时光流逝只是一种错觉吗?

2019-06-11 16:00:11 作者:管理一号  阅读:194 次  点赞:0 次  鄙视:0 次  收藏:0 次  由 www.agg.me 收集整理

时光消逝仅仅一种幻觉吗?(图片来历:Max Pixel)

来历:举世科学

咱们的感觉是,时刻在消逝:也便是说,曩昔是确认的,未来是不确认的,实际就在当下。但许多物理学家和哲学家却有不同的观念。他们以为,时光消逝很或许是一种幻觉,时刻其实底子没有活动。而知道涉及到的或许是热力学或量子力学进程,它们为咱们供给了每时每刻的日子形象。

从确认的曩昔到有形的现在,再到不确认的未来,咱们感觉如一同间在不行阻挠地消逝。时光消逝或许是人类对国际的感知中最为根底的方面,因为咱们在内心深处感触到时刻在逐步溜走,这种感觉乃至比咱们对物质或许空间的感知更逼真。

可是,这些观念却和一个深入且令人震慑的悖论抵触:在现有的物理学中,找不到时刻活动这个概念。实际上,物理学家坚称时刻底子没有活动,它仅仅是存在。一些哲学家乃至建议,时光消逝这个概念是无含义的,对时刻活动的评论是树立在一种幻觉之上的。在咱们所在的物理国际中,时刻是最为根本的,关于这样的问题怎么会犯错呢?仍是说,时刻有某种要害的特性没有被科学家所知道?

时刻并非必不行少

日常日子中,咱们把时刻分红三个部分:曩昔、现在和未来。虽然这看起来是清楚明了的,但与现代物理学相违反。爱因斯坦曾在写给一个朋友的函件中表达了这一点,“曩昔、现在和未来仅仅是一种幻觉,虽然是极为固执的那种。”爱因斯坦令人吃惊的定论直接来自于他的狭义相对论,该理论以为,现在这个时刻并不具有任何肯定而遍及的含义。依据这个理论,“一同”是相对的。在一个参考系下一同发作的两件事,但假设从另一个参考系调查,它们就或许发作在不同的时刻。

“现在火星上正发作什么?”这样的问题是没有确认答案的。问题的要害在于,地球和火星离得很远,大概有20光分的间隔。因为信息无法传播得比光快,在地球上的观测者是无法知道同一时刻火星上的状况的。他必须在作业发作之后,当光有时机经过两个星球之间的空间时才干揣度出答案。在揣度曩昔的作业时,揣度成果会因观测者的速度不同而有所不同。

鄙人面的场景中,两个人——一个坐在休斯敦的地球人和一个正在以80%的光速横穿太阳系的“火箭客”——测验来答复“现在火星上正发作什么?”这个问题。一个火星上的人赞同在他的表针指向12点整的时分吃午饭,一同发送出信号。

 

这样的不协调使得任何给现在的时刻赋予一个特别方位的测验都是白费的。要害在于,这个“现在”是对谁而言的?假设你和我处在相对运动中,关于一个作业,我或许会判别为还处于没有决议的未来,而关于你来说,这一作业或许现已存在于确认的曩昔了。

最开门见山的定论便是曩昔和未来都已确认。依据这个原因,物理学家更喜爱把时刻当成是总体上现已布局好了的全景时刻,一切曩昔的和未来的作业都现已一同在那里了,这种主意有时分被称为“块时刻”。那种以为有一个特别的时刻“现在”,或许以为有一种进程能够把未来体系地变成现在的主意,是与上述全景时刻的观念不符的。总归,物理学家眼中的时刻不会消逝或许活动。

传统观念:只要现在才是实在的

块时刻的观念:一切的时刻都是平等实在的

时刻没有消逝?

在提及“时刻的消逝”时,咱们究竟在表达什么意思?多年以来,一些哲学家细心对此进行了调查,他们得到了一个与物理学家相同的定论:“时刻消逝”的概念是不自洽的。究竟,这种观念类比了物体的运动。人们经过测定物体的方位跟着时刻的改动,从而议论物体的运动,比方穿过空间的箭。可是,议论时刻自身的运动是什么意思? 它运动时,是相关于什么而言呢?其他类型的运动是把一种物理进程和另一种相关起来,而“时刻的活动”则是把时刻和自己相关在一同。“时刻走得有多快?”这样的问题自身就暴露了时刻消逝观念的荒诞,而“每秒钟行进一秒钟”这样的答复也等于什么都没有说。

虽然在日常日子中,“时刻在消逝”这样的表述很便利,但并不是一定要凭借这种表达才干把作业说清。考虑下面的场景:爱丽丝期望有一个白色的圣诞节,可是当那天到来时只下了雨,她很绝望;第二天下雪了,她很快乐。虽然这个描绘充满了时态并提及了时刻的消逝,但只要把爱丽丝的心境和日期一一对应地列出来就能表达相同的信息,而在这种表述方法里无需提及时刻的消逝或国际的改动。下面庸俗的流水账就足够了:

12月24日:爱丽丝等待一个白色的圣诞节。

12月25日:下雨了,爱丽丝很绝望。

12月26日:下雪了,爱丽丝很快乐。

在这个描绘中,没有什么发作或许改动,只要这个国际在不同日子的状况和那天爱丽丝的心境。

相似的争辩能够追溯到古希腊的哲学家,比方巴门尼德(Parmenides)和芝诺(Zeno)。一个世纪曾经英国的哲学家约翰·麦克塔格特(John McTaggart)力求澄清两种描绘之间的差异。一种描绘方法是记叙作业的发作,他称为A系列;另一种描绘方法是列出日期和其时国际的状况,称为B系列。每一种看起来都是对实际的实在描绘,可是两种观念看起来又似乎是对立的。比方,作业“爱丽丝感到绝望”曾处在将来,然后是现在,最终变成曩昔。可是,曩昔,现在和未来是三个互不归属的类别,那么单一作业怎么能一同被归入这三类呢。麦克塔格特使用A和B系列之间的这种抵触来证明时刻的不实在性。这是一个略显极点的定论。大部分物理学家的观念则愈加温文:时刻的活动是不实在的,可是时刻自身却是和空间相同实在存在的。

四维时空中的时刻

在时刻中行进,而非时刻在行进

咱们在评论时刻消逝时遭受的困惑,首要源于时刻消逝与所谓的时刻箭头之间的联系。否定时刻活动并不是说曩昔和未来在物理上没有差异。不行否定国际上的作业构成了一种单向序列。比方,一个鸡蛋掉在地板上会摔碎,可是相反的进程,即一个破碎的鸡蛋自发地组成一个完好的鸡蛋绝不会被看到。这是热力学第二定律的一个比方,其表述为封闭体系地熵——能够了解为紊乱的程度——会跟着时刻上升。

