神秘的黑箱（下）

它們一定在某個地方，只是我們還沒找到。

經過一個世紀的探索，引力波終于被發現了，但這只是劃去了長長的神秘名單中的一個。從產卵的鰻魚到黑洞的事件視界，有很多我們確信存在的事物，如同躲在神秘的黑箱中，始終不見蹤影。下面我們就為大家列舉10個這樣的有趣例子。

產卵的鰻魚

自然界中有很多很多鰻魚，然而直到今天，也沒有人真正知道鰻魚是怎么生產下一代的。我們常聽說這樣一個遷徙故事：美洲鰻和歐洲鰻穿過數千千米的水域，游到馬尾藻海來產卵。馬尾藻海位于北大西洋西部，臨近百慕大群島，是一個巨大的、有著獨立環流的溫暖海域。新出生的幼鰻從這里游回到各大洲河流里生活。

但上面這個故事完全是推測出來的。這個故事是丹麥研究人員約翰內斯·施密特在一個世紀前，根據他在馬尾藻海的一系列探險而推測出的。但直到現在，沒人見過正在這里產卵的成年鰻魚，也沒人見過產卵后洄游的成年鰻魚，它們的遷徙故事完全成謎。但這一切一定與馬尾藻海有關，因為在那里能找到微小的幼鰻。

最近，為了破解鰻魚產卵之謎，大西洋兩岸的科學家給一些成年鰻魚裝備了微小的追蹤器。這些追蹤器會在6個月后自動浮出海面，并通過衛星發布數據。開始時，沒有得到任何有價值的數據。直到2014年，一條在加拿大海岸放生的鰻魚，被追蹤到在2400千米外的馬尾藻海北部邊界出現。盡管這可作為證據，但是這只是來自一條魚的數據。而在瑞典標記的歐洲鰻所傳回的數據，沒有一個是越過了亞速爾群島的。而抵達亞速爾群島的路途，還不到抵達馬尾藻海路途的一半長。另外，科學家現在也沒追蹤到哪怕一條產卵中的鰻魚。看來，這些狡猾的魚類仍將保持神秘。

生命進化的黑箱

地球上的第一個生命

科學家把地球上第一個從非生命變為生命的東西稱為“艾達（IDA）”，即最初達爾文主義祖先（the Initial Darwinian Ancestor）。之后，艾達產生了露卡（LUCA），即最后的共同祖先（the Last Universal Common Ancestor）——使用遺傳密碼存儲信息的一種分子，地球上現存的和已經滅絕的所有生物都由露卡衍生而來的。

可以說，艾達和露卡仍生活在我們身體中。我們細胞內的DNA都使用著與之相同的遺傳密碼，這暗示著露卡也可能就是DNA構成的。但事實上并沒那么簡單。所有的生命都是用蛋白質來把脫氧核糖核苷酸合成DNA，并執行DNA上的代碼，但是蛋白質本身也是由DNA模板制造出的。那么誰先誕生出來的？

也許哪個都不是。RNA與DNA類似，而且存在于所有的活細胞中。它也攜帶遺傳密碼，最為關鍵的是，它還可以催化生物化學反應。所以，一種被稱為“RNA世界”的假說認為，露卡是RNA構成的，它最終產生了DNA和第一個細胞。

但是，RNA又是從哪里來的呢？英國倫敦大學學院的尼克·萊恩認為，溫暖的海底火山口有著很多甲烷和礦物質，RNA可能會在此誕生。而且，最近模擬RNA誕生的實驗表明，如果化學物質合適的話，許多生命的基本零件幾乎都可以自發地組裝起來。

黑猩猩到人類缺失的環節

每年都有許多古人類和古猿的化石被發現，但我們仍然沒有挖出原始的“缺失的環節”——人類和黑猩猩的最后共同祖先在哪里？

我們有一個很不錯的理論，告訴我們這個生物何時存在以及在哪里出現：在非洲，大約700萬年前。但是化石證據卻十分難找。經過幾十年的搜索，我們已經有了相當豐富的人類祖先的化石，最早可以追溯到400多萬年前，但是更早的祖先幾乎沒有留下什么化石。

