【星际穿越】读书笔记

《星际穿越》神作！揭秘人类如何在火星极限生存，黑洞竟能扭曲时空，恐龙复活技术惊现突破！这本书用科学解密《星际穿越》背后震撼真相：从宇宙射线致命威胁到基因编辑伦理禁区，从人工智能觉醒危机到外星文明接触风险。带你探索时空旅行可能，直面人类进化真相，每一页都是硬核科学与脑洞大开的完美融合！这不仅是科幻迷必读，更是对未来世界的前瞻预言！

• 火星救援：太空生存的科学挑战
• 火星生存与恐龙复活的科学探索
• 灭绝物种复活的技术与伦理挑战
• 黑洞理论与量子引力探索
• 人类进化与物种主宰的真相
• 人类基因改造与时间旅行科学
• 时间旅行理论与量子悖论
• 病毒的本质与人类免疫系统
• 病毒模拟与意识之谜
• 时间感知与大脑学习的科学解析
• 基因决定论的迷思与现实
• 基因编辑与人工智能的伦理边界
• 人工智能意识与伦理困境
• 异形形态与地外文明探索
• 人类与外星接触的机遇与风险

火星救援：太空生存的科学挑战

• 你可以把许多发人深省的道理写进一本小说里。
• 科学出现在电影中也是一样的道理。现代的电影制作人都是不折不扣的科学迷。
• 这些故事都是以真正的科学家所研究的科学理念为基础的。
• 探寻电影背后的奇妙科学，其实是开启一段重要谈话的绝佳途径。
• 火星上水源奇缺，大气稀薄，白天冷飕飕的天气到了晚上更是寒气刺骨、天寒地冻，地面温度低到零下125摄氏度。
• 去往红色星球是漫长的征程。
• 太空里充满了被称为宇宙射线的高能粒子。
• 你的身体还没有调整到可以适应微重力。
• 你会流失肌肉质量，因为在微重力的影响下，肌肉做的功没那么大。
• 最终，你会像个老年人一样，出现骨质流失。

火星生存与恐龙复活的科学探索

• 但凡有用的东西你都一窍不通。一出什么问题，你就完蛋了。
• 整部电影的关键问题在于马克·沃特尼必须设法在火星上熬上四年，才有被营救的希望。
• 火星上基本的居住地（专家称作“居住舱”）是个密封增压帐篷。
• 蔬菜要种在温室里，因为在室外无法生存。火星表面在白天有超强紫外线辐射，而到了晚上，地表温度又降到零下。
• 在照料这些从地球运来的植物时，他们感到和地球之间的联系更紧密了。在地球上吃莴苣只是对身体有好处，可到了太空，吃莴苣能抚慰你的心灵。
• 如果你要飞去火星或是太空中的任何地方，一定要带好胶带。在无数个千钧一发的时刻，它都是保命的关键因素。
• 有史以来依靠科学在太空中找出一条生路的事件中，最了不起的一次发生在1963年。
• 食物的单调简直会要人命，太空厨师首要的考虑就是食物不能太单调。
• 地球上所有的动物只适合在比太空和火星重力大很多的地方饲养。
• 恐龙已经不是过去的样子了。
• 很多恐龙和鸟类有明显的相似之处，这恐怕是所有关于恐龙的发现中最令人吃惊的。
• 并非所有的恐龙都长羽毛。
• 测定恐龙化石中黑素体的形状和分布，可以告诉我们这种生物真实的样子。
• 中华龙鸟居然拥有橙白相间的条纹。
• 很多鸟形恐龙可能远比任何你能叫得出名字的鸟类都致命。
• 中国鸟龙就是带翅膀的眼镜蛇。
• 恐龙似乎也有抚育后代的本能。
• 迅猛龙的原型恐爪龙确实是成群猎食的。
• 可以让恐龙起死回生吗？