因为天然界中充满了不行逆的物理进程,所以热力学第二定律在这个国际发挥了要害性的效果,导致时刻轴上曩昔和未来两个方向呈现了显着的不对称。依照常规,时刻之箭指向未来。但这不意味着时刻之箭是“飞向”未来的。就像罗盘指向北方并不表明罗盘向北运动。这两种箭头指示的都是一种不对称性,而不是一种运动。用“曩昔”和“未来”指示时刻的方向是能够的,就像“上”和“下”能够用于表明空间的方向,可是议论曩昔或许未来自身就如议论上和下相同,是无含义的。

幻想一段记载鸡蛋落到地板上碎掉的进程的影片,咱们用这个比方能够生动地阐明曩昔、未来的概念与“曩昔自身”、“未来自身”概念的差异。假设影片用放映机倒放,每个人都能看出其次序是不实在的。现在幻想假设把电影胶片剪成一个个镜头并随机打乱,那么把这堆镜头从头排列成正确的次序是简略的作业:把破碎鸡蛋的画面放在顶端,把完好的鸡蛋放在最下面。这样能够排列出一个空间中的序列,坚持了由时刻箭头带来的不对称性,证明时刻上的不对称性是国际的一种性质,而不是时刻自身的性质。要显示出时刻箭头并不必真的把影片放映一遍。

鉴于物理学和哲学中大都对时刻的剖析都没能发现任何时刻活动的痕迹,那么留给咱们的便是一些疑团。国际在接连地活动——这种根深柢固的形象是源于何处呢?某些研讨者,尤其是诺贝尔奖得主、化学家伊利亚·普里高津(Ilya Prigogine)建议,物理学的不行逆进程使得时刻活动成了国际的一个客观性质。可是我和其他一些人则以为这仍然是某种幻觉。

究竟,咱们没有真实地观测到时刻的消逝。咱们真实观测到的是,国际较晚时分的状况不同于咱们回忆中从前的状况。咱们记住曩昔而不记住未来,这体现的不是时刻在消逝,而是时刻的不对称性。用时钟丈量不同作业之间的持续时刻很像是用卷尺丈量不同当地间的间隔;这不是在丈量一个时刻顶替另一个时刻的“速率”。因而,看起来时刻之流是片面的,而不是客观的。

活在当下

这种幻觉迫切需要解说,解说能够是心理学层面上的,也或许是神经生物学、语言学的或是文化层面上的。现代科学还没有开端考虑咱们是怎么感触到时刻消逝的,咱们只能猜想答案。它或许和大脑的某些功用有关。假设身体旋转几圈并忽然中止,你会感到头晕。片面上看起来,如同是国际在围绕着你旋转,可是眼睛清楚地通知你:实际并非如此。你周围的物体看上去在运动,其实是内耳里的液体旋转所构成的一种幻觉。或许时刻活动也与此相似。

时刻的不对称性有两个方面能够让咱们发生时刻在活动的幻觉。

第一个是曩昔和未来之间的热力学差异。正如物理学家在曩昔的几十年所知道到的那样,熵的概念与体系的信息含量是严密相关的。因为这个原因,回忆的构成是单向进程——新的回忆增加信息并增加了大脑的熵值。咱们或许把这一单向性了解为时刻的消逝。

第二种或许是咱们对时刻消逝的了解与量子力学有某种联系。与空间较为不同,时刻以一种共同的方法进入到量子理论中,这在量子力学树立初期就被人们留意到了。时刻的共同人物是量子力学和广义相对论难以交融的一个原因。依据海森堡不确认性原理,天然本来便是非决议论的,它意味着未来是敞开的(相同也意味着曩昔是敞开的)。这种非决议性在原子标准体现得最为显着,描绘一个物理体系的可观丈量从一个时刻到下一个时刻一般是不决的。

例如,一个炮击原子的电子或许的散射方向有许多个,一般无论怎么都不行能提早预言成果是什么。量子的非决议论意味着关于一个特定的量子态,有许多(或许无限)可供挑选的未来。量子力学能够给出每一种观测成果的概率,虽然无法断语哪一种潜在的未来是注定的实际。

可是,当人类观测者进行丈量时,得到的是仅有的成果;比方,观测者会发现反弹的电子沿着某个方向运动。在丈量时,一个特定的实际从数量巨大的一系列或许性中显现出来。在观测者看来,或许性转化为实在性,敞开的未来变成了确认的曩昔——这正是咱们所说的时刻之流。

许多潜在的未来是怎样变成仅有的实际的?物理学家对此并没有到达共同的定见。许多物理学家以为这和观测者的知道有关,其根底在于观测行为让天然做出了决议。一些研讨者,比方牛津大学的罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)建议知道——包含时刻活动的感觉——或许与发作在大脑中的量子进程有关。

虽然研讨者没有在大脑中找到相似视觉皮层那样的“时刻器官”,但未来的研讨有或许确认那些担任感触时刻消逝的脑进程。咱们能够幻想,用某种药物按捺时刻消逝这种片面形象。一些人也宣称能够经过冥想天然地到达这样的精神状况。

那么假设科学家能够找到一种解说,证明时刻的消逝仅仅一种幻觉,那将怎么呢?或许咱们不会再为未来焦虑或为曩昔哀痛。担忧逝世变得像忧虑出世相同无关痛痒。“等待”和“怀旧”或许会从人类的词汇中消失。最重要的,与人类活动如影随行的紧迫感或许会与世长辞。“曩昔”、“现在”和“未来”的概念,或许都会成了曩昔。

一台望远镜,从构思到立项,白手起家;从立项到竣工,艰苦奋斗;从竣工到检验,否极泰来。这便是FAST,我国天眼。

FAST望远镜全景(图片来历:FAST工程)

FAST于2019年4月22日完结了工艺检验,这标志着FAST成为了一台能够正式为天文学家供给服务的望远镜。在此之前,FAST现已开端向国内天文学家开放了观测请求,并展开观测。

由我国科学院国家天文台姜鹏、彭勃、李菂研讨员,以及北京大学徐仁新教授安排的“The Science and Technology of FAST”专题(简称FAST专题)报导了FAST第一批研讨效果,在SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy (《我国科学:物理学 力学 天文学》英文版) 2019年第5期出书。

 

