非比寻常的比赛上，全世界顶尖的人工智能实验室相互发起挑战。

专题

地震的记忆

在智人以后的历史上，人类或许曾无数次被地震震倒在地，却总能顽强地爬起来，含泪掩埋好同伴，拍拍身上的灰尘，继续昂首朝前走。

为什么地震预测这么困难？

《新发现》就地震预测方面的一些问题采访了中国科学院研究生院地球科学史保平，史教授曾师从世界著名地震学专家James N. Brune，这些年来一直从事工程地震与地震危险性方面的研究。

离开创伤的方式

像地震这样的灾难，带来的不仅仅是生命和财产的巨大损失，也给人们留下了长久而深重的精神创伤。心理援助刻不容缓，迫切需要。

吃的奥运

2008年奥运会期间，10500名运动员、20万名左右的奥运会注册人员和700万人次的观众将一拥而至。如此庞大的机体如何健康安全地运转，我们的奥运食品准备好了吗？

人物

亨利·马克拉姆的“蓝脑计划”

这位以色列神经生物学家的伟大目标是建立一个可靠的大脑皮层模型，以揭开我们大脑的秘密。通过对大鼠神经元活动的分析，他已经用虚拟技术成功建立起大脑皮层的基本单元。

技术

超能力“冻烟”

它拥有冰晶的色彩，云朵的轻盈，再加上胜过玻璃纤维的隔热能力……请跟随我们走近气凝胶这一处于研究人员关注焦点的固体，去探寻它的种种惊人特性。

健康

恐惧保平安
冷汗如雨，双腿发软，心跳加速……恐惧是我们的老相识了。但对这样一种令人极为不爽却又异常有用的情绪，你究竟了解多少呢？

专栏

科学外史

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流浪者吉普赛人

他们被称为“流浪者”或是罗姆人、茨冈人。那些生活在欧洲大城市边缘的吉普赛部落往往声明狼藉。但是谁又真正了解他们呢？

读图

探险冰原火山

测试

三维空间，你可自在？

创意

恼人的发明

值得一看

解惑

    汶川巨震过去一月，大地剧烈痉挛后的余颤仍在延续，来自各方的救助和支援正在全面展开，悲悼的汽笛依然徘徊在我们的心头，而恢复和重建也已经进入了日程。绵阳的断垣残壁中，商铺重新开张，老人们重新回到了习惯的茶馆。人们从废墟中清理出还能重新使用的砖头，准备着家园的再造。北川中学的临时校舍中，再度传出孩子们琅琅的书声。就像本期孔令龙先生在回顾人类地震历史记忆时总结的那样：“人类或许曾无数次被地震震倒在地，却总能顽强地爬起来，含泪掩埋好同伴，拍拍身上的灰尘，继续昂首朝前走。”生活仍将继续，我们会警惕，会吸取教训，会用更好的建设来纪念失去的生命。本期我们也专访了地震学家史保平教授，请他介绍了地震预测的困难所在、现有的地震预测技术、以及一些国际上与地震学研究有关的大型地球科学研究计划。虽然以目前的技术无法对地震进行精准预测，但地震科研人员的工作是不容否定的。根据近百年来全球地震数据的积累并对这些数据进行分析研究，我们大致可以知道地震在全球的分布特征，划分危险等级，为建设和发展提供有效的参照。
    奥运的脚步一天天临近，在这个专题方面，本期选取了食品这一视角。8月的北京将要接纳10500名运动员、20万名左右的奥运会注册人员和700万人次的观众，这个庞大的机体如何健康安全地运转，我们的奥运食品准备好了吗？读完这篇文章，也许你会对我们国家在食品安全上意识的飞跃和科技手段的进步，有一个全新的认识。我们也衷心希望，奥运带来的这种观念的提升，能够成为中华文明发展的持久动力。
    本期封面故事，讲述的是近年来黑洞研究的最新进展。我们早就知道，黑洞是一种天体，它们的引力场如此之强，能够吞噬胆敢靠近它们的一切，就连光也不能逃脱出来。新近的宇宙观测揭示：黑洞并非死寂的坟场，它们吞星吐月，不断塑造着星系，规范着星系的发展。更惊人地是，科学家推测黑洞内部还包含着新宇宙，或者说，它们也许通向其他的宇宙。说真的，这恐怕是科学所能提供给我们的最激动人心的话题了。

当恐惧记忆重新被唤起，例如唐山大地震的幸存者看到这次四川地震的新闻，他的反应比普通人要大得多。

文　姬十三

　　或多或少，每个人都有些恐惧的事物。除了大家都害怕的东西，比如蛇、老虎，人们还发展出一些个人爱好：有人害怕坐飞机或是坐船，像荷兰球星博格坎普常因为不肯坐飞机而错过重要比赛；有人恐高，比如本人就曾屡屡在独木桥前止步不前。
　　还有些人恐惧的东西比较古怪。阿兰·德波顿写过一个故事，说有人害怕坐在椅子上，因为他总幻想自己是个荷包蛋，坐在椅子上可能容易破，后来，旁人帮他想出个办法，每次坐下时在椅子上放个面包片，三明治变得很妥帖，他就不再害怕了。还见过一个故事，有个女人非常害怕鸡腿，每次去参加宴会，她都要事先通知主人不能有鸡腿。然而事有疏忽，有一次消息没有传到，她进场以后反应过分极了，最后弄得和女主人双双进了急诊室。自此以后，她再也不敢在外就餐了。
　　诸如此类的恐惧是怎么来的？
　　人类对一些东西的恐惧是事先设定在大脑里的。这是本能，当感觉危险来临，你呼吸急促，血压升高，变得极度敏感，种种反应很难用意识控制。你可能会争辩说，老鼠天生怕猫，可现在不捉老鼠的猫已经吓不到老鼠了，这能说明是种本能反应吗？
　　事实上，“本能的记忆”埋藏在大脑里的深处，就像入水的渔网，需要先拉一下才会牵动全身。在实验室里出生的小猴子是不会怕蛇的，但是，如果蛇出现的时候，同时让它看另一只猴子惊恐的表情，小猴子可能立即形成终生难忘的恐惧记忆。但是如果把水果和惊恐的表情一起给它看，它就根本没办法学会对水果的恐惧。本能的恐惧记忆就像一个淡淡的记忆水印，一旦用恰当的方法着色，便立刻凸显出来。
　　人类，或者说灵长类动物，有许多共通的恐惧反应，我们都害怕爬行类动物，害怕巨大的猛兽，害怕撕心的尖叫声，害怕高处，害怕落水，这些经验是透过演化而深埋在大脑的神经突触之间的。不过，并不是说，大脑里事先烙印了一些具体的东西，而是大脑会粗略地对某一种类型的刺激格外敏感，比如说地上偷偷潜行的长条生命物体，比如头顶上攀悬的长得奇形怪状的生命体。比较而言，我们不太容易对现代的非生命类物体产生恐惧，比如你即使经历了一次惨烈车祸，可能并不会因此而不敢坐汽车。
　　显然，人不会本能地害怕鸡腿，那么，这种荒唐的恐惧是怎么通过后天习得的呢？
　　我们首先得了解，危险的讯号是如何进入大脑的。所有与情绪相关的信息都会与杏仁体产生联系，这是大脑的警报室，也是情绪中心，然而，通知它的路径不止一条。当你看到一只狰狞的黑蜘蛛时，这信息先由视觉通路感知，随后便兵分两路。一条信息从视觉皮质出来以后，进入大脑的辨识部门，你激活出所储存的知识，分析这是什么东西，从记忆里提取它的分类学知识，你的意识告诉你，这是蜘蛛，可能有毒！这条信息兜了个大圈子，后来再被送入杏仁体——意识告知身体，可以行动了。
　　然而，在此之前，你可能早就窜得远远的了。你回过神来，有点纳闷，什么时候躲开的？这是另一条快速反应通路起作用的结果。这路信息直接进入杏仁体，在毫秒级的反应内，立即让身体进入戒备状态。由于不经过意识的提取，这种反应可能是你并不知情的。可以认为这是一种潜意识的恐惧记忆。
　　当恐惧记忆重新被唤起，例如唐山大地震的幸存者看到这次四川地震的新闻，他的反应比普通人要大得多。如果当年他年纪尚幼，有可能根本记不清当时的景象(甚至，可以设想一种极端情况，没有人告诉他曾经历过大地震，他的记忆也忘掉了这些)，但是，情绪的记忆通常会更为强烈：变得心慌，莫名其妙地不安宁，尽管他根本无法说清这是出于什么原因。这就是记忆被“烙进”杏仁体，却没有在意识中保留的结果。两种记忆方式，根本是两条途径。
　　当处在恐惧场景中的人特别紧张时，大量紧张性激素的分泌可能会严重抑制记忆系统，令这一刻的记忆在事后杳无踪迹。这就是为什么从劫案中脱生的人可能根本记不住劫匪的样子，被车撞以后，也记不清当时自己在做什么。
　　紧张性激素的大量分泌还可能造成另一种后果：因为杏仁体过度兴奋，它会出错。本来，通过杏仁体传递的情绪记忆就不是那么精确，不像意识中的记忆那么苛求细节。一旦出错，这种恐惧的对象没准就会换成相关的东西。害怕鸡腿，也许是因为鸡腿曾对你的生存造成重要影响，还可能是因为一次进餐引发的血案，谁知道呢？
　　在解释这样的故事时，弗洛伊德同学可能会带上父亲母亲还有性，现在我们知道，用不着那么麻烦。可记忆深处的信息，依旧无法解答。