這可能是多種原因導致的。與早期的祖先相比，較晚的人類祖先的數量已經很多，而且在新的生活區域，例如湖岸或洞穴那里，他們更可能會變為化石。

如果我們知道要找的化石是什么樣的，那么找起它們來會更容易。比較早期古人類化石、猿類化石和大量現存的靈長類動物，一些古人類學家認為，更早的祖先是有手的，而且大腿骨更像人類的。他們可能仍然用四肢走路，但是不是黑猩猩那樣。另一些古人類學家認為，他們的肩膀更像黑猩猩的，可能會像現在的黑猩猩那樣能在樹之間晃蕩。

科學家希望對現存猿類的基因組進行比較，以得到人與黑猩猩分道揚鑣的時間表。但最近的基因研究暗示，我們的一些染色體從早期祖先那里分化出來的時間，比另一些染色體的分化時間更早。這可能暗示著早期靈長類曾分開過一段時間，然后又重新回到一起發生雜交，然后再分開并出現永久的隔離，而這一切只經歷了數百萬年。所以，古人類學家現在面對的是一個十分混亂的局面，找到真正的早期祖先更是難上加難。

思維的黑箱

意識

意識不是我們所能看到的東西，它是我們看到東西時所需要的東西，這使得對意識的研究變得極具挑戰性。

意識的作用就像一個開關：你要么能體驗到世界，要么就體驗不到。所以，一種通常定義意識的方法是這樣的：一種在我們進入無夢睡眠時失去的東西，而當我們醒來后又重新得到的東西。但事實上，你能體驗到多種不同水平的意識。比如我麻醉你：你也許能聽到我的說話，但無法應答；你也許進入夢鄉并聽不到我說話；你也許什么都感受不到，既不做夢，也聽不到我說話。那么，這些不同水平的意識體驗與哪些大腦區域的活動有關呢？

我們知道大腦中的一些區域如果損壞或受刺激后，會引發意識的喪失。屏狀體——一種深埋于大腦中的薄片結構，就是其中之一。但許多主流理論認為，意識并不局限于某一個解剖結構上。例如，“信息整合理論”就認為，意識是整合的數據大于各部分相加的一種效果，即“1+1大于2”的效果。而無意識不一定是因大腦區域被關閉了，也可能只是一個通信故障。

最近，一些研究人員掃描了志愿者緩慢麻醉時的大腦活動情況，掃描結果似乎符合“信息整合理論”。這也解釋了為什么氯胺酮具有迷幻作用：這種強效的鎮靜劑會降低大腦不同區域之間的信號傳遞。

無窮大

數學中的許多地方都可找到無窮大。沒有無窮大，以及它的相反面無窮小，數學很難順利地進行下去。

當我們嘗試寫下所有的正整數時，很容易發現這個序列是沒有盡頭的，于是我們把最后一項就叫作無窮大；定義一個完美的圓，需要一個小數部分是無窮盡的數π；計算連續運動，我們需要把時間分割為無窮小的塊兒。

但這些在實際中是真實存在的嗎？就拿整數來說，你是永遠不可能寫完的。

鑒于這個原因，處理實際問題時，物理學家通常要避免出現無窮大，但這說起來容易做起來難。例如，宇宙大爆炸理論認為宇宙誕生的“奇點”具有無窮大的密度和溫度，但是面對這種無窮大，分析它的物理規律就都失效了。一些諸如弦理論的替代理論，旨在讓我們避免這些無窮大，但是這些理論仍不成熟，而且有時仍會產生其他的無窮大問題。

少數的科學家認為我們要完全避開無窮大，還聲稱它在一個有限的宇宙中并不存在。但大多數科學家并不想放棄它。因為，只要能確保它不會毀了你的計算，無窮大的概念仍十分有用。