FAST专题第一次具体介绍了FAST调试中碰到的问题和解决计划,以及FAST现在现已到达的性能参数;一起还报导了在调试过程中FAST发现的第一颗脉冲星的基本参数。此外,FAST还对一些风趣的脉冲星进行了监测。

FAST对其发现的一颗脉冲星进行的单脉冲观测(图片来历:FAST工程)

以上研讨发现让FAST完结了“早出效果”的既定方针,能够算是万里长征的第一步,可是作为大科学工程,星斗大海的征程依然漫漫,巡天才是飞行的方向。这期FAST专题也给出了对未来巡天的辅导定见——多波束巡天计划、预期中性氢观测效果和进步脉冲星辨认功率的计划。

多波束巡天

射电望远镜的灵敏度和波束巨细都与口径相关。FAST的大口径使其具有了高灵敏度,也使其波束小于同一波段的其他单口径射电望远镜。一方面,波束小的优势是能够看得详尽,另一方面FAST完结巡天也需求更长的时刻。FAST的19波束接收机能够进步巡天功率,它排布成六边形;要充分利用19个波束还需求具体的扫描计划,包含对转角、扫描轨道以及相应灵敏度的核算和对效果的估量。

正在做测验的19波束接收机(图片来历:FAST工程)

多科学方针一起观测

多科学方针一起观测也是FAST要完结巡天的一个特色,它进一步进步了FAST巡天功率,使得单位观测时刻内可能有更多的科学产出。

预期中性氢观测效果

在FAST的科学方针中,中性氢是最重要的研讨内容之一,FAST专题文章对中性氢巡天的效果进行了估量,这让天文学家有决心运用未来的巡天数据展开中性氢的研讨。

进步脉冲星辨认功率

脉冲星的辨认也是未来FAST面对的一个重要问题,咱们在前期观测中发现,找到一个优质脉冲星候选体,需求在数万到数十万张图中进行搜索,在正式展开巡天后,仅靠人工是无法完结这项作业的,还必须不断进步机器辨认脉冲星的才能,以减轻人的作业担负。现在看来,这条路走得比较顺利。

“早出效果”已完成,“多出效果”在路上,“出好效果”可等待,“出大效果”靠堆集。重器已备,方向已明,余下的事便是我辈天文学家的共同努力奋斗了。

银河下的FAST综合楼(图片来历:FAST工程)

  

科技日报伦敦2月19日电 (记者田学科)牛津大学19日宣告,该校眼科教授罗伯特·麦克拉伦在英国国家健康研究所牛津生物医学研究中心的支持下,完成了世界榜首例处理老年性黄斑变性(AMD)视力下降问题的基因医治手术。

老年性黄斑变性眼疾是形成英国人视力损失的主要原因。干性AMD是指一种黄斑细胞的缓慢退化,它会给患者视觉中心部分形成空隙或印象斑驳,导致患者日常日子中呈现阅览和辨认困难。承受榜首例手术的是牛津大学年高80岁的奥斯本夫人。像许多AMD患者相同,她的双眼都有这种疾患,但左眼状况更为严重,中心视觉现已恶化,视力十分含糊。她说自己参加实验的意图是为了给那些AMD患者带来协助。

导致AMD的一个关键因素是补体体系,其是人体免疫体系中与细菌作斗争的一个蛋白质体系。在发作黄斑变性时,这些蛋白质过度活泼并进犯视网膜细胞,其方法与其进犯细菌的方法类似。而基因医治的原理就是“停用”补体体系。

手术包含别离视网膜和向眼底打针含有病毒的溶液。该病毒带有一种通过润饰的DNA序列,能够感染视网膜色素上皮(RPE)细胞,并能够纠正导致AMD的遗传缺点。因作用被认为是耐久的,抱负状况下,基因医治只需进行一次。

麦克拉伦解说说:“使用病毒这种天然存在的生物体,将DNA传递到患者的细胞中。当病毒在视网膜细胞内翻开时,会释放出通过克隆的DNA,细胞开端制作能够改动疾病的蛋白质,来纠正由补体体系形成的炎症。”他期望跟着医疗器械和相关基因医治技能的开展,在未来几年内,患有干性AMD眼疾的人能够得到有用医治。

总编辑圈点

老年性黄斑变性作为退行性疾病的一种,困扰的肯定不只是老年人自身。与一切退行性疾病相同,病患的护理本钱升高、不知道的意外危险及家庭幸福指数下降,都是此类疾病带来的消极影响。这例手术成功的含义,足能够给一切逐步堕入漆黑的人们带来亮光。惟愿技能老练的再快些,获益的人再多些。

      阿尔伯特·爱因斯坦,出生于德国符腾堡王国乌尔姆市,毕业于苏黎世联邦理工学院,犹太裔物理学家。爱因斯坦为核能开发奠定了理论基础,开创了现代科学技术新纪元,被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。

 

  爱因斯坦认为时间只是我们的感官所引起的错觉,过去、现在和未来并没有什么不同,早已被书写在四维的块宇宙之中。来自开普敦大学的宇宙学家埃利斯却向这种观点发起了挑战,他结合广义相对论量子力学,构建了更符合我们直觉的时间观。

  乔治·埃利斯(George Ellis)并不害怕对抗权威。作为开普敦大学的宇宙学家,埃利斯把自己的目光放到了更为抽象的事物上:时间本身的流逝。

  阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)在20世纪早期首次提出,传统理论认为的时间流逝只是一种错觉。过去和未来之间并没什么不同,都早已成定局。然而对于埃利斯来说,这种主流理论的哲学含义并不和我们的直觉相违背;他认为传统的想法很危险,因为他们剥夺了我们的自由意志与道德责任。埃利斯的科学目标是把时间带回物理学领域,让宇宙可以创造自己的未来,并赋予我们改变命运的能力。

乔治·埃利斯认为爱因斯坦走得太远了——未来还未定。

  块宇宙假说

  17世纪时,在牛顿的《数学原理》里,这位英国的物理学家构建了一套符合我们日常经验的时间观。他描绘了一块宇宙中通用的秒表,它的滴嗒声让整个宇宙的时间在每一秒、每一分钟、每一小时里均匀地流逝。在牛顿的观念里,不论你的位置和运动状态,你都会同意埃利斯在剑桥大学三一学院的长凳上花了十分钟喝完了咖啡。而每隔15分钟,他都能听见三一学院华美钟塔的铃声,这座钟塔早在年轻的牛顿第一次踏进校园的半个世纪前就矗立在这里,精准地记录着时间的流逝。