灭绝物种复活的技术与伦理挑战

• 灭绝物种大复活，听上去很酷、很有未来感，是不是？但是现在是可以做到的。
• 我们必须要问这样的问题：这些动物是否会因为遗传多样性的缺失，导致近亲繁殖以及无法适应不断变化的环境？
• DNA可谓指导生命体复制的范本
• DNA的读取正以每年8倍的速度增长，所需技术的成本又以几何级数迅速下降，所以完全有理由相信，我们很快就能复活旅鸽。
• 恐龙生活的年代太久远，想取得用于复活的DNA简直不可能。
• 一个DNA链上一半的分子只需500年的时间就会分解成别的物质。
• “你们科学家满脑子总想着能不能办到，而不去想想该不该这么做。”
• 如果结果表明可以通过DNA样本重新繁殖物种，就没有人会为生态保护而操心了。
• 在过去的500年间，有800个物种因为人类活动而被迫灭绝。
• 复活可能带来危险的入侵物种，会把现有物种扫荡而光
• 我们不希望灭绝物种的复活成为它们迈向再次灭绝之路的第一步。
• 混沌理论是“专门探讨错综复杂的系统中存在的不可预测性”

黑洞理论与量子引力探索

• 要是外星人都掌握那种技术了，想必要解决农作物枯萎的难题应该是轻而易举的事情。他们就不能送来一大罐超维空间的强效除草剂，再回到五维空间吗？
• 爱因斯坦的理论完善了艾萨克·牛顿爵士的万有引力定律。牛顿的理论描述了一个物体在另一个物体质量的影响下是如何运动的。
• 爱因斯坦则更进一步，描述了这些物体为何会如此运行。他的理论基础是时空并非固定不变，我们也不是存在于一个扁平的世界。
• 引力的本质是时间和空间的扭曲。太阳有质量，扭曲周围的空间，导致地球“坠”向它。
• 黑洞的引力场过于强烈，如果靠得太近，是无法逃脱它的引力的。这不是因为你自身不够强大。超过某个特定的点，就没有什么物体能逃脱它的引力，甚至连光也不行。
• 首次探测到引力波是在2015年9月。这次引力波的产生是两个威力极大的黑洞碰撞的结果，碰撞是在10亿年前发生的。
• 激光干涉引力波天文台观察到的波动和科学家预测的完全一致。所以说，我们确实无法真的看到黑洞，但是多亏了激光干涉引力波天文台，人们现在能确定它们的存在。
• 接近事界的时候，你的双脚离黑洞的核心奇点近了大约两米，此时脚部承受的引力要比头部强烈得多。你会被称为“潮汐力”的力量拉长。物理学家——至少是有幽默感的那类——把这一现象称作“意大利面化”。
• 超越事界的强烈引力场导致时间和空间弯曲到互换角色的地步。所以你现在是在时间中穿行，超出了人类最先进的技术能控制的范围。
• 相对论和量子力学互不兼容。相对论是在宏观宇宙尺度内对宇宙的运作方式做出的最佳描述，而量子力学是微观领域的主要理论，物理学家不知该如何把两者相容。
• 黑洞事实上就是量子与引力的交会处。
• 霍金指出，这种能量的形成消耗了黑洞的部分质量，因为爱因斯坦的相对论告诉我们，能量和质量可以相互转换。因而黑洞会一直消耗质量，到最后什么都不剩。
• 根据量子理论的铁律，信息是宇宙的基本部分，永远不可能被摧毁。
• 进化没有目的。用简单的话说，一个生物体DNA的随机变化有时候会产生新的生物特征。这些特征可能有用，但更多的时候是无用的；偶尔会比无用更糟，比如使某种生物更难存活。

人类进化与物种主宰的真相

• 人类不是数量最多的物种，却是影响力最大的，也是受到其他物种威胁最少的
• 我们自以为了解的人类进化史和登顶之路，在很大程度上依赖的是直觉和推理，而不是清晰明了、无可辩驳的证据
• 人类和黑猩猩的基因组有98.5%是相同的（别太激动——我们的DNA与香蕉还有50%是相同的呢）
• 有一个常见的误区是，人类要比其他灵长目动物进化得更好。这是不对的：我们只不过是从家谱图的另一分支进化而来
• MHY16基因突变导致另一种蛋白质组成了我们的下颚肌肉，使得它逐步变小，从而让头颅和大脑得以扩展
• 现代人的大脑只占体重的2%，却要消耗25%的能量
• 烹饪带来了诸多方面的改变。食物在烹饪过程中被分解为易吸收的糖分。这就好比在身体的外部多了一个胃
• 有了语言，我们就能随心所欲地分享大量知识，不再让自身去适应环境，而是开始让环境适应我们
• 人类创造出一个适合生存的社会，同时几乎免于遭受物竞天择的压力。这让我们在动物王国中独树一帜
• 20万年前，也就是现代人类掌管世界之前，没有一个物种曾经单独主宰过世界
• 老鼠体积小，可以找到躲避的地方。它们是后人类时代最终的清道夫
• 人类有可能被自己创造的生物取代（也可能是非生物）