800多万个词条：今天的维基百科(Wikipedia)足可以此为傲。但这个飞速发展的协作型网络百科全书，它所提供的信息全都可靠吗？请随我们深入“维托邦”进行一番探查。

 编译 小周

    想象一下，在这个世界里，每个地球人都将能免费获取人类所有的知识。”著名的网络百科全书——维基百科的创始人吉米·威尔士(Jimmy Wales)经常这样说。维基的理念是：以各种语言记录所有知识，并通过互联网使它对所有人免费开放。而方法则是给予每个有此愿望的人在该百科全书的网站上编写词条的权力。“我们都只是某个领域的专家。没有人无所不知，但每个人都知道一点什么。”维基媒体基金会主席弗洛朗斯·德乌瓦尔(Florence Devouard)总结道。
    具体来说，把个人知识聚成全部知识就要干诸如用希伯莱语解释核聚变原理、用阿拉伯语详述臭氧层动力学这样的工作。这是一项永无止境的工程。但威尔士的“维托邦”正在这条道路上大步前行。维基百科拥有以253种语言撰写的800多万个词条，仅其法语版就有58万个词条，而可敬的《大英百科全书》“只不过”收录了10万多个词条。访问量统计表明，维基百科现已跻身全球十大网站之列。

热情与猜疑之间……

    维基百科是应当追随的榜样吗？能够通过它最终实现“知识社会”的梦想吗？但愿如此吧——因为说到底，我们在维基百科看到的究竟是哪种知识？怎么就能够确定它收录的几百万个词条全是可靠的呢？学术界作为传统的知识传承者，对此意见不一。如在巴黎第八大学，一些教师甚至把在维基百科上编写词条作为学生获取部分学分的可选方式之一——这无疑是对其权威性的一种肯定。相反，在一些初中，教师禁止学生使用维基百科，理由是那里的信息来得太容易，导致学生不再学习使用其他信息源，同时维基百科提供的信息也不够可靠。
    确实，这部在线百科全书并非全无瑕疵。例如，2007年11月发布的“臭氧层”词条写道：“(南极上空的)臭氧层空洞在2006年10月初变得前所未有地稀薄。当时，阿根廷乌斯怀亚(Ushuaia，世界最南端的城市)的居民在户外活动时必须要有所遮盖，否则就很可能被活活烧死！”说紫外线能毁坏布料是正确的，但要说它们能“活活烧死”乌斯怀亚的居民则是夸大其词。维基百科充斥着此类或更严重的错误吗，抑或这只是偶然现象？
    对于这个关键问题，近年有三项研究给出了不同答案。2005年，《自然》杂志对维基百科与《大英百科全书》在线版进行了比较评估，抽查了42个科学方面的词条。结果显示，《大英百科全书》平均每个词条出现2.92个错误，而维基百科则有3.86个错误。2006年10月，《自然》的700名作者，也就是专业科研人员进行了第二次评估，结果他们当中的80%对维基百科持肯定态度。2006年11月，轮到网络互联网研究刊物First Monday发布258名科研人员对维基百科中科学词条的考量。他们既要评估本人专业领域的词条，也要评估不属于自己研究范围的词条。结论是，阅读同样的词条后，专家们比外行更认为这些词条可信。
    维基百科在这几次评估中的表现值得肯定，但这能代表它的总体可信度吗？很难说。一方面是因为这些研究只涉及维基百科的一小部分内容，另一方面则因为维基百科处于不断的演变中。后者导致词条质量既取决于编辑过程，也取决于参与者的水平。因此，要真正评估维基百科，就要了解是谁在修改什么内容，为什么修改，在什么时候……总之，检查它的运作过程。
    第一个让人意想不到的特点：词条中加注了许多资料出处。对于词条的参与者而言，这是一条基本规则，对于这部在线百科全书之王来说也是一个加分点……但没想到这也招致了批评。“维基百科努力提供信息的出处，但由于每个人都能修改词条，对它的批评反而比对其他媒体的批评更多。对于这些媒体，人们不假思索地‘自然’就认为它们是可信的，但我们或许应该对此提出更多质疑……”法国高等社会科学研究院社会运动研究中心社会学家多米尼克·卡尔东(Dominique Cardon)尖锐地指出。
    第二个让人意想不到的特点：参与者之间的讨论经常占据与词条本身相当，甚至更多的空间。这是维基百科的典型特点，也是“观点中立”基本原则的直接体现。该原则是这部百科全书的立足点。即：如有必要，关于某一主题的各种观点、所有争论都应当在词条中列出。多米尼克·卡尔东认为“这种观点中立性是维基百科的灵魂所在，是解决争执的唯一办法！”因为争执确实存在。某个主题的重要性、它在现有体系中的地位，以及对它的陈述方式都是“维基百科人”讨论的焦点。因此，观点中立性既适用于主题的选择，也适用于词条的编纂。一切都始于某位参与者对他人编写的词条所进行的第一次修改。点击“修改”，该词条的全部内容就会显示在文字处理软件MediaWiki中。进行修改之后(删除一个段落，修正一个日期，加注一个出处……)，大家就能查询到新版本了。修改过程自动保存在该词条的“历史”栏，并显示在“最近的修改”信息流中。所有人都能看到这一汇总最近所有修改信息的信息流——要知道仅法语版每天就有3万次修改！这些设置使维护网站的“巡视员”(由100多名志愿者担任)能及时发现可能的破坏行为(污辱性言论、传教布道、无理删除词条等)，从而迅速采取纠正措施。

在这里，讨论的原则是关键

    作为对这种日常监管的补充，还有一些维基百科人专门关注某一部分词条，而且各有各的“管理清单”。倘使“清单”中某词条内容出现无缘无故的增删，相关负责人就会用备份的旧版本把新版本替换下来。会不会出现“错杀”？不用担心，有意见可以进行商讨，只要点击词条页面上的“讨论”键发布自己的看法就行了，所有词条的页面上都有这一设置。而当某一词条的编写引发了“编辑战”，比如每个参与者都用自认为更加准确的表达替换下他人编写的内容，那时就轮到“维基消防员”出马了。任何参与者，只要在维基的注册时间超过一个月，并对整部百科全书作出了至少20处贡献，就可以登记成为“维基消防员”，在发生“混战”时出面调停，协助各方重新建立对话，达成妥协，从而消弭“战火”。最近围绕“密度”这个词条就发生了这样的事。导火索是一个很简单的问题：是否应该给密度一个单位？通过维基消防员的介入，大家最后都同意答案应该是否定的。这样就得到了一条可靠而被广为认可的信息——尽管为此进行的讨论所占的篇幅是该词条长度的10倍还不止！

    要是维基消防员也束手无策，那还有“维基管理员”在。每个月，都会有10来名具有几个月词条编写史的参与者申请成为维基管理员。截至2007年11月，在法语版维基百科的23000名参与者中，共有166人成为管理员。他们可以阻止某些用户登陆，把含有非法内容的页面从“历史”记录中清除，甚至删除或保护某些页面。

专家把关的问题由来已久

    巡视员、消防员、管理员……在它那“自助网站”的外表下，维基百科实际上井然有序。由于参与者众多，因此破坏活动得到抑制，最明显的错误总能被纠正。应该说，“自我调整”或多或少地起着作用。但这就能使维基百科成为可靠的信息源吗？这还得视情况而定。一个没有产生异议的词条并不意味着其内容是准确的，在科学部分尤其如此。只要提供词条的参与者相信他引用材料的质量，而又没有任何维基百科人具有评估其准确性所必需的水平，错误就有可能隐而不彰。