  1905年,爱因斯坦推翻了牛顿的宇宙存在绝对时间的和谐图景。取而代之的是不协调的、相对的时间观,该观点认为不同的人对同一事件的持续时间可能有不同的感知,甚至不同事物的发生顺序也不一致。年轻的爱因斯坦意识到,时间事实上是我们所观察到的三维空间之外的第四维度,也在此基础上创造了被称为“块宇宙”(block universe)的现实图景。

  埃利斯认为,为了解释块宇宙是怎么一回事,你可以想象对一个地点进行连续拍照,比如剑桥的学生们带着书本去参加考试,忧心忡忡地走过三一学院的场景。如果你将拍摄的照片一张接一张地顺序播放,你可以将其制成一部电影,时间在其中自然地流逝,这与我们对时间流逝的感知一致。但如果你将照片全部堆叠在一起,学生们穿过院子的过程将一次性完整地展现在你眼前。第二种情况就与块宇宙的观点类似,过去、现在和未来是同时存在的,时间流逝一说并无意义;所有事件都是相互并存的。

  当然,一组照片只能展示沿着时间拍摄到的空间的两个维度。将其扩展到整个宇宙的三维空间,还要包含宇宙全部的历史以及未来会发生的所有事,这样就能得到爱因斯坦理论下完整的块宇宙,就像一份静止的记录,包含了所有曾经发生和将要发生的所有事件。

  埃利斯强调,块宇宙与播放一段连续时刻的电影不同,块宇宙因为其中没有一个明确的时间点可以用来标明“现在”,不同的个体对哪个时刻属于“现在”的认知并不一致,不存在一个独一无二的标记来区分已经固定的过去和开放的未来。就像两个学生坐在院子里的不同角落,从他们各自的角度看到的三一学院的钟塔的影子长度不相等,对于时间来说也是一样:爱因斯坦意识到在块宇宙中时间也只是另一个维度,那在时空中不同位置的观察者对于同一个事件的持续时间可能有不同的意见。也许有人会准确指出埃利斯花在喝咖啡上的时间不只10分钟。

  不仅如此。在爱因斯坦的块宇宙中,不同的观察者看到的事件的发生顺序也可能不同,就像院子里不同位置的学生对于埃利斯是在钟塔的左侧还是右侧会有不同的看法。一个人觉得埃利斯在钟塔敲响下午2点的钟声之后才喝完咖啡,而另一个人觉得喝完咖啡的时间在2点之前。这些差异完全取决于观察者在块宇宙中运动的速度和方向,因为这会影响这些事件发出的光到达观察者所需要的时间。以人类所能达到的速度来说,这种差异小到难以察觉,但已经被在国际空间站和高速飞机上所做的实验证实。

  那么在块宇宙中,对一些人来说是未来的事在另一些人看来其实是过去,这要取决于观察者的位置和运动状态。未发生的事件对另一些人来说已经发生。未来对于你来说可能是未知数,但却早已成定局。爱因斯坦自己是这样描述的:“对我们这样相信物理的人来说,过去、现在和未来之间的差别只是一种顽固而持久的错觉。”

  大多数物理学家已经学会接受爱因斯坦的宇宙观点以及宇宙的基本方程,确定所谓时间的“前进”方向是任意的,但埃利斯的直觉认为还有更深的次层需要研究。他说:“我回到这里尝试研究对事物真实的感受”。

  对于思考时间的流动来说,没有什么比剑桥大学数百年历史的三一学院更好的去处了,虽然爱因斯坦认为未来与过去一样真实,埃利斯依然认为未来只是可能性的集合,直到它融入现在这个时间点。

  流失的时间

  虽然埃利斯对于块宇宙里的时间观保留意见,他依然钦佩爱因斯坦,而且在1960年搬到剑桥攻读世界著名的宇宙学家丹尼斯·夏玛(Dennis Sciama)的博士学位时,这种敬意更深了。在担任研究人员的开始几年,埃利斯赢得了世界级宇宙学家的声誉,因为他解决了爱因斯坦时空方程中一些棘手的数学难题。

  埃利斯钦敬爱因斯坦的数学独创性,但是块体宇宙理论从哲学意义来说,认为未来和过去都是注定,这一点埃利斯表示怀疑。

  在剑桥,埃利斯很快就与年轻的斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)一起工作,他们同在夏玛的门下。霍金因为投身于研究宇宙起源以及黑洞本质而声名大噪,但是埃利斯并没有这般待遇。1973年,33岁的埃利斯离开了剑桥大学,并结束了与霍金密切的合作研究,回到南非的开普敦大学数学系建立了自己的团队。

  到了他学术生涯的晚期,埃利斯在2005年时将他的注意力转移到了困扰他学生时代的基础物理学难题:在没有时间的现实观念中,要如何解决其中个人主体缺失的问题。为此,他重新审视了爱因斯坦的块宇宙观,着眼于开发一种保持最佳特性的新模型,这个模型既包含了实验已经验证的时间相对性,也同时也恢复了另一个观点:本质上现在与过去和未来是区分开来的。

  埃利斯的新模型并不是要颠覆块宇宙理论,而更像是对其的改进。他从2006年起发表了一系列备受关注的论文,在其理论框架中,埃利斯保留了四维时空,而且符合相对论的预测。然而,他认为爱因斯坦把这个观点推的太远,没有必要假设第四个维度已经延伸至无穷远处。因此埃利斯的模型与爱因斯坦的关键区别在于:未来的边界并不包含所有将要发生的事。

  相反,时空的前沿标志着“现在”向外逐渐延伸,一刻接着一刻,将明天的可能性在昨天就确定下来。“明天的宇宙将会比今天多一天”,埃利斯说:“过去是真实的,并且能够对现在的我们施加影响,但未来还不存在,也无法影响我们。”

切碎块体宇宙

  埃利斯的计算表明,虽然相对论预言不同观察者见到的不同事件发生的顺序不同,但与他的块宇宙延伸理论并不矛盾。在埃利斯和爱因斯坦的图景中,不同观察者所看到事件发生的时间差异与光从事件抵达观察者的时间有关。在爱因斯坦看来,这些事件和未来的所有事件可以共同存在。但埃利斯认为,这些事件必须存在于过去已形成的块宇宙中,这样这些事件才能被定下来并且传输到其他人。同样,埃利斯也认为,两个观察者无法对同一事件的持续时间达成一致,只会在事件已经发生之后。因此,埃利斯的时间模型保留了足够的块宇宙来符合相对论的预言,但不包含爱因斯坦激进地将第四维度延展至无穷未来的假设。