人类基因改造与时间旅行科学

• 植物的光合作用很巧妙，可是能量输出相当低，不足以发展出脑部
• 提高动物智力的最佳方案是使它们的大脑看上去和人脑更像
• 猩猩和人类的大脑最显著的差异是相互连接的神经元数量——两者比例为70亿比860亿
• 人类基因对老鼠认知能力的影响是明确的、可验证的
• 如果把人类DNA植入灵长目动物的胚胎内，其结果可能是猩猩和人类一样拥有自我意识
• 神经元是大脑处理信息的功能性基本单位。神经元越多，认知能力就越强
• 一般人脑的神经元数量是860亿个。看来我们并没有曾经以为的那么聪明
• 爱因斯坦的宇宙观认为，测量好的时间长度和间隔会随着运动状态而变化
• 在宇宙飞船上时间的流逝要比在地球上慢
• 只要把时空弯曲到极致，就能创造一个时间闭环
• 要创造这样一个闭环，需要高密度的质量或能量

时间旅行理论与量子悖论

• 如果能够实现时间旅行，那么来自未来的游客去哪儿了？
• 打造时光机的第一个建议很简单：需要一个相当长的圆柱体。
• 1976年，美国物理学家弗兰克·蒂普勒曾用爱因斯坦的方程式做过计算，计算结果表明需要一个非常非常重且无限长的巨型圆柱体飞速旋转，才能弯曲时空来创造闭合类时曲线。
• 虫洞实质上是一种快速穿越浩瀚宇宙的手段。
• 罗纳德·马雷特的想法是用激光。
• 祖父悖论：想象一下，你穿越到过去，在你祖父和祖母在一起之前就找到他。你一找到那位祖父，就把他给杀死。
• 霍金在看这部电影的时候一定毫不慌乱。因为他不相信有改变历史的方法：你没办法杀死祖父，因为你活了下来。
• 时序保护：无论你做什么尝试，冥冥中都注定会失败。
• 量子物理学并不要求这些。事实上，有一种叫作“纠缠”的量子现象就对因果关系狠狠嘲讽了一番。
• 两个纠缠的粒子共享它们的部分属性，这是量子物理学怪异却又被广为接受的特征。
• 平行宇宙理论解释说，人的存在是游移于不同宇宙之间的。
• 如果迈克尔用量子时光机回到过去杀死他的祖父，根据多伊奇的说法，他会进入“多元宇宙”中的一个分支，在这个宇宙中，他实际上既没有来到妈妈的肚子里，也没有出生。
• 按照逻辑规律，你不可能回到第一台时光机发明之前的时候。

病毒的本质与人类免疫系统

• 病毒是一种生物有机体……没有人可以确定病毒究竟属于生物学还是化学
• 病毒不符合任何一条定义生命的标准
• 病毒必须寄宿于别的生物体内
• 大约8%的人体基因其实来自病毒
• 病毒是“基因水平转移”的载体，成为生命长河中的一部分
• 病毒一心只求复制的动力对此负主要责任
• 进化导致最成功的病毒不仅能创造寄居条件，还能分散开去感染另一个有机体
• 人类正处于进化的军备竞赛之中
• 你的免疫系统发现了它，产生所需的抗体来杀死特定的病原体
• 疫苗只有在病原体没有太大变异的情况下才起作用
• 艾滋病病毒的进化速度极快
• 埃博拉病毒还会抑制血液凝结，一旦血液渗出，人就会血流不止
• 隔离一直被视作应对之策

病毒模拟与意识之谜

• 狂暴病毒导致几百万人丧命，但是还有更致命的传染病……
• 有些感染的确会改变人类的习性。有些改变很细微，不至于引起骚乱，还有一些就有点骇人了。
• 弓形虫在人身上产生的影响要更复杂些。被病毒感染的女性往往变得更热情开朗、容易相信别人，而男性往往变得更内敛而警觉。
• 狂犬病恐怖至极。它和埃博拉病毒的相似之处，在于被感染者会经历多种器官衰竭这一痛不欲生的过程，最终缓慢而痛苦地死去。
• 我们是否生活在一个模拟世界中？你来决定
• 模拟的人造意识毫无感知力和知觉，如同一个实实在在的人无法在虚拟的房子里生活。
• 在模拟宇宙中，死亡问题就是如此解决的。就好比球队从英冠球队晋级为英超球队，不过英超联赛可能不是最顶尖的联赛罢了。
• 我们能体验子弹时间吗？