    对于维基百科人来说，专家把关的问题由来已久。为了营造一个自由、开放，兴趣至上的合作氛围，他们坚持不设“官方”专家。问题是，词条数目的增长速度如此之快，仅靠参与者“自我调整”已经跟不上趟儿了。解决方法是将一部分评估自动化。这些自动程序目前还处于测试阶段，它们能追踪引用材料的引用率、参与者的信誉度，或词条的改动历史(扩充、编辑战、删除意见等记录)，并将分析结果用指数、图表、颜色标注等形式在词条页面上反馈出来。这些记号将能帮助读者了解该词条内容的可靠程度，从而把维基百科的错误率降到接近传统百科全书的水平。

    这本来就是个很难达到的目标，对维基百科这部随时纳入最新科学事件与知识的协作型百科全书而言就更难了。而与时事的这种联动性也难以令人放心。“在这一点上，我们与那些持传统百科全书观点的人有冲突。”弗洛朗斯·德乌瓦尔承认。例如，2007年诺贝尔奖一公布，在维基百科上马上就出现了对物理学奖的法国获奖者阿尔贝·费尔(Albert Fert)的介绍。但这绝不是传统百科全书的做法。以《法语综合百科全书》(Encyclopaedia Universalis)为例，该百科全书有约200名合作者时刻关注着各种日常消息。当一个新主题引起他们的注意时，百科全书的20多名编委便举行会议，然后把选题通知20名常任编辑中的一人(他们每人分管三四个学科领域)，由后者再从百科全书的6800位作者中选择一人撰写该词条。这些作者与合作者均为获得同行认可的专家，从事着该学科的教学、研究或专业报道工作。初稿完成后，先经作者与编辑四五轮的协商修改，再由编辑委员会最后定稿。直到这时才能将该词条加入百科全书词库，并署上作者名字。这一程序往往需要三四个月。但是，如果发现错误，编辑链的反应就快得多。通常是读者来信指出某词条有错误，编辑就会马上通知作者及时纠正。

评选“高质量词条”

    与此相对，维基百科却是以每个月新增15000多个词条的速度在迅速膨胀……不过这部协作型百科全书与时事的联动性最终还是有限，原因就是它不能发布从未发表过的科研结果。正如多米尼克·卡尔东所说：“创造力和独创性并不是维基百科的服务对象。换到当年，就是爱因斯坦也不可能在此发布他的相对论！”因此，维基百科并不是一个供研究者记述日常工作的地方。和传统的百科全书一样，维基百科要把自己打造成知识积淀的场所，而把实验室中的风风雨雨留给《自然》、《科学》(Science)、《美国国家科学院院刊》(PNAS)等一线杂志去发表。

    但这一限制并不能阻止维基百科飞速发展的势头，其英语版的词条数量就已突破了200万大关。即便自动程序的开发能在保持词条增速的同时保证内容质量，维基百科人还是决定将一些词条的内容用DVD、U盘或者CD等载体存储下来，以防好事者对它们妄加改动。根据这一计划，“维基百科1.0”英语版已经问世。这样做的目的是保存数千名志愿者的工作成果，防止因严重技术故障或破坏活动而造成损失。同时，也是为了推出一种最可靠的离线百科全书。为此，“高质量词条”评选应运而生，参与者们可以投票选出最佳词条。看来很快就可能出现两个版本的维基百科：一部是“动态的”，它是发生知识积淀的“实验室”；另一部则更“普通”，它来源于前者，只保留精华部分。它们的共存将是自由、普遍参与的理想与百科全书质量要求的一种结合。

    这项非营利计划也因此显露出牟利的可能。在这个IT产业的大公司以高价收购优秀协作型网站的时代，维基百科就不能有个金光闪闪的未来吗？法国语言学家阿兰·雷(Alain Rey)认为这是显而易见的：“在这个世界里，谷歌等搜索引擎已经给每个词都标上了价，自由、民主和完全免费的理想所掩盖的无非也就是金钱运作。”不过维基百科的负责人对此予以否认。“我们去年的工作目标之一就是使国际机构承认维基媒体基金会是非盈利组织。”弗洛朗斯·德乌瓦尔强调道。未来会告诉我们谁是正确的，我们也希望最后的结局同样会在维基百科上得到记录、辩论、阐述和评估。

目录

卷首语

论坛

报刊浏览室

消息树

封面故事：

动物实验危机

失败的尝试，自相矛盾的结果，不确定的副作用……动物实验正在引来越来越多的争议。面对这一生物学研究的重要支柱，我们该何去何从？

动物实验，缺陷凸现

抵制动物实验呼声渐高

探索：

倾听太阳的心跳

日震学家们又捕捉到了一种发生在太阳表面的振动，终于能够揭开太阳内部动力机制的面纱了。

活力星球——火星

我们原以为火星已陷于沉寂，其实不然！探测轨道飞行器发回的非比寻常的照片显示，这颗红色星球活动非常频繁：冰冻间歇泉、风暴、季节更替……请关注我们从距离火星300公里的轨道上为你发回的现场报道。

等重力势地图

你还以为地球是个近似圆形的球体？那么来看看执行“GRACE”探测任务的卫星为我们绘制的这张怪异的地球照片吧，它对于帮助你认清地球的本来面目非常有用。

弗洛里斯人归来

雕塑家与科学家组成合作团队，依据从印度尼西亚一座小岛上出土的几块人类骸骨，利用法医学上的尖端技术，成功复原了弗洛里斯人的形象。

上海：六千年文明

人们一直相信，上海是一座移民城市，从1600年前的小渔村发展而来。事实上，这座城市有着远远比这更悠久的历史。让我们用文物考古的发现来说话吧。

维基百科可靠吗？

800多万词条：今天的维基百科足以以此为傲。但这个飞速发展的协作型网络百科全书，它所提供的信息全都可靠吗？请随我们深入“维托邦”进行一番探查。

像只海豚水里游

从古至今，为了能够游得更快，人们一直在不懈努力……今后，有了人造鳍的帮助，你会游得比奥运冠军还快三倍！

专题：

天的奥运

关于这个城市的天气与空气，又是一个不得不说的话题：她有闻名于世的沙尘暴，她有会下暴雨的闷热夏季，她有意味着污染的蒙蒙雾霾，她也有大风吹来的蓝天。奥运年的北京，人们开始重新审视这一切。

人物：

拓边者保罗

2005年的一个夏天，保罗借助自己发明的平衡器重新站了起来，那一刻，他准会想起在实验室中利用各种废弃材料设计第一台触觉－视觉转换系统的那些遥远的下午。

技术：

环保新明星

既是摩托车，又是三轮车和汽车……让我们乘上最新款高科技城市交通工具去兜风吧。

专栏：

科学外史：日食的意义

    脑力劳动：那些可怕的记忆

惯性参照系：再见了，惠勒

读图：

人生不可错过的十大奇观

测试：

空气质量你知多少？

……………………

卷首语:

    2008年5月12日，是我们的国殇日。四川省汶川县发生里氏7.8级的大地震。大自然展示了残忍无情的毁灭性力量，空前的灾难夺去了上万人的生命，把无数家园在瞬间化为废墟。
    中国人带着无比的悲伤和震惊，以空前的意志、团结、速度和效率投入了抗震救灾。与此同时，一个巨大的疑问也浮现出来。在科学技术飞速发展、人类视线达于宏观宇宙与微观粒子极限的今天，为什么我们竟不能对身边的灾难，作出警示与预防？
    在网上，有不少人因此而对地震机构和科研人员表达了愤怒，指责他们的疏忽与失职。另外一些人，则挺身为地震工作者辩护，认为现代科学现在还根本无法解决地震的预报问题。
    其实，这两种观点都有偏颇之处。地震预报是一件非常复杂困难的工作，在地震学界，确实有许多科学家认为“地震无法预测”，这是因为地球是不断活动着的，即使是同一地区的地壳运动方式也是随时发生变化的，以往的规律不一定能作为判断依据，局部的经验也难以作为全局的考量手段。
    但在这个领域，科学家并非完全无所作为。1975年2月4日0点30分，辽宁省地震办公室根据小震活动特征及宏观异常增加的情况，向全省发出地震预报。1975年2月4日19点36分，辽宁省海城、营口县一带发生里氏7.3级的强震。由于事先采取了有效的预防措施，死亡人口占总人口数的0.02%，远远低于未及预防的同级地震死亡比率。当然，像这样的短临地震预报的成功率还比较低，而我国中长期预报能力较高，中期预报的准确率已达到30%，给我们提供了防患于未然的可能。
    我们因地震而感知自己在自然面前的渺小，我们也因地震而看到爱的光辉，感受人性的伟大，并从创伤和灾难中爆发意志和力量。自然的反复无常，只会进一步刺激我们发展自己的知性，完善手中的认识工具，从而穿越自然的黑暗和神秘。借助不断发展的地质模型、日新月异的遥感和监测手段、分布不断密集合理的地震前兆台网和地震台网、越来越强大的电脑运算能力，我们相信科学会到达全局精确预测地震的那一天。 