  如果埃利斯是对的,他要如何解释宇宙的前沿不断向前推进的机制?他说“界面就是不确定的未来不断转化为确定的过去的地方”。他从物理家们所熟知的另一个物理学分支上看到了希望,这个分支认为能够将显而易见的不确定性转化为确定的现实。它属于量子力学的领域,这是一种能够控制亚原子粒子行为的奇特理论。

  量子水平上都是由机会和概率决定。例如,我们无法预测粒子确切的运动状态,包括粒子的位置和能量,直到你去测量它。而在此之前,这个粒子由无数的可能性构成,处在由无数可能的位置、速度、能量所组成的“叠加态”。然而,一旦粒子被观察,这个含有各种可能性的泡沫将破裂,坍缩为一个单一、随机但确定的状态。这是一个严格的单向过程,一旦状态坍缩,粒子将无法自然地回到之前的多重态。而被观测之前我们也无法预知粒子坍缩后的状态,最终结果无法预先设定。

  这种看起来与爱因斯坦的块宇宙相矛盾的理论已被实验多次证明。几十年来物理学家深知量子力学与广义相对论无法相容。两者对时间的自然状态有不同的观点,前者认为时间是自然流逝的实体,而后者却认为时间只是我们主观感受产生的错觉。这种分歧成为了统一量子力学和广义相对论的主要障碍,而统一的量力引力理论将能解释从原子到行星的宇宙万物。

  量子力学的实验给了埃利斯信心,他坚信时间是真实存在的,而爱因斯坦的单一块宇宙理论存在错误。“一些物理学家认为未来已经在今天已经确定,但我认为他们还没有认真地考虑量子不确定性,”埃利斯说,“对我来说,量子不确定性意味着未来的事在它真的发生以前都还是未知数。”

  他认为在他的块宇宙延伸理论中,不确定的未来通过一系列微小的量子事件逐渐凝结为确定的过去。在每个事件中,粒子经过自身内部矛盾力量的斗争,从开始的不确定量子状态转化为一个明确的状态。随着邻近的粒子都经历了这一过程,确定性的波浪将开放的未来变为已定的过去。

  未来之路

  埃利斯也许已经构建了一个将时间重新放回物理学的框架理论,但要说服他的同行们还很困难。牛津大学客座教授朱利安·巴伯很钦佩埃利斯,但他始终认为“时间”应该彻底从物理学的领域中剔除出去。他认为,有些东西感觉起来很自然,但并不意味着它就是对真实世界的准确描述。

  巴伯说:“这让我想到当年伽利略试着说服亚里士多德主义者地球是绕着太阳转的。”直觉告诉我们脚下的这个星球坚实又平静,虽然伽利略的想法与直觉相悖,但他终究是对的。巴伯相信,我们在时间的流逝中运动的想法,有一天也会像地心说那样成为一种古老的观念。

  加州大学圣地亚哥分校的物理学博士克雷格·卡伦德(Craig Callender)也能感受到埃利斯的沮丧:“物理学家们一直在嘲笑我们的时间体验,认为那只是幻觉,是一种过时的想法。但即使这是幻觉,那也是最令人信服的一种”。块宇宙延伸理论可能是对的,卡伦德说,但在埃利斯能够说服大部分同行之前,他还需要对量子过程有更严格的解释,在实验中这一过程通常只影响亚原子物体,它如何层叠推进以致对整个宇宙产生影响。

  另一种反对意见认为人的观测能够让粒子的叠加态收缩为确定状态,但宇宙中存在大片人类无法观测到的区域,又由谁来提供这种观测过程?埃利斯则反驳道,量子坍缩并不一定需要一个有意识的观测者,粒子每次发生碰撞,也能撞破它们的不确定状态。这种观点被称为退相干(decoherence),已被物理学家普遍接受。

  埃利斯说:“在我看来,量子坍缩无时无刻、无处不在地发生”。他指向一颗洒满阳光的树,补充道:“每当一粒光子照射到一片树叶,这颗粒子的量子不确定性就会坍缩。”

  埃利斯承认他的想法还只是推测。“我不会说我的想法牢不可破,”他承认道,“但我认为在我的理论框架中,每件事都能讲得通。”

  并且他还认为证明的责任不在他,而在于那些宣称时间只是幻觉的人们。埃利斯说,毕竟,他的模型不仅仅通过量子实验让时间看起来真实,而且也符合我们的一般感觉,“这个实验我们每个人,每时每刻都在进行。”生活本身就是一个得以支持他的理论的实验。

    斗牛犬(英文名:Bulldog)是犬科犬属的动物,是家犬的一个亚种,原产英国,起源于19世纪,狗中最具有战斗力的犬种之一。直到1835年英格兰禁止逗引公牛之前,属于非常常见的品种。此后,经过有选择的培育,性格逐渐变文雅。现有法国斗牛犬、英国斗牛、荷兰斗牛犬,美国斗牛犬等类型。

    英国斗牛犬因其性格文雅和容易照顾而享有盛誉。斗牛犬适合在公寓生活,不需要院子。专家说,像斗牛犬这样耐力低的狗,平时只需要适量的运动即可。

    近日,德国一只看起来郁郁寡欢的斗牛犬“眉毛夫人”(Madame Eyebrows)在社交网站Instagram上引发轰动,因为其愁眉不展的样子,它被人们称为“全世界最悲伤的小狗”。

    这种悲伤的表情来自它那无精打采的眉毛和下垂的嘴巴。但是别被它的这种表情迷惑了,因为它实际上是一只幸福快乐的小狗。

    它的主人詹妮娜(Janina)在Instagram上发布了关于它的可爱照片,使它如今已经拥有了3.2万名粉丝。主人詹尼娜说:“你只需要看她几分钟,就能看到她很开心的样子。”

     到了1976年,人们不再传说火星上的绿色小人,但研究人员却又构想出某种生长缓慢适应严寒的火星人。美国航空航天署甚至使用硅而不是碳艺术化地塑造了火星人的生命形式。1976年在"海盗"号踏上火星之后,人们发现原来火星是一个贫瘠死亡的星球。20年后,一颗来自火星的陨石坠落在南极洲,其中发现的一些极有争议的结构重新让人们展开了对火星的讨论。