时间感知与大脑学习的科学解析

• 时间是人脑构造的一座粗陋而又不牢靠的大厦
• 大脑所做的不过是把有关外部世界的快照合成起来，这和你观看《黑客帝国》这类影片时的感受一模一样
• 正因如此，时间的运转因人而异，它取决于信号穿越人体的时长
• 大脑必须等待速度最慢的信息到来，才能进行最后的组合程序
• 苍蝇看世界的采样率要比人类高很多，在它们的世界中时间流逝就会慢很多
• 对于恐慌的自由坠落者而言，时间在主观上变慢了
• 当人体处于压力状态下时，大脑中被称为杏仁核的部分会被调动起来，在高清晰度的状态下建立相关记忆
• 与“战斗或逃跑”反应有关的应激激素会迅速触发一种机制，能极大地加快大脑处理信息的能力和速度
• 脑细胞之间的连接强度决定我们能记多少、能记多久
• 在学习的过程中，人们需要调动神经元产生或强化特定突触连接的模式，来发送信号
• 当小老鼠脑部的两个神经元经常相互作用时，两者之间会形成一种实现更多精准传输的连接
• 解码神经反馈（DNF）技术的基本运作原理是教迈克尔如何把神经活动变得与瑞克的相近
• 经颅直流电刺激（tDCS）已被证明能提高人们学习数字串的能力
• 借助脑接口把肢体动作输入另一个人的头脑是有潜在可能的
• 人不仅仅是由基因决定的吗？

基因决定论的迷思与现实

• 这倒提醒了我：你想知道这部电影里我最喜欢哪个情节吗？
• 《千钧一发》的世界信奉的哲学观是基因决定人。
• 那时候人类基因组计划项目空前繁荣，轰轰烈烈地开展着，对我们作出各种承诺，使我们寄予厚望。
• 人类基因组计划项目也许撰写了一本书，但是它读起来过于冗长、过于晦涩，所用的语言我们也不能完全理解。
• 人类之间存在的各种差异，被编码在0.07%的基因组中。
• 简言之，这一切真的很复杂。一个有机体的特征是由诸多因素决定的：基因、DNA链如何在细胞核中恰好呈双螺旋结构排列、细胞活性、细胞内的化学物质、细胞之间的相互作用以及食物、压力或污染之类的外部原因。
• 环境因素对基因功能的影响常被称为“表观遗传”。
• 父母辈和祖父母辈选择的生活方式和生活环境似乎有表观遗传效应，会在后代身上留下烙印。
• 一个人的环境和基因是相互影响的，很难把环境和基因的作用分开看待。
• 我的简历存在于我的细胞里。
• 仅仅带有某种基因并不能说明什么。《千钧一发》预示着人们越来越深切地意识到，读取基因不能算真正的科学手段。
• 基因会对你的性格造成影响，但不会决定它，也不会令其一成不变。
• 特征基本上属于很宽泛的行为倾向。虽然极少出现单个基因的作用，但是你的基因的确会对行为倾向产生影响。
• 尝试把错综复杂的特征和行为归因于某几个基因固然很有意思，但是这么做实在是删繁就简。

基因编辑与人工智能的伦理边界

• 优生学是一门优化人类种族的科学。
• 纳粹德国一手推行了史上最极端的优生计划。
• 人们为何不留心这些疾病呢？为什么不选择一个尽可能“优化”的孩子呢？
• CRISPR与Cas9相辅相成，就像一把精准的分子切割刀。
• 编辑体细胞不会把这种变化遗传给孩子。生殖细胞基因治疗则不同，这些变化将会传给后代，是一种永久性改变人类基因组的方式。
• 这种基因操控技术肯定会成为权贵人士的专属，极有可能导致不平等的局面，从而制造出一个富裕的、基因改良的超级阶层来统治穷人。
• 人类当然不仅仅是由基因决定的，但我们可以，也将会用到遗传学来创造完美的人类。
• 人工智能是什么，它能做些什么？机器会产生意识吗？
• 图灵在1948年写道：“我提议对计算机是否能做出智能行为的问题做深入研究。”
• “阿尔法围棋”的下棋水平已经超过了世界上最好的围棋棋手，它靠敏捷、不受程序支配的直觉补充搜索功能。
• 仅仅拥有智能的外表，并不代表拥有思维、心智或意图。
• 人工智能的实际成果和当今的表现远远超出了图灵的想象，因此必须找到新的手段来代替图灵测试。