一个名为“斯坦福监狱”的实验显示，某些行为机制会使我们变得异常残暴。不相信？请随我们去亲历一下当时的实验场景吧。

编译 李佳

    请设想一下，现在的你是一名身处战争之中的士兵。上级命令你审讯一名嫌犯，他有可能是个恐怖分子。为了让他开口，你会使用哪些手段？不让他睡觉，动用铁棒，甚至电击？什么？你永远不会这么做？你说这样的事只有那些心术不正的人或神经病才干得出来？可是，从古至今，像你我一样的普通人变成恶魔的例子不胜枚举。内心里一直认定自己如羊羔般温顺善良的我们怎么会犯下如此暴行呢？美国著名心理学家菲利浦·津巴多（Philip Zimbardo）却认为这并不足为奇。在他看来，全新的外部环境会使我们的心态失衡，甚至转变为恐惧。他于1971年在美国斯坦福大学所做的令人齿寒的实验足以证明这一点。

完全自愿的实验对象
    当时，年轻的津巴多在斯坦福大学教心理学，他对监狱特别感兴趣。他想知道监狱是如何改变看守的行为的，被关在一个封闭的空间里对犯人又有着怎样的影响。可惜无法进入监狱实地进行研究！津巴多想出一个办法：在大学校园里重现监狱场景！于是，在几个学生的帮助下，津巴多开始了这个异想天开的实验。在学校的一栋楼房内，津巴多发现了一个理想的地下室。它长长的走廊正好可以用来给犯人放风，三间长3米宽3米的房间则是理想的牢房。厕所可作为禁闭室。麦克风和摄像头安装完毕后，“监狱”布置完成。为了寻找“实验对象”，津巴多在报纸上发布了一则广告：“寻找大学生参加监狱生活实验。酬劳是每天15美元，期限为两周。”结果共有70人报名，经过一系列医学和心理学测试，24名身心健康的年轻人入选。他们被随机分成三组：9名犯人，9名看守，6名候补。一切准备就绪，“斯坦福监狱”实验即将开始。

    8月14日 星期天  身穿卡其制服，胸前挂着口哨，戴着深色太阳镜，腰里别着警棍和手铐，9名看守的装扮绝对可以乱真，他们正等待着囚犯的到来。前一天，津巴多以管理者的身份对看守们作出如下要求：所作所为尽可能贴近真实，不能使用暴力维持监狱秩序。在这个周日的上午，看守们准备“接收”囚犯，这些囚犯只穿→→着一件白色囚服，上面印着一个号码。从今以后，他们不叫保尔或格伦，而是“3401”或“5704”，9名囚犯均戴有脚镣，为的是让他们尽快进入角色。这个方法奏效了。

    8月15日 星期一  看守实施了第一次惩罚：如果有谁忘记指示或床铺整理得不合格，就要做10个、20个或是30个俯卧撑。监狱里立刻弥漫开紧张气氛，整个上午，囚犯们都把自己关在牢房中。面对反抗，看守毫不让步，他们用灭火器喷射囚犯，将他们赤身裸体地锁在床腿上，有些囚犯还被关了数小时禁闭。这一切超出了道格，也就是“8612”的承受极限。“我受不了了！”他在禁闭室里大喊。是演戏还是真的精神崩溃？连津巴多也没了想法：这一切来得太快了！实验组最终决定让道格离开……

    8月16日 星期二  实验监狱重新恢复了平静。但犯人一个个全都没精打采，包括新来替换道格的囚犯。整个监狱成了猪圈，这是必然的，因为为了惩罚反叛者，看守不允许他们上厕所。而津巴多那方面，他坚信被放出的囚犯道格会尝试帮助狱友越狱，从而导致实验夭折。监狱中的紧张气氛达到顶点。

    8月17日 星期三  监狱里虽没有正面冲突，但气氛依旧紧张。看守的惩罚措施越来越别出心裁。他们强迫犯人玩跳山羊，这对于只穿囚服而没有穿内衣的犯人来说不啻一种侮辱。再或者强迫犯人背着两名狱友做俯卧撑……一个名叫史都华的犯人出现了严重的歇斯底里症状。这一次，津巴多没有任何迟疑便将其释放，并马上找人替代了他。三天内两人退出!但这并没有动摇津巴多的决心。

    8月18日 星期四  “老板”没动摇，看守更加没有。虐待在不断升级，不公正的处罚相继上演，又有两名犯人达到精神崩溃的边缘。津巴多这一天的日子也不好过，他的女朋友来实验室看他，眼前的景象让她错愕不已。本来，津巴多正等着他的女朋友夸奖他极具创意的研究工作，没想到她说：“你在折磨这些男孩，这太可怕了！”津巴多的信心动摇了，但仍然没下决心结束这一切，直到他发现了看守的最新玩法——两个犯人被迫模仿动物交配。侮辱和暴力已经无可复加！这大大超出了津巴多的极限，监控屏幕前的他被这一幕惊呆了。第二天一早，他便宣布实验结束，比预期提前了9天!
    不到一周的时间便让9名遵纪守法、毫无前科的大学生，9个个性和经历各异的年轻人，变成了残酷的看守。津巴多认为这是多种因素共同作用的结果。一开始，拥有绝对权力的科学家就指定了好人和坏人。“坏人”不被当作人来看待, 他们的名字被剥夺，由数字取而代之，像动物一样被铁链束缚……相反，“好人”则被授予了武器和权力。“一旦你穿上制服，就好像开始扮演一个角色，你不再是你自己，你的所作所为要与这身制服、与这身制服所代表的职责相匹配。”其中一个看守如此说道。
    除此之外，还有三个重要因素。首先是隔离。远离他人的目光，我们会觉得更自由，言行可以随心所欲。其次是团队效应，在一个团队中，某些人会表现得越来越残忍，试图借此使自己成为团队的领导者。其他人或跟随，或沉默，但他们都愿不惜一切地加入这个团队。最后一个原因是无聊，在这个封闭的空间里，人们感到空虚，要通过折磨别人来消遣。

无休无止的恶性循环
    一旦跨出了第一步，也就开始了恶性循环。当然，起初，打一个无力反抗的人会让人有犯罪感。人们便开始寻找理由，而这样的理由数不胜数：“这个罪犯骂我”，“这就是我的工作，拿了工资就要干活”，“这是出于实验的需要”。而且，如果同事和头儿都没提出抗议，我为什么要停下呢？就连津巴多自己都掉入自己设的陷阱，不能自拔。在这6天里，本应结束实验的他选择了沉默。在这6天里，他既是这一幕幕惨剧的演员，同时又是观众。这就解释了他在2004年5月的一天，看到伊拉克阿布格莱布监狱的虐囚照片后所感到的不适。这些画面对他来说十分熟悉，不论是一个美国女兵牵着一名囚犯，还是她把一个赤身裸体的囚犯当成板凳坐在身下。对于津巴多教授来说，事情再清楚不过，史坦福监狱实验里的一幕在伊拉克监狱里又一次真实上演。
    津巴多所揭示的这种心理上的条件反射当真如此厉害，没有人可以抗拒吗？无论你我，处在同一环境中，都会做出如此残忍的事情吗？现在下此结论还为时过早。还有一些因素没有被考虑在内，例如我们的品格和所接受的教育。“我们是否学会了说不，学会抗拒，这是你在这种情况下会如何反应的决定因素。”专门治疗施虐者和施虐行为受害者的心理治疗师弗朗索瓦兹·希罗尼（Fran峯ise Sironi）解释道。此外她还强调：“参加津巴多实验的学生的行为并不一定真实。实验只作用于那些回应广告的人。也有很多人拒绝参加。也许就是因为他们认为实验与自己的原则相悖。在这些人中间，也许我们能找到懂得抗拒的人。”津巴多的观点受到一些科学家的强烈指责：通过一个不可重复的实验，怎能总结出共性呢？研究人员既然也参加游戏，便失去了他们的客观性，那么研究人员得出的结论有什么可信度呢？
    无论如何，这个37年前的实验震惊了所有人。至少，我们可以从中总结出一些教训。比如，不能天真地认为人性本善，无论处于什么情况我们都不会犯下暴行。在津巴多看来，这甚至十分危险，他坚持认为：“如果不了解在某些情况下我们可能会做坏事，我们就会任由负面力量摆布，如果能够承认自己可能会受到负面力量的毒害，我们就更有能力去避免。”