     "如果我们能进入的所有地方都有生命存在,为什么广漠的宇宙就没有居住者呢?"300年前牛顿曾这样问过,而这个问题的答案仍然悬浮在空中。

    据外媒报道,外国一名UFO爱好者近日翻出美国航空航天局(NASA)一张摄于2005年1月26日的火星表面照片,发现一个外星人面孔图案,引发热议。

图片来源:NASA

图片来源:NASA

     据报道,这名爱好者相信,这是外星人在火星生活的证据。他表示,通过照片上的比例尺可得知“这颗头”大约有350米长,400米宽。

  他认为,这张脸上的双眼尺寸和宽度几乎完美配合,且脊椎沿着他的前额生长,都显示了外星人的特征。

  对此,NASA回应称,相片是真实的,但强调并不是外星人,只是陨石坑。

       当计算机出现后,人类开始真正有了一个可以模拟人类思维的工具,在以后的岁月中,无数科学家为这个目标努力着。如今人工智能已经不再是几个科学家的专利了,全世界几乎所有大学的计算机系都有人在研究这门学科,学习计算机的大学生也必须学习这样一门课程,在大家不懈的努力下,如今计算机似乎已经变得十分聪明了。

      据国外媒体报道,从看护婴儿的“临时保姆”到围棋大赛中打败世界冠军,人工智能机器人已无所不在,无所不能,它们正在稳步地发展,并且具备越来越先进的能力。

     目前,包括斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)教授在内的许多科学家都认为,机器人拥有意识,这仅是一个时间问题而已。

  美国俄克拉荷马州立大学电子和计算机工程学教授苏哈什·卡克(Subhash Kak)解释了如果人工智能获得意识,可能会出现的各种后果。

  忘记现今人工智能领域的缓慢进步,例如:汽车驾驶能力的提高。未来不久人工智能或将迎来突破性发展:机器人具有自我意识,并知晓周围环境,它能够实时接收处理大量数据信息。可以指派它们执行危险任务,进入太空环境或者投入战争。

  除了人们可以驾驶自动汽车之外,人工智能机器人还能做饭、保洁、洗衣服,甚至当其他人不在身边时,对老人或者婴儿进行护理。一些特殊先进的机器人甚至可以替代人类,从事任何工作。

  这将使人们从单调沉闷的日常工作中解脱出来,但是也将影响一些社会基础。没有工作仅有娱乐的生活,将是一种反乌托邦生活模式。

  美国俄克拉荷马州立大学电子和计算机工程学教授苏哈什?卡克(Subhash Kak)解释了如果人工智能获得意识,可能会出现的各种后果。图中是科幻电影《终结者》中反叛人类的机器人。

  同时,有意识的人工智能机器人也会引起法律和伦理道德问题,有意识的机器人会成为合法的“人”,如果它的行为伤害了某人,或者做错了什么,是否需要负责?如果进行大胆推测,或许人工智能机器人还会发生一些更可怕的事情,很可能它们会反抗人类,或许企图摧毁人类文明?如果是这样的话,它们代表了进化高潮顶点。

  作为一名从事机器学习和量子理论研究的电子工程和计算机科学教授,卡克表示,目前研究人员对于这些超意识能力机器人是否应当存在存有分歧和争议。还有一种争议表明,是否机器人应当具有“意识”,按照人类思考的方式去认知事物,或者像某些具有意识的动物。一些问题与技术相关,另一些问题则与意识的本质相关。

  许多计算机科学家认为,意识是一种随着技术发展而出现的现象。一些人表示,意识涉及接受新信息,存储检索较早信息,对新鲜事物进行认知和处理。如果意识概念是这样的,未来有一天机器人将具有终极意识能力。

      人工智能机器人能够比人类收集更多的信息,存储信息超过许多图书馆,以毫秒级的速度快速访问巨大数据库信息,计算汇总所有信息,形成更复杂的决策,并且更具逻辑性。

      另一方面,物理学家和哲学家表示,人类的行为是不能由机器进行计算的,例如:创造力,以及并非源自逻辑或者计算能力的人类自由意识。然而,这些并不是意识唯一的解释观点,也无法证实人工智能是否可以实现。

  不久人工智能或将迎来突破性发展:机器人具有自我意识,并知晓周围环境,它能够实时接收处理大量数据信息。可以指派它们执行危险任务,进入太空环境或者投入战争。

  另一个关于意识的观点来自量子理论,它是最深奥的物理理论。根据正统的“哥本哈根解释(Copenhagen Interpretation)”,意识和物质世界是同一现实的互补性表现。

  当某人观察或者进行实验时,某个人有意识的相互作用会引起可识别的变化。因为他把意识作为一种既定概念,而没有试图从物理学概念中获取,“哥本哈根解释”可能被称为“大C调意识”,它是一种存在于自身的“事物”——尽管意识需要大脑成为现实。

        这种观点深受尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)、维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)和欧文·施罗丁格(Erwin Schrodinger)等量子论先驱者的欢迎,意识与物质之间相互作用产生的悖论置疑了80年,至今仍未解决。一个著名的例子是施罗丁格的“猫悖论”,依据该理论,猫被放置在一种情形下,其幸存或者死亡的概率是相等的,而观察行为自身是确定某些结果的原因。相反的观点是,意识从生物学中产生,就像生物学源自化学,而化学源自物理学。

  我们将这种较小膨胀的意识概念称为“小C调”,该理论同意神经学家的观点,即大脑意识过程与大脑的状态和过程是完全相同的。同时,该理论也同意近期对量子理论的解释,其动机是试图摆脱悖论,即许多世界解释理论,其观测是物理数学理论的一部分。

  科学哲学家们认为,现代量子物理学中的意识观点与远古哲学有着相似之处。“大C调意识”就像“韦丹塔(印度教的主要哲学)”的心智理论,这种意识是基于现实基础,与物质世界相平行。

  或许人工智能机器人还会发生一些更可怕的事情,很可能它们会反抗人类,或许企图摧毁人类文明?如果是这样的话,它们代表了进化高潮顶点。

相比之下,“小C调意识”就像是佛教,虽然佛陀不会选择解决意识的本质问题,但是佛陀的追随者宣称,思想和意识源自于空虚或者虚无。很可能意识现象需要自组织系统,就像大脑的物理结构。如果是这样的话,当前的人工智能机器将出现能力缺陷。

  学者们不知道适应性自组织机器能被设计得像人类大脑一样复杂,我们缺乏计算此类系统的数学理论。或许只有生物机器才具有充足的创造力和灵活性。但是,这表明人们应当或者很快开始工程设计新的生物结构,这种生物结构可能具有一定意识。