人工智能意识与伦理困境

• 有一天这些人工智能回过头来看我们，就像我们看非洲平原上的那些化石骨架一样：认为我们是生活在陆地上、使用粗糙语言和工具的直立猿人，注定要灭绝
• 如果我没通过你的测试会怎么样？要是你的表现不如预期，会有人把你关停吗？为什么我会被关停呢？
• 为什么只有含碳基分子的特定排列所形成的生命才能产生意识？
• 如果动物有意识，人类也有意识，那么一个有足够智慧和思维能力的机器要是没有表现出意识的迹象，那是说不通的
• 不再讨论“它是机器还是人类”，而是去思考“这个机器在实质上和人类是一样的吗”
• 唯一能确认有（或没有）意识的人或物就是你自己。只有你才听得见自己内心的独白，也只有你才能确定爱与痛是什么感觉
• 如果机器人有能力表现出意识的全部特征，它就一定是有意识的
• 性成为人工智能发展的主要推动力已显而易见，而这可能会引发问题
• 机器具有闪电般的信息处理速度以及目标识别能力
• 一个具备人类智慧、有自我完善能力的人工智能会做些什么呢？反正它不会就此止步
• 经过几次更新换代，它会比古往今来的任何人类都聪明得多
• 人类也可以让自己与机器融合，顺势而行
• 机器人不得伤害人类个体，或者在目睹人类个体将遭受危险时袖手旁观
• 它可能没把自己当作仆人或奴隶，而是认为自己是享有权利的个体
• 2045年将出现奇点
• 纳米机器人使我们保持健康，从神经系统内部提供全方位的虚拟现实
• 人类的大脑与身体同时进化，经受了数百万年进化的锤炼
• 或许人类的大脑之所以聪明，是因为进化使它们能与身体的其他部位协同运作
• 没有人知道机器是否会产生意识——因为没有人知道“意识”究竟指什么
• 在太空中，没有人能听到你的尖叫

异形形态与地外文明探索

• 丹·欧班农某天夜里醒过来，感到胃部疼痛难忍。他说那感觉就像是有什么东西要从体内迸出来
• 正因为只了解地球上生命的进化历程，人们很难理解外星生物可能具有的其他形式
• 碳是地球上所有生命的构成要素
• 可是生命未必只有碳这一种形式
• 如果外星生命在地球之外的任何地方都以细菌的形式存在，那将是多么不堪的无聊情形
• 智力和解决问题的能力在不同生物身上都各自有所发展
• 八爪鱼是一个很有趣的物种范例
• 这些都是被称为“趋同进化”的例子
• 眼睛已经在地球的不同环境中独立进化了50到100次
• 大过滤器可能还在前头等着我们
• 异形似乎越来越往人类的外形上靠拢了
• 人类形体都是有知觉生物的最佳选择
• 有一种外星文明会达到某种高度，使生物可以完全摆脱有机体的牵绊
• 可以排除异形寄生在人身上的情况
• 我们搜寻外星人已经长达几十年之久，可至今一无所获
• 德雷克公式自发明以来就得到广泛的认可
• 90%的类太阳恒星可能有系外行星，其中20%的系外行星处于适合生命存活的“宜居区”
• 费米悖论：如果地球之外真有大量的外星人，那我们不是早该发现一些蛛丝马迹了吗？
• 以这个速度飞行，旅行者一号要花上8万年的时间才能到达离我们最近的恒星比邻星
• 超先进文明为何不为我们所知有多种解释
• 相信外星人绑架背后的心理问题相当有趣
• 我们真的愿意找到外星人吗？

人类与外星接触的机遇与风险

• 我们真的愿意找到外星人，哪怕接踵而至的是心惊肉跳吗？
• 干吗要急着把地球的位置告诉外星人？这太鲁莽了。
• 外星人造访地球好比哥伦布登上美洲大陆——对土著居民来说，这不会有什么好结果。
• 对于先进文明来说，无论我们是不是通过广播向它们致以开心的问候，要确定我们的位置基本不成问题。
• 不能假定它们和我们有任何相像之处。
• 人类搜寻外星人、寻找科学答案的冲劲，正是由一直激励我们探索的动力推动的。
• 不冒险的人生还有什么意义呢？