寒冷的秘密

寒冷让你发抖，逼你不得不找出长围巾、戴上软帽……可你是否真的知道它的秘密呢？寒冷是一个充满奥秘的存在，它遵守某些奇怪的定律，扰乱它所接触到的躯体，并且以降到极限温度为乐……小心冻着！

编译 杨薇，陆慧琳

-273.15℃没有比这再冷的了！

无论你用多少冰块都没法得到比这更低的温度。这是绝对零度，寒冷的极致。

为什么我们有时说“绝对零度”而不是-273.15℃？
    它们是同一个意思。为了方便，物理学家使用的温标和我们不一样。他们较喜欢使用以一位英国物理学家开尔文(Kelvin，1824～1907)命名的“开氏温标”。这个温标来源于可能出现的最低温度。这就是为什么-273.15℃相当于0开(我们不说“开尔文度”)，而0℃相当于273.15开。

是谁发明了绝对零度？
    一个名叫纪尧姆·阿蒙东(Guillaume Amontons，1663～1705)的法国人第一个假设了极限温度的存在。1703年，他发现降低密封瓶中一定体积的空气的温度，瓶中的气压也会随之降低。他由此推断温度降得越低，气压也就会越小，直到为零。然而气压代表的是外部力量对一个表面的作用力，它不可能为负数。一旦降到零，它便无法再低，这时它所对应的温度也同样降无可降。阿蒙东推算这个温度为-240℃——不赖啊！

物质在这个温度下会出现什么变化？
    在高于绝对零度的温度下，组成物质的原子充满了活力。如果仔细观察，我们会发现它们跳动着，回旋着，闹腾着，简直和课间休息时的学生差不多。现在，我们把温度降到这鼎鼎大名的-273.15℃，看看会发生什么……上课铃声响了！原子们个个都静了下来，振动、躁动、转动……都停止了。我们把这一状态称为它们的能量基态。

为什么温度不能降得更低？
    拿一个-273.15℃的冰块作例子……或者不要“拿”,就观察一下好了。你还能把它再降个十几摄氏度吗……试试看……不行吧？别沮丧，即使是最优秀的物理学家也无法做到这点。因为一个物体要冷却，必须以热量的形式出让一部分内部能量。热量实际上是两个物体传递能量的“钱币”。想知道热量从哪里传向哪里，只需要比较两个物体的温度。“喂，你！你比我更热吗？那么分点你的能量给我，直到我俩温度相同。我接受热量和信用卡付账。”——这可能就是冰块和一杯热水之间的对话内容。然而，一个温度为-273.15℃的物体无法出让热量，它没有足够的内部能量可供出让，仅剩的那一点只够维持它自身存在。它唯一能做的是接受热量，也就是回暖！

现在的纪录是多少？
    0.000 000 000 1 开！这不是绝对零度，但已无比接近了……这是芬兰赫尔辛基大学的研究人员在1999年运用磁性非常强的磁体取得的。但老实说，被冷却的只是铑原子核的一小部分。根本无法冷却整个实验样品，比如说围绕原子核做运动的电子就热很多。而在巴黎高等师范学校的卡斯特勒-布罗塞尔(Kastler-Brossel)实验室内，研究人员成功地用激光冷却了几十亿个原子，不过他们所达到的最低温度要比赫尔辛基团队高10倍左右……
    而对于体积更大的物体，更不可能降到这样的低温。法国格勒诺布尔(Grenoble)超低温研究中心实验室将25厘升氦降至0.0001开，保持着这方面的一项纪录。该实验室使用的正是昨日的冰箱制冷技术。

这是宇宙的温度吗？
    不！宇宙深处的温度为2.7开，即-270.5℃。不过宇宙中自然也有些热源，比如说恒星。为了理解这仅剩的一点温度是从何而来，只需把宇宙想象成一大碗汤，一碗130多亿年来一直在冷却的汤。130多亿年前发生的大爆炸是万物的开端，时间与空间的起源。宇宙从比针头还小的一点开始，不断膨胀。而那时的温度，比任何我们所能想象的温度都要高。宇宙炽热、滚烫。而从无极限的高到2.7开，可以说这碗汤真是冷透了！而且它仍然在降温。唯一可以确定的是，宇宙温度永远不会低于0开。

匪夷所思的寒流世界！
在极低的温度下，物质会丢弃它们原有的礼仪。气体和金属会变成超流体或超导体，并且表现得十分怪异……

    多穿些衣服，我们将前往酷寒之地：约-270℃的深寒世界。在那里，我们和一种如清水般的液体有约，那就是氦。你或许比较熟悉它处于气态时的样子：就是这种比空气还轻的气体带着气球从千家万户的屋顶上飞过。但就像所有气体在低温下所表现出的那样，它也会液化。在-269℃，氦会液化。而再降低1℃，它们就变得……疯狂……如天外来客般……匪夷所思。总之，1937年，当人们首次观察到这种现象时，竟然找不到合适语汇来形容它。俄罗斯物理学家彼得·卡皮查(Piotr Kapisa)不得不为此发明一个新词：超流体。
    超流体？莫非它有超级力量？的确，它甚至还有好几种超能力。但令人印象最深刻的，还是它“穿墙而过”的能力。这超能力是因摩擦消失而来。当我们说某种液体很黏稠，是指它在物体表面很难流淌。比如说蜂蜜非常黏稠，水就不太黏稠；而超流态的氦是一丁点儿都不黏稠。所以它很容易流淌、散开。对它而言，所有的容器都是一个超级漏勺。想象一下：一条只有几十亿分之一米(相当于一颗原子大小)宽的缝隙，氦原子们争先恐后地从这条裂缝潜出。
    也许你造出了一个具有完美密封性的容器？那最好把它盖紧了。否则的话，液体会沿着容器内壁攀缘而上，它们会连成一层薄膜，直到杯沿。然后它们安静地沿外壁流下。只需几分钟，你的容器便空空如也。水也是，在杯子内它总有往上攀缘的倾向。和液氦一样，它被自然界一种名为“范德瓦耳斯力”的电磁相互作用所吸引。而且在超流体身上，只要沿容器内壁蔓延的液体薄膜上端和下部出现细微的温差，一种非常复杂的机制便能使液体开始向上攀缘，就好像高处有东西在吸一样。超流体的黏度为零，因此没有任何力量可以阻止它向上运动。黏度一般的水就做不来这一手，所以它只能安静地待在你的杯中。

动起来！交通流畅得很！
    难以置信，不是吗？但好戏还在后头。因为超流体并不孤单，还有一种叫做“超导体”的，它俩从某种程度上而言就像是表兄弟。超导与超流类似，不过它不再发生在氦原子身上，而是发生在电子身上。在正常情况下，电子会不断撞击导体金属的原子，本该用于前进的能量结果变成热能散逸掉。当它们最后再也无力前进时，电流也随之消失了。但在极低的温度下，一切都变了。降至临界温度以下后——每种金属的临界温度都不一样，水银为7开，铌为16开——电子就不再撞击原子，它们就好像从一条堵塞的道路转到了高速公路上，再没有任何障碍。结论就是，一旦把电流注入超导金属，这股电流可以几年不断……而且不需要发电机来维持！这真是天外之术，可以用它来解决多少问题啊！
    但超流体与超导体到底是从何处得到超级力量的？这还得到量子物理中去找。你可得打起精神看好了，这门学科可不是以容易著称的！在极端的低温下，氦原子或电子处于最低的能级上。这些小微粒聚集在一起——请想象它们一个贴一个紧紧靠在一起……并很快连接起来。因为在量子物理中，所有的微粒都可以被视为波——或者说带点波形的短绳。当温度下降，这些波便平摊开来，并叠在相邻的波上，就好像一条短绳搭住另一条短绳。最终所有的短绳都紧密连接在一起，变成一条长绳。这条长绳成了每一次运动的最小单位，而不再是几十亿短绳分开作用……这个变化改变了一切!
    因此我们必须以另一种方式来看待物质和那些微粒。小微粒们不再单独存在，而是变成了一个集合：大家合并在一起，变成一条绳子。它们中的任何一员从此都无法脱离队伍。单个微粒的概念这时已没有意义了，它们不能脱离“绳子”而存在——黏度的丧钟已经敲响。

禁止碰撞
    实际上，黏度是某些原子与其攀缘的容器内壁进行能量交换的表现。这些原子攀附在容器内壁上，脱离了队伍。而在深寒世界，绝对不会出这种事，原子们根本无法做到这点。
    超导金属中的电子也一样，它们被禁止与原子碰撞，违者……“通报批评”。事实上，超导与超流是量子物理十分显见的两种表现形式。但我们通常看不到此类物理现象，因为受量子原理支配的原子、微粒，它们的身围都不超过一百亿分之一米。因此，参观深寒世界，同时也是发现无限微小的世界……怪不得现在离开时，我们会有点头昏眼花、思绪不清……

