◆一個(gè)體細(xì)胞是如何變成整株植物的◆

在某種意義上，植物似乎比動(dòng)物有更大的靈活性。植物的體細(xì)胞不需要繁瑣的體細(xì)胞核移植技術(shù)，就能重新變成植物胚胎細(xì)胞。科學(xué)家很早就已經(jīng)開始利用植物的這種性質(zhì)。用一小塊植物組織，在實(shí)驗(yàn)室里就能培養(yǎng)出可以供一片森林使用的幼苗。但是為什么植物細(xì)胞有這樣的靈活性？

◆我們能把化學(xué)自我裝配推進(jìn)多遠(yuǎn)◆

在某種意義上，化學(xué)家是最喜歡發(fā)明的一群人，因?yàn)樗麄兛偸遣粩嘀圃斐鲂滦偷姆肿?。今天的化學(xué)家已經(jīng)能制造出很復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)，那么，他們能讓這項(xiàng)工作變得既簡(jiǎn)單又復(fù)雜嗎？也就是說，讓原料——原子自己“裝配”成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，就像生命所表現(xiàn)出來的那種自我裝配的特性。已經(jīng)有一些化學(xué)自我裝配的實(shí)例，例如制造類似細(xì)胞膜的雙層膜結(jié)構(gòu)。但是更高級(jí)的自我裝配，例如自下而上地制造集成電路，仍然是一個(gè)夢(mèng)想。

◆為什么人類的基因這么少◆

2003年，當(dāng)人類基因組計(jì)劃完成的時(shí)候，生物學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)人類的基因數(shù)量比原先估計(jì)的少。是的，人只有大約2.5萬個(gè)基因，而原來認(rèn)為應(yīng)該有10萬個(gè)。相比之下，一種非常簡(jiǎn)單的生物——線蟲也有2萬個(gè)基因，而水稻的基因數(shù)量則是人類的一倍?？茖W(xué)家認(rèn)為，基因組運(yùn)作的方式應(yīng)該比以前認(rèn)為的更加靈活和復(fù)雜，他們正在探尋這些少用基因多辦事的分子機(jī)制。

◆什么決定了物種多樣性◆

這是一個(gè)充滿生命的行星，但是并非每一個(gè)角落的生命都同樣繁榮。一些地區(qū)居住的物種的數(shù)量超過其他地區(qū)。熱帶比寒帶擁有更多的物種。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？?jī)H僅是因?yàn)闊釒П群畮Ц鼰?？科學(xué)家認(rèn)為，生物和環(huán)境之間的相互作用對(duì)多樣性起著關(guān)鍵的作用。當(dāng)然，還有其他一些改變多樣性的力量，例如捕食和被捕食的關(guān)系。但是，科學(xué)家首先面臨的問題是如何獲取關(guān)于全球物種多樣性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)——到底有多少種生物在那兒？

◆如何從大量的生物學(xué)數(shù)據(jù)中得到全景◆

生命是如此的復(fù)雜，以至于幾乎每一位生物學(xué)家都只能在一個(gè)很小的領(lǐng)域進(jìn)行探索。盡管在每一個(gè)領(lǐng)域都產(chǎn)生了大量的描述性的數(shù)據(jù)。但是科學(xué)家是否能夠從這些海量的數(shù)據(jù)中得出一個(gè)整體的概念，例如生物是如何運(yùn)作的。系統(tǒng)生物學(xué)這門正在形成的學(xué)科為回答這些問題提供了一些希望。它試圖把生物學(xué)的各個(gè)分支聯(lián)系起來，利用數(shù)學(xué)、工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)的方法讓生物學(xué)更加量化。不過，現(xiàn)在還沒有人知道這些方法是否能夠最終讓科學(xué)家理解生物運(yùn)作的整體圖景。

◆記憶是如何存取的◆

美好的記憶、悲傷的記憶、解方程技巧的記憶、英語單詞的記憶，毫無疑問，它們都儲(chǔ)存在我們的大腦中。但是它們具體在什么部位？上個(gè)世紀(jì)50年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大腦中的海馬區(qū)在存儲(chǔ)信息的過程中扮演著至關(guān)重要的角色——如果切除掉海馬區(qū)，那么以前的記憶就會(huì)一同消失。但是海馬區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞如何把信息固定下來？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一些分子參與到了記憶的形成中。此外，神經(jīng)細(xì)胞突觸的形成也與記憶相關(guān)聯(lián)。但是，科學(xué)家目前于記憶的運(yùn)作機(jī)制的了解還不夠——而這一機(jī)制對(duì)于理解我們自身是非常重要的。

◆我們可以選擇性地關(guān)閉一些免疫應(yīng)答嗎◆

在今天，器官移植已經(jīng)成了一種常見的手術(shù)，但是醫(yī)生和病人面對(duì)的一個(gè)大麻煩在一定程度上仍然存在：免疫排斥反應(yīng)。病人的免疫系統(tǒng)有可能把移植的器官當(dāng)作“非我族類”進(jìn)行攻擊，讓手術(shù)功虧一簣。為了防止這種情況發(fā)生，醫(yī)生要仔細(xì)挑選供體器官，而有的病人需要終生服用免疫抑制類藥物——這顯然不是個(gè)好主意?？茖W(xué)家已經(jīng)找到了幾種可能的方法，既讓免疫系統(tǒng)正常工作，又不會(huì)排斥移植器官，但是要實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用，還需要很長的時(shí)間。