      随着人工智能和智能机器人的发展,不得不讨论是人工智能本身就是超前研究,需要用未来的眼光开展现代的科研,因此很可能触及伦理底线。作为科学研究可能涉及到的敏感问题,需要针对可能产生的冲突及早预防,而不是等到问题矛盾到了不可解决的时候才去想办法化解。

    人造肉分为两种,其中一种人造肉又称大豆蛋白肉,人造肉主要靠大豆蛋白制成,因为其富含大量的蛋白质和少量的脂肪,所以人造肉是一种健康的食品。另一种是利用动物干细胞制造出的人造肉。

   大豆蛋白肉实际是一种对肉类形色和味道进行模仿的豆制品。利用动物干细胞制造出的人造肉,研究人员用糖、氨基酸、油脂、矿物质和多种营养物质“喂养”干细胞,让它不断“长大”。

   据报道,出于环境和伦理方面的考虑,模拟动物肉类的高科技方法以及不必伤害动物的人造肉技术正在快速发展。食品加工巨头泰森食品公司(Tyson Foods)最近宣布他们将加大投资人造肉产业。

 

  肉类产业正在经历着翻天覆地的变革。过去几十年中,肉类替代品已经从简单的大豆制品发展到以植物为原料的汉堡,比如现在十分流行而又充满争议的素汉堡“Impossible Burger”——据说口味“让最挑剔的肉食顾客也无可挑剔”。

  在这股人造肉浪潮中,泰森食品公司在12月10日宣布,他们将增加对“超越肉类公司”(Beyond Meat)的投资,将去年已经持有的5%比例继续提高。超越肉类公司所生产的汉堡吃起来就像牛肉,但是原料还是植物。

  目前,超越肉类公司已经向超过5000家商店,超过4000家餐厅、酒店和大学食堂销售了他们的汉堡。新的注资将被用来提高生产量,预计将达到目前产量的三倍,从而满足日益增长的“素肉”需求。据《华尔街日报》(Wall Street Journal)估计,肉类替代品在2016年的商场销售额达到了7亿美元,而到2021年时,这一市场的销售额将达到每年8.63亿美元。

      泰森食品公司的投资只是近期对肉类替代品市场更大规模投资的一部分。中国和以色列已经达成了一项价值3亿美元的贸易协议,以色列的高科技“实验室肉制品”或许很快就将进军中国市场。比尔·盖茨和维珍集团执行长理查德·布兰森也都对人造肉技术和概念给予了投资。

      从简单的大豆制品开始,随着技术手段的发展,现在的肉类替代品已经变得越来越有未来气息。除了以植物为原料的“素肉”产品,对实验室培育肉类的研究也引起了越来越多人的关注。这种“替代品”在本质上还是肉,只是生长于实验室中,而非取自真实的动物。随着“实验室肉制品”概念的盛行,不少研究团队都在继续创新,开发新的人工培养的肉制品。

     目前甚至还出现了用微藻作为食物原料的概念。微藻含有丰富的蛋白质和其他营养物质,并且在土地和资源利用方面是可持续的。

     科学界对“人造肉”仍有不少批评。其中之一,是从道德方面出发,澳大利亚莫纳什大学的哲学家、伦理学家罗伯特・斯帕罗博士认为,“人造肉”并不会减少人们对肉的过度消费。他认为科学家耽于幻想,忽视了食品的社会和情感的意义。

     另一种主要声音则源自“人造肉”的口感问题。英国布里斯托尔大学的杰夫・伍德说,口感是最难模仿的属性,有些人善于品尝肉类味道的细微差别,就像葡萄酒的品酒师一样。如何烹饪也是一个问题,比如它们在烹饪过程中是否会出现凝结或者散架的问题?

  科学家希望在保留肉类生理特性和味道的同时,切断其与动物来源的联系。这一方面是出于伦理的考虑,因为许多人对目前工业化的动物养殖方式,即把动物关在狭窄的环境中,使用越来越多的抗生素等十分担忧。

  除了伦理因素,传统肉类畜牧业还要消耗相当数量的土地和资源。美国地质调查局估计,生产一个四分之一磅(约合113.4克)的汉堡就需要消耗150加仑(约合68立方米)的水。此外,获取1克牛肉就需要1平方米的土地和相当于221.63克的二氧化碳排放。一头食用牛的重量就超过45千克,而一个农场可能会养数百头之多。因此,肉类生产对环境来说是非常重的负担,对气候变化的影响也相当显著。

      幸运的是,随着投入的增加,我们或许很快就能见到不仅能满足我们的味蕾,而且对环境也友好的新型实验室肉制品。

     全球总人口将在本世纪中叶达到90亿,需要大量的食品,或引发食品危机。一些研究结果表明,生产粮食的农户将在2050年面临一些环境限制,因为工业企业和消费者将会争夺水资源。由美国科学家组成的一个团体称,人口增加30亿会导致水需求量增加一倍。美国科罗拉多大学教授Kenneth Strzepek表示,这意味着,2050年全球用于粮食灌溉的水量将减少18%。他说:“水需求量增长将给非洲北部、印度、中国和欧洲部分地区和美国西部造成严重的影响。”

    一些全球著名科学家2010年8月16日发布报告称,全球总人口预计将在2050年达到90亿,如果想在不破坏环境的情况下确保这些人获得足够的食物,可能需要推广人造肉

物理学家发现,在特定条件下,热量可以从一个低温量子粒子自发流向温度更高的粒子,相当于逆转了“时间箭头”。  物理学家发现,在特定条件下,热量可以从一个低温量子粒子自发流向温度更高的粒子,相当于逆转了“时间箭头”。

“时间箭头”、又名“时间之箭”的概念由英国天文学家亚瑟·艾丁顿于1927年提出,认为时间是“单向的”、“不对称的”。图为英剧《神秘博士》中的时光穿梭机器Tardis。  “时间箭头”、又名“时间之箭”的概念由英国天文学家亚瑟·艾丁顿于1927年提出,认为时间是“单向的”、“不对称的”。图为英剧《神秘博士》中的时光穿梭机器Tardis。

       微观粒子就是在“波粒二象性”中,更多表现为“波动性”的粒子,一般体现为物质波长。电子及电子以下(中子,质子,原子,离子,分子是实物粒子)都可以认为是微观粒子。

      时间倒流出自《相对论》,给定一个四维空间,坐标系内两点的距离为0,在欧几里得空间中,距离为0的两点重合,但在四维空间中普遍认为有一个时间轴,即这两点在空间上重合,但仍有时间距离,即在同一点的两个不同的时间,这时坐标系内会形成一个类似圆锥的新的空间,俗称"光锥",即两点在空间上重合的点在时间上可以进行光传递,如果我们在"光锥"内,就称为"类时",反之则为"类空",时光机就是构造一个闭合类时曲线,实现在时间轴上的反向传递,理论上是存在的,但根据计算,此时各个坐标都为无理数,即存在强烈的时空振荡,造成时空不稳定,无法完成传输,所以时间倒流不能实现。