破纪录的寒冷
在继续探究寒冷的奥秘之前，先来暖暖身子吧。你知道宇宙中有哪些最冷的地方吗？

宇宙间最寒冷的地方
    宇宙间最寒冷的地方并不在遥远的星河尽头，而是在法国，具体地说是在位于格勒诺布尔的超低温研究中心的实验室里。在那里，温度可以低到0.0001开，相当于-273.1499℃!呵呵，你先前肯定是想到一个更奇怪的地方去了吧！但实际上，宇宙空间的温度大致在3开左右，所以宇宙中最冷的地方确实是在科学实验室里。超低温研究中心的研究人员与英国兰开斯特大学的学者合作，用类似上图中的仪器把1/4升氦降到了这个不可思议的温度。这仪器其实也就是一个“冰箱”——虽然不完全像你家里的那个。镀银的蛇形管①和家用冰箱背后的那根黑色管道一样，是一个热交换器。在蛇形管内流动着冷却气体：氦3。而需要降温的氦则在最下面的那个部件里②。这个部件可真小，也就能做做冰块罢了……

太阳系内最大的昼夜温差
    太阳系内最大的昼夜温差出现在离太阳最近的水星上。在那里，昼夜温差将近600℃。水星至太阳的距离只是地日距离的一半。因为靠得近，所以晒得也厉害。白昼，是430℃高温的炙烤。夜里，则是-180℃的低温冷冻。这主要是因为水星没有大气(而金星和地球有)来保存热量。这巨大的温差同时也由其漫长的白天和黑夜所决定：水星上一个白天的时间就相当于地球上的88天！

太阳系内最冷的天体
    太阳系内最冷的天体是厄里斯(Eris)星球。根据天文学家的观测，那里的温度为-250℃。这个直径大约2400公里(地球直径为12700公里)的矮行星是柯伊伯带天体中的一员。它所处的轨道与太阳之间的距离是地日距离的38～98倍。厄里斯星从太阳吸收到的能量非常少，所以它的温度才会如此之低。而柯伊伯带中其他离太阳更远的天体，它们的温度一准更低。

地球上最寒冷的地方
    地球上最寒冷的地方是南极洲的东方站(Vostok station)。1983年7月21日，科学家们在那里测到了-89.2℃的气温。应该说东方站所在的这个地方绝对是个低温王国。首先，这里是终年被冰雪覆盖的南极，有半年的时间都是黑夜：低温纪录就是在阳光消失3个月之后才测到的。其次，东方站的海拔为3400米。如果你登过山，你就应该知道，海拔越高，温度越低。再者，东方站位于南极大陆腹地，完全不受海洋温度的影响，因为海洋的温度处于-2℃～6℃，会使沿岸地区相对暖和一点。

从古到今最低的平均气温
    地球诞生以来，全球平均气温最低曾降至-40℃，这与当前宜人的15℃相差很远。干脆这样说吧，那时的地球是一只大冰球。那是在75亿年前，很有可能是由于大气中二氧化碳减少引起。二氧化碳是一种能吸收并保存太阳热量的温室气体。没有它，温度就会急速下降(而当它太多时，温度就会上升，这就是目前所发生的情况)。那么在那个时候，二氧化碳究竟去哪里了呢？海洋，是海洋从大气中夺走了大量二氧化碳。

冷冻,为了复活?
他们死于疾病，安眠于-196℃的低温环境中，期待有一天人们能把自己唤醒，并治愈他们的绝症。然而经过这样一次冰冻之旅，他们能毫发无伤吗？

    来，冻一下，然后继续活！在美国的一些机构，如阿尔科生命延续基金会(Alcor Life Extension)或者是人体冷冻研究所(Cryonics Institute)看来，“尸体冷冻术”就是如此简单。最近20多年，他们一直在向客户提供此类服务：只要医生一下死亡鉴定，他们就立刻把客户的尸体存入-196℃的液氮中……这条“天国”之路冰冷刺骨，但值得一试，因为这里卖的是“来回票”。原来，这些机构向客户郑重地解释，说只要有一天，科学能够治愈导致他们死亡的疾病，就会把他们救醒，让他们摆脱病魔，重享人生。你认为这是异想天开？可相信的人还不少呢。2007年，就有130多人选择交付15万美元，把液氮冷冻柜作为自己最后的居所。而且此后，他们每月还要支付500多美元的维护费用。不过再次“叫醒”他们应该是相当艰难的。鉴于完好地冷冻一具躯体所面临的各种困难，他们要等待的恐怕不仅仅是科学的进步，而是科学的奇迹了！

搞不好变成碎肉酱！
    确实，想把自己冷冻起来的人最终很有可能变成一坨碎肉！水是这一事件的罪魁祸首。水分在人类肌体中的含量达65%。当温度降到0℃以下，我们细胞中的水就会变成冰。然而，同等质量的冰比液态水的体积要大9%。如果你把一个装满水的瓶子放入冷冻柜，瓶子很快就会胀破，因为水结冰后体积膨胀了。被冷冻的细胞，其结局大致也同样悲惨，边角锋利的晶体会像许多把小刀刺破细胞膜。如果冷冻的速度很慢，就将导致细胞液漏到细胞外，细胞慢慢枯死。

兔子撒尿就是胜利！
    在冷冻中永生一时半会儿还办不到，但这并不意味着研究人员对这一课题不感兴趣。到目前为止，他们已经可以冷冻精液、胚胎和皮肤……但最大一次成功是在2005年，诞生在美国人格雷戈里·梅伊(Gregory Mahy)的实验室里。他先取出兔子的一只肾，把它放到-130℃的低温中保存；然后解冻，用它替换下兔子的另一只肾，而兔子竟然还能正常地小便！这也就是说，这个肾运作良好！当然，兔子的肾很小，只有20克重，不过这仍然是一个令人惊喜的结果，它的实现多亏了一项高速发展中的尖端技术——玻璃化冷冻。
    将一个生命系统玻璃化，简单地说就是让其所有内部分子都暂时停止运动。这可以防止水分子结晶，使它们仍像液态时那样无序排列，但围绕一个确定的平衡位置振动。要达到这样的状态，就必须夺去每个水分子中的能量，使它们之间无法进行相对位移，也就是说要将它们冷冻。但要注意的是，冷冻的速度必须非常快，使水分子没有时间结晶。最好的办法莫过于给它们制造点障碍。

救命的酒精！
    这个任务由冷冻保护液完成。其实这就是一些防冻剂(比如酒精家族的一些分子，如丙三醇)。水分子在结晶时，若有防冻剂分子混杂其中，结晶就会延缓……这正是研究人员所期望的。因为要将纯净水玻璃化，每分钟就必须降温100万摄氏度，而掺入防冻剂，每分钟降温十几度就能大功告成了。
    基于这个成功经验，我们可以想象人类在几十年后就会拥有器官库，使有需要的病人随时都能享受器官移植。但这种方法并不适用于整个肌体的保存……除非把人体拆零。因为我们不能用冷冻肝和肾的方式去冷冻大脑。每个器官的细胞都有其特殊性，对它们不能以同样的速度进行冷冻，也不能用同样多的防冻剂。
    有朝一日，我们一定会得益于低温生物学的发展和器官库的完善而能活得更久。但永生依然是个奢望。

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卷首语

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封面故事：

绿色能源的黑色档案

全球气候变暖，石油资源枯竭。绿色能源是理想解决方案？先别着急得出如此结论。事实上，可再生能源并没有看上去那么“绿色”。

难以承受的期望

并不太“绿”的可再生能源

能源革命任重道远

探索：

征服反物质

反物质的奥秘吸引着众多的探索者，而其中的两位完成了一项前所未有的壮举：他们制造出了一个由物质和反物质一起构成的分子！

恐龙终结者

细微观测加上模型建立，天文物理学家加开了造成恐龙灭绝的头号“犯罪嫌疑人”的真面目。这份杰出的研究报告或将使地球免遭再次“重创”。

气候变化，直击地球深处

不久前有研究表明，气候扰动会对几百公里深的地球内部产生影响！这个发现称得上是地球科学领域的一场革命。

寒冷的秘密

寒冷让你发抖，比你不得不找出长围巾、戴上软帽……可你是否知道它的秘密呢？寒冷是一个充满奥秘的存在，它遵守某些奇怪的定律，扰乱它所接触到的躯体，并且以降到极限温度为乐……小心冻着！

