美国麻省理工学院的宇宙学家马克斯•泰格马克(Max Tegmark)说，若能证实额外维度的存在，“目前对‘实在’的所有认识将被颠覆”。他曾在 1990年编写过一个四维空间版的俄罗斯方块游戏，用来体验额外维度是个什么样子。(游戏中你要同时在四维空间的各个不同三维切片中控制下落的方块。)
在现代物理学理论中，额外维度的主要理论基石是超对称(supersymmetry)概念，它试图将各种不同类型的粒子统一在一个大家庭里。要 实现这种统一，超对称需要空间总共具有 10个维度。我们之所以觉察不到三维之外的其他维度，要么是因为这些维度非常细小，要么是因为我们本身被限制在一个三维的膜上，犹如趴在叶片上的一条毛 虫，只能在叶片上爬来爬去。
当然，不是所有的大统一候选理论(unified theory)都要求有额外维度。所以能否发现这些维度就将成为一个分水岭。“这能让我们集中在最有可能的理论上，”以研究三维膜理论而闻名的哈佛大学物 理学家莉萨•兰多尔(Lisa Randall)说。增大粒子加速器的能量是接触这些额外维度的方法之一。按照量子力学定律，一个粒子能量越高，它的尺度就越小，1 TeV(1012电子伏特)对应的尺度大约是 10-19米，如果某个额外维度有这么大，这个粒子就会落入这个维度，并开始振荡。
1998年，美国密歇根大学安阿伯分校的物理学家戈登•凯恩(Gordon Kane)猜想，两个质子在 LHC中对撞产生出电子和其他粒子，它们的能量既有可能是1TeV，也有可能是 1TeV的整数倍，例如 2TeV或 3TeV。如果观察到了这种能量倍增现象，这就说明撞击导致了粒子在额外维度中发生振荡。除此之外，不论是常规的粒子过程，还是暗物质粒子之类的奇异过 程，都无法作出解释。
额外维度还可能通过其他方式暴露踪迹。如果 LHC制造出了亚原子尺度的黑洞，就能直接证明额外维度存在，因为三维空间中的常规引力在如此之小的尺度上极度微弱，根本无法产生黑洞。由于几何上的原 因，额外维度可能增强引力的作用，也有可能改变电磁力等其他基本力在小尺度范围内的作用方式。额外维度还决定了超对称性如何发挥作用，从而有可能在粒子的 质量和其他性质中留下独特的印迹。除了LHC，测量引力强度、观测黑洞或爆炸恒星运行轨道等其他手段，或许也能帮助科学家找到额外维度的蛛丝马迹。
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。”
虽然额外维度对物理学家来说魅力无限，作为普通人的我们却永远无法造访。如果构成我们身体的粒子可以随意造访这些维度，额外的运动自由度会使包 括生命在内的复杂结构变得不再稳定。杯具啊，绞成一团的耳机线和疼痛难忍的牙钻孔，竟然是为了保证我们得以存在而必须付出的代价。
3.人造生命
极有可能
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？
撰文 戴维•别洛(David Biello)翻译 致桦
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年著名的米勒－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。
合成生物学“将彻底改变未来 100年内我们制造任何东西的方式”，美国华盛顿特区伍德罗•威尔逊国际研究中心(Woodrow Wilson International Center for Scholars)科学、技术与创新计划主管戴维•雷赫斯基(David Rejeski)预言：“我们能够在生物学相关尺度上设计物质，如此巨大的变革可以与 19世纪的工业革命相媲美。”