      不过据报道,一项新实验发现,时空旅行并非不可能实现——至少对亚原子粒子是如此,物理学家发现,在特定条件下,热量可以从一个低温量子粒子自发流向温度更高的粒子,相当于逆转了“时间箭头”。

  研究人员指出,虽然这项发现并不意味着我们可以制造出时光穿梭机,但证明了量子世界的确有一套全然不同的运作规则。

  这项新实验“说明时间箭头并不是一个绝对概念,而是相对概念。”该研究的共同作者、德国埃尔朗根·纽伦堡大学的理论物理学家埃里克·卢兹(Eric Lutz)指出。该研究考察了热量从较热物体到较冷物体的流动过程。“我们采用核磁共振装置,考察了两个在温度不同的局部热态中准备的、自旋为-?、且存在相关性的量子粒子,由此证实时间可以逆向流动。”

  该实验实际上是为了证明热量不可能从温度较低的物体流向温度较高物体,结果却出人意料,“我们观察到热量可以从较冷系统自发流向较热系统。”该团队写道。

“时间箭头”的概念遵从热力学第二定律,即熵会随着时间流逝而递增。正因为如此,要打碎玻璃或敲碎鸡蛋很容易,但要将它们拼回去就很难;也因为同样的原因,热量只会自发流向温度较低的物体,而不会反向而行。

  卢兹指出,不同系统的时间箭头方向也可能不同。虽然在此次实验中,两个量子粒子(即量子位元qubits)间的时间箭头明显出现了逆转,但在该实验室开展的其它实验中,时间箭头均指向正常方向。

  科学家希望利用量子粒子的特殊热力学性质发明量子引擎,完成普通机器无法实现的任务,如控制小规模的热量流动方向等,“通过揭示初始量子相关性对时间箭头的影响,我们的实验突出了量子力学、热力学与信息论之间微妙的相互作用。”该研究团队写道,“它还进一步强调了热力学第二定律在初始相关性系统方面的局限,同时提供了一种在微观尺度上控制热量的全新机制。”

  不过,他们还暗示此项研究将有着更广阔的应用前景:“我们针对热力学时间箭头的研究结果也许将促进对宇宙时间箭头的研究。”

比较其他修理工,医师修起人来可是要难上不少。且不说人体的杂乱性,单就没有备用“零件”这一点,就足以让人吐血了。

现在的器官移植他人捐赠的器官,受排异反应和供体来历的约束,难以广泛应用。而经过安排工程人工器官,看起来很夸姣,实际却很骨感,特别是心肝脾肺肾这样的实体器官,光长出相应的细胞还不算完,得有正确的结构才干行使它们的正常功用。

近来,莱斯大学的Bagrat Grigoryan、Kelly Stevens和Jordan Miller等,经过三维光刻技能,运用生物相容的水凝胶,3D打印了一个包括血管和气道的肺脏模型,在其间完结了血液的氧合;还构建了一小块肝脏,移植到小鼠体内后成功存活。相关研讨取得Science封面引荐[1]。

论文获Science封面引荐

经过安排工程再生器官,哪里坏了换哪里,能够说是人们在医学上的一个抱负,乃至有人梦想经过不断的替换器官,使人体成为一条忒休斯之船,到达永生。而近些年炽热的3D打印技能,更是为经过安排工程制作器官打开了一扇大门,像安排工程的耳廓软骨,就现已从小鼠走向临床,用于修正小耳变形患者的外耳[2]。

不过外耳软骨究竟没有什么杂乱的结构。此前成功发生下一代的3D打印卵巢,也仅仅打印了个支架把卵泡放进去,其间供血的血管仍是植入后由宿主生成的。这样的技能要想拿来生成实体器官,差的仍是不少的。

实体器官的功用,离不开其间杂乱的空间结构,比方心脏的两房两室4个瓣膜、肝脏的肝小叶、脾中的脾索和脾血窦、肺中交错在一起的血管和气道、肾脏的肾单位,乃至血管中定向敞开的瓣膜,都是这些器官发挥功用必不可少的结构。

心肺的血管铸形

 

 

为了制作出这些杂乱的结构,研讨人员挑选了三维光刻技能,经过光照使光敏树脂部分聚合,打印出特定的结构。比较逐点打印的传统喷墨式3D打印,三维光刻能够一起处理几百万个别素,再辅以柠檬黄遮光,打印的功率和精度都大幅提高了。

光说不练假把式,研讨人员先用三维光刻打印了一小段带瓣膜的血管,小试牛刀一下。

血流顺着瓣膜单向活动,开始的测验成功了,来给自己鼓个掌!

接下来就要应战一下更高的难度了。肺脏中有血管和气道这两套相互羁绊在一起,又不互通的管道,三维光刻能完结吗?

再往里灌上不同色彩的液体看看互不互通。

两套不互通的管道看来是没问题,接下来便是氧合了。

 

暗红色的无氧血液流进去,鲜红色的富氧血液流出来。不过肺里边完结气体交流的可不是这么一根管子,是肺泡和周围的毛细血管网。

 

这样的肺泡再多拼装几个便是个肺脏了。

 

除了肺,研讨人员还测验制作了一小块肝。水凝胶包裹的肝细胞中白蛋白启动子的活性比单细胞状况高出了60倍!一起由于总粒径超过了安排工程三维光刻仪的体素巨细,研讨人员还构建了一个更为高档的载体,把这些被水凝胶包裹的肝细胞附着在天然的纤维蛋白上,其间也留有作为血管的空地。

随后,研讨人员向空地中种入了人脐静脉内皮细胞,然后将这一小块“肝脏”植入了缓慢肝损害的小鼠体内。14天后,这些植入的“肝脏”中仍然能够检测到活泼的白蛋白启动子,其间的肝细胞成功存活!

论文一起通讯作者Stevens教授表明:“安排工程学在这方面现已挣扎了一代人的时刻。有了这项研讨,咱们现在能够更好地问,‘假如咱们能打印出看起来乃至呼吸起来更像咱们身体健康安排的安排,那么它们的功用是否也会更像那些安排?’这是一个重要的问题,由于安排功用的好坏将会影响它作为一种医治办法的成功程度。”

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