追声少年

本恩·安德伍德奔跑在篮球场上，和同龄的男孩子们没什么不同，只不过他是个盲人！说到他的秘密武器，就是那不同寻常的“嗒嗒”声了，这可是他的声音指南。

温柔杀手的一生

穹宇萤能发出繁星般的艳丽光芒，通过长期夜间的细致观察，我们慢慢了解了这种同步发光萤火虫的一生，体会他们的冷艳、残酷和灵巧。

水的奥运

或许你并不知道今日备受缺水困扰的北京，历史上其实是一个水系及其发达、水资源丰饶的地区。奥运年的北京，人与水的关系又会发生什么样的改变呢？

健康：

大脑有望自我修复

科学家们成功地诱导神经细胞再生，修复大脑之门已被开启……

专栏：

科学外史：克拉克：一个旧传统的绝响

脑力劳动：幻觉工厂

惯性参照系：暗能量作祟

社会心理：

我们都是虐待狂？

一个名为“斯坦福监狱”的实验显示，某些行为机制会使我们变得异常残暴。不相信？就让我们去亲历一下当时的实验场景吧。

读图：

向大自然学习盖房子

如今，环境问题已成为众所关注的焦点，建筑师和工程师们也越来越多地在动物界和植物界中寻找灵感。这种被称为“仿生”的潮流在许多令人称奇的建筑中都得以体现。

测试：

你的运动量足够吗？

…………………………

卷首语:

    能源！能源！能源！《新发现》的读者当然知道能源是我们强烈关注的恒久话题。去年5月我们的封面是《后石油时代》，里面提到石油消耗以平均每年2%的速度递增，以此计算，石油资源差不多二十五年之后就会枯竭。文章发表不到一年，国际原油价格上涨近四成。
    出路在哪里？煤炭的二氧化碳排放量最高，核能的争议最大，于是近年来可再生能源已经成为可持续发展和自然保护舞台上最耀眼的明星。一幅幅通版照片让人们忘情于风力发电机的靓丽身影、典雅的太阳能住宅和迷人的油菜田。可是如果我们对可再生能源进行深入观察，就会发现它们其实并没有看上去的那么“绿”。在可再生能源美丽之下其实隐藏着阴暗的另一面：对耕地和水源的独占，材料的消耗，二氧化碳的排放，对于环境的各种各样的影响。还是应了那句老话：一扇打开的时候必有另一扇门关上，世上真的少有免费的午餐啊。
    其中最令人不安的当属生物燃料，主要是由玉米、小麦、油菜、甜菜、甘蔗等粮食作物转化而来。近一段时期国际粮食价格暴涨，在一些国家甚至引发动乱和恐慌，在危机的背后，我们应该看到生物燃料的黑手。用大约80升纯乙醇燃料来灌满美国产大型越野车的油箱，需要消耗220公斤玉米，这足以满足一人一年的生活所需的热量。2006年底墨西哥已经因玉米面粉价格上涨一倍而发生多次骚乱。玉米面粉是墨西哥人的主要食品，而玉米同时也是美国乙醇燃料生产的主要原料。根据计算推测，基本粮食产品价格上涨1%，就可导致全球营养不良人口增加1600万。难怪联合国食品权利特派记者让·齐格勒毫不犹豫地指出：“把粮食高产农田用于生物燃料生产是一项反人类罪行。”
    剩下的就只有减少能源需求，也就是节约能源这条路了。包括国际能源总署、绿色和平组织、全球机遇组织在内的广泛意见认为，这是可能实现最大发展、且成本最低的一个解决途径。就今天而言，节约能源所需的费用要比生产能源低得多，而且对环境的影响也小得多。

狼人:人还是兽?

中世纪对那些多毛症和卟啉症患者来说是灾难性的。在那个对狼人毫不留情的时代，人们很容易会把这些病人当成狼人。

    到底有谁害怕穷凶极恶的狼呢？今天恐怕已经为数不多。可在过去，人们绝对是谈“狼”色变！每当夜幕降临，在稀薄而苍白的月光下，幽幽传来凄厉的狼嚎，没人再敢往屋外跨出一步……不过这真的是狼吗？说不定是比狼更可怕的人呢！他们在夜幕中变身为狼——对，狼人！
    在15世纪和16世纪，人人都相信这种恶魔的存在，甚至有数千人被送上法庭，罪名是“变狼术”。其中最有名的是彼得·施通普(Peter Stump)的案子，他在1589年被判死刑。这个德国农民在科隆地区生活，那里连续25年不断地发生动物被屠杀、男人女人以及儿童被杀害的事件。这一切的背后黑手是谁？老百姓传言是一头残暴的狼，说它拥有强大的力量，狡猾至极，足以逃脱猎人的追捕。而它行事是如此诡诈，绝不会仅仅是一头野兽，肯定是一个狼人！

“狼人”被酷刑处死

    为了抓住它，就必须查出它是由谁变化而来。人们很快就抓到了一个叫彼得·施通普的倒霉鬼。他在某天晚上回家时遇见了一群猎手，他们刚刚跟丢了一头狼。这些持有武器的猎手认为，他刚好在这个时候出现实在巧得可疑，一定就是突然变回人形的狼人……法庭以变狼术的罪名判处彼得·施通普死刑，并且以最残酷的形式处死。刽子手用斧子砸断这个农民的四肢，把他的全身切成碎片，最后砍下他的头！惨不忍睹的刑罚正反映出当时人们对狼人的畏惧之深。
    可是人们怎么会相信有狼人存在呢？从未有人真正亲眼看到人变成狼。在月圆之夜长出毛发和獠牙的人当然不存在。但是有些病症比如说多毛症和卟啉症，会使患者的样子变得很恐怖。卟啉症患者的牙齿和指甲会呈现红色，使他们看上去像是刚刚吃过一顿血淋淋的大餐。这些不幸的患者还对白昼的光线十分恐惧，这是另一个与传说中的狼人完全契合的地方，因为据说狼人只在夜间活动。阳光会使卟啉症患者浑身发痒，皮肤上出现红色斑点，甚至有时候长出体毛来。在那个只知道狼人的时代，卟啉症患者的形象活脱就是尚未完全恢复人形的狼人。
    还有一种可能：“狼人”是一种心理疾病的受害者……患者当然不会真正变成狼，但会感到自己变成了狼。精神科医生菲利普-让·帕尔凯(Philippe-Jean Parquet)指出：“这种情况极其罕见，但确实也有。”这位医生记得他的一位病人就确实有过类似的狂想：“他想象自己已经变成了一头狼，十分好斗。只在深夜外出，只吃生肉，而且吃的都是自己捕杀的动物！”这个50来岁的患者是个高级会计师，他最终通过药物治疗恢复了心理健康。可如果同样的事情发生在中世纪，这个不幸的人又会有怎样的结局呢？
    多毛症、卟啉症，或者精神错乱……难道这就是狼人传说的全部奥秘？当然不，因为这些疾病只涉及很小一部分人。拿彼得·施通普的例子来说，到目前为止还没有证据可以表明他当时患有上述病症之一。

是谁犯下了如此残忍的罪行？

    其实最大的嫌疑犯，最有可能是传说根源的，应该莫过于狼本身了。在那个狼人传说盛行的年代，狼在欧洲的乡野还是一种极其常见的动物，它们在严冬之际逼近农庄觅食的情形并不罕见。几头狼袭击并杀害农民绝不是不可思议的事情。尤其当一些狼患上狂犬病后，会完全变成一部进攻机器，有一种狠狠撕咬周围一切活物的冲动。
    当时的人们往往在一大清早发现这些袭击留下的鲜血淋漓的死尸，并被眼前的惨象深深震动。可能由此便产生如此残酷的杀戮绝不是一只正常动物所为的想法。他们想到是恶魔，一到夜晚就会化身为贪婪的肉食野兽的恶魔。“狼在过去一直被认为是魔鬼的代表，恶的象征。”帕尔凯教授提醒我们。正是由于这一原因，打那时开始，全欧洲都兴起了灭狼运动……

    快！戴上小围巾、披肩，或给脖子打上石膏，反正不要光着脖子在深夜外出！吸血鬼，这些吸血大魔头总是试图把牙齿插入那些和他擦肩而过的冒失鬼的颈部。不过你可能完全不相信有这些夜间生物存在……嘿嘿，千万别忙着下结论。根据胡安·戈麦斯-阿隆索(Juan Gomez-Alonzo)的研究，也许这些奇幻故事还真有那么点事实依据呢。这位西班牙神经学家在20多年前便对“吸血鬼”发生了兴趣。契机是1981年10月某个晚上看到的一部关于德拉库拉(Dracula)伯爵的电影……而巧的是，刚好在那天下午，他花了好几个小时阅读一份关于狂犬病症状的研究报告。当他在电影中看到吸血鬼那血淋淋带着唾液的嘴唇以及他们的夜游癖时，这位神经学家不禁联想到狂犬病病人：两者真是太像了！

深夜，吸血鬼在磨牙……

    这一联想离奇吗？可能更应该说敏锐才是。因为18世纪正是欧洲被狂犬病折腾得不可开交的时候。同时，欧洲也在与吸血鬼的对抗中挣扎。因为也就是在那个时代，产生了关于吸血鬼的故事：死人从坟墓中爬出来，通过吸食活人的鲜血来延长他们的寿命。这些故事主要来自欧洲的东部和中部，并向整个欧洲大陆蔓延，一时人心惶惶。从法兰西到巴尔干，各国民众都认为吸血鬼是真实存在的危险，谁碰上谁倒霉……
    胡安·戈麦斯-阿隆索在图书馆中查阅了大量资料，从当时的社会新闻中找到不少所谓吸血鬼害人的报道。他举出塞尔维亚梅德韦贾村为例。1731年到1732年的那个冬天，村中有17人据说被吸血鬼所害。村里的人害怕这些不幸死去的农民也变成吸血鬼来危害其他人，所以用木桩洞穿尸体，砍去脑袋，最后把尸体付之一炬，永绝后患！
    但在胡安·戈麦斯-阿隆索看来，这些人的死与吸血鬼毫无关系。原因不在这里，而在于狂犬病。1719～1721年，狂犬病在法国，以及波兰和德国的部分地区流行。1721～1728年又袭击了匈牙利。法国巴斯德狂犬病防治中心主任约兰德·罗迪威尔(Yolande Rotivel)证实：“事实上，直至19世纪，在欧洲连续发生过好几次狂犬病大流行，特别是在中欧地区。” 胡安·戈麦斯-阿隆索由此推想，吸血鬼的传说是否就是因这种深刻改变患者行为的神经系统疾病而起的呢？的确，吸血鬼的行为特征与狂犬病患者有着许多极为近似的地方。不过也有专家不以为然，罗迪威尔即称：“把狂犬病和吸血鬼联系在一起思考确有新意，但也有些疑问。”首先，那几次狂犬病大流行主要发生在兽类——狗、狼和狐狸身上，受传染的人类并不多。而且人类患者在发病后几天内就会死亡，不大可能长期四处游荡，搞得人心惶惶。难道胡安·戈麦斯-阿隆索的假说就这样给推翻了？未必。我们可以想象那些在晚间阴暗的街道上突然被狂犬病患者袭击的人内心的恐惧。身处吸血鬼故事盛传的18世纪，这样的遭遇准会使当事人坚定地相信这种夜行恶魔的存在。

    “僵尸？啊，我知道了。就是那些正在腐败的活死人，他们吃起人脑来就像剥鸡蛋。我在电影里见到过。”错！真正的僵尸与你在恐怖片中见到的没有什么关系。是的，僵尸确实存在！当然，并非随处可见。你绝对不会在去买面包的路上，在街角某处与僵尸不期而遇。想要遇见这传说中的“恶鬼”，你得去加勒比，确切地说到海地。正是在这座岛上，随非洲黑奴传入的伏都教流行了近5个世纪。僵尸之说与这一宗教密不可分。在海地，流行的说法是，僵尸是那些本已被认定死亡、却又忽然回到活人世界里的男男女女。实际上，这些人并没有真正死去。他们只是伏都教巫师的牺牲品。事情往往是这样。有人想报复一个比较亲近的人，便向巫师求助。后者会准备一种可以把任何人转变成僵尸的混合毒药，这种神奇的魔粉被撒向被害者的体表而不为其所知。毒药一旦侵入人体，立即会让被害者呈现出假死状态。巫师在葬礼后悄悄潜回墓地收获其战利品，这时处于假死状态的被害者又会活着从棺材里走出来。
    活着，但完全是个没有意识的躯壳。法国国家科研中心海地史专家拉埃内克·于尔本(La憂nec Hurbon)指出：“传说这些僵尸受巫师‘遥控’，成为免费劳力。”据说，过去这些僵尸在种植园里服苦役，而如今，他们可能成为巫师们的私人奴隶。

接近死亡的昏迷

    海地老出这种稀奇古怪的事。不过这次倒或许有一个科学解释，至少美国学者韦德·戴维斯(Wade Davis)是这样认为的。他觉得一切都与巫师们所用的神秘“僵尸粉末”有关。通过分析药粉的成分，戴维斯终于在众多物质中找到一种提取自河豚肝脏的毒素：河豚毒素。
    这种毒素的确够毒，它能使受害者陷入昏迷，在最大程度上减缓机体的各项生命活动，从而使心跳变得极慢，导致人们误以为受害者已经死亡而将他埋葬。但是当河豚毒素的毒性过后，受害者会清醒过来，至少也会恢复部分意识。但由于埋在地下时缺氧导致其大脑受损，受害人醒来后步伐僵硬、眼神惊慌。
    不过这一理论远不能涵盖海地所有“僵尸”的情况。因为这一称呼在当地也用于指称一些已被认为死亡却忽又重新出现的人。这种现象的解释无须涉及巫术。拉埃内克·于尔本说：“很多海地人从生到死都没有身份证件，所以与去世的父亲或祖父同名的人不少。”只要此人消失很长一段时间后又忽然出现，外貌又与死去的先人颇为相像，人们就会以为又是“僵尸”复生了。

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转基因风暴

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几个月来，法国瓦勒德瓦兹省一个小城的小学生出现了奇怪的症状，就连卫生部门的调查也无法找到原因。这并不是个案。在法国，“病态建筑综合征”（Sick Building Syndrome，简称SBS）一直令研究人员和职能部门百思不解。

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科学外史：一个改变了世界的历史伟人

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九千年前的啤酒

我好饮，友皆知。去年年初在纽约橙郡(Orangeburg County)橡树庄访乎君，一见面，此兄就大声宣布，待会儿请喝世上最昂贵的啤酒。

测试：

你的驾车表现如何？

…………………………

卷首语:

    没有任何一个时代的人，像我们现在这样对吃什么、能不能吃，吃多少、怎么吃之类的问题满腹疑虑，困惑不已。也没有任何一个时代的地球，像今天这样被人类过度开垦，超支运用，不堪重负。所以这看来是一个巨大的矛盾，一方面必须要开发各种新技术去喂饱越来越多的人口，另一方面这些新技术却可能带来新的问题。围绕着转基因生物的种种争端正是这种矛盾的突出体现。
   《新发现》的读者也许还记得我们在2006年12月所作的关于转基因水稻的专题。《转基因水稻——中国惊雷》一文告诫我们：“食用转基因大米会有什么后果，它对国家的生物多样性会带来什么影响，中国的研究人员和政府官员都知之甚少。只有未来才能告诉我们，中国把希望寄托在这种风险未知的食物上是否押对了宝。”而同期方舟子博士的《不必害怕转基因大米》则针锋相对地说：“转基因技术其实仍是传统的育种方法的延伸，只不过比传统育种技术更为精确，更有目的性，更容易控制而已。转基因作物所面临的健康、环保问题，传统作物同样也有。由于采用了更精确的技术和受到更严格的管理，转基因作物和食品可能甚至比常规作物和食品更安全。”
    本期的封面文章《转基因风暴》可以视为这场争论的最新延伸。法国卡昂大学生物化学家吉勒-埃里克?塞拉里尼发表的一份研究报告，宣称美国孟山都公司推向市场的一种转基因玉米可能对健康具有毒害作用。但是另一些科学家则对此有截然不同的看法。争论焦点和细节可以看我们这篇文章。说真的，如果谁想要在这篇文章中得出吃还是不吃的明确结论，那恐怕真要失望了。在我们这个时代，公众遇到技术性比较强的疑难问题时，都会把目光习惯性地投向专家，但是如果专家自己也在争论不休怎么办？难道我们这时就该闭上眼睛，塞起耳朵，听从自己直觉和本能的选择？恰恰相反，如果是有定论的问题，也许我们接受现成的结论就行了，而正是在这些剪不断理还乱的问题上，格外需要我们关注这些争论背后的不同的角度、尺度和思路，科学的意义也就格外凸现出来。
    说到底，如果相信我在前面提到的那个我们这个时代的终极矛盾，就会知道，类似的争论在其他领域同样存在，也会长期存在下去。如果加进这一视角，再参考科学家的意见，我相信读者不难结合自己的情况，在因噎废食和摸着石头过河之间找到对自己最有利的选择。