科學(xué)家依靠計(jì)算機(jī)模型來解讀科學(xué)中最難攻克的難題：宇宙的起源，原子變化和地球未來的氣候?，F(xiàn)在一臺顯示人腦活動的計(jì)算機(jī)模型正在設(shè)計(jì)之中。瑞士洛桑聯(lián)邦工學(xué)院大腦思維研究所的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家亨利·馬克拉姆嘔心瀝血15年，繪制了老鼠大腦活體細(xì)胞圖，以便制造出一臺神經(jīng)元人腦模擬器。在國際商用機(jī)器公司(IBM)的幫助下，馬克拉姆希望在2015年啟動一臺虛擬大腦，它擁有人腦所有的1000億個(gè)神經(jīng)元。

科學(xué)家對人腦許多最重要的功能還不了解，如記憶、腦病的基本原理及其治療。馬克拉姆的模型將能夠體現(xiàn)真腦的生物行為，利用數(shù)學(xué)原理模擬神經(jīng)元間相互作用及其神經(jīng)遞質(zhì)對這些細(xì)胞的作用。這個(gè)模型還可以調(diào)整，以便探究不同尋常的生理學(xué)和環(huán)境的變化。隨后可以通過計(jì)算機(jī)圖像對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀。馬克拉姆說：“我們正在制造一塊通用的模板，這樣就可以按照任何規(guī)格再造一個(gè)大腦?！?

埋頭于浩瀚的數(shù)據(jù)中，IBM定做了一臺最高效的超級計(jì)算機(jī)，每秒鐘能夠處理22萬億次計(jì)算。借助于這臺計(jì)算機(jī)，馬克拉姆制造出一個(gè)大腦皮層單元的初步模型———一個(gè)由約1萬個(gè)協(xié)同工作的細(xì)胞組成的細(xì)胞組，相當(dāng)于一只兩周大老鼠大腦中的細(xì)胞組。

　　世界時(shí)鐘計(jì)劃

世界時(shí)鐘計(jì)劃的目的是將研究時(shí)間的科學(xué)家所用的眾多“時(shí)鐘”保持同步，隨后利用它們?yōu)榈厍虻倪^去編排出一部超精確的編年表。為了達(dá)到這一目的，該計(jì)劃發(fā)起人麻省理工學(xué)院研究地質(zhì)時(shí)間的專家薩姆·鮑林和他的同事們將一批被稱為標(biāo)準(zhǔn)的參考資料(已知年代的石塊樣本)和示蹤劑(少量已知成分的同位素)分發(fā)下去，幫助使不同實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)基礎(chǔ)保持一致。直到目前，各實(shí)驗(yàn)室一直在使用不同的標(biāo)準(zhǔn)和示蹤體系，從而導(dǎo)致所得結(jié)果出現(xiàn)差異。

　　種植森林計(jì)劃

在東南亞的島嶼婆羅洲，樵夫、環(huán)保學(xué)家和土著居民共同對土地使用的新模式展開了一場實(shí)驗(yàn)，目的是使各方都能獲益。如果他們的計(jì)劃成功，全世界的熱帶雨林就能夠得到復(fù)制，生物多樣性就能得到保護(hù)，與此同時(shí)當(dāng)?shù)鼐用襁€可以享受到多產(chǎn)的土地帶來的經(jīng)濟(jì)利益。

馬來西亞沙撈越州政府授權(quán)啟動種植森林計(jì)劃的目的是為了既發(fā)展經(jīng)濟(jì)，又使野生動物得到保護(hù)，同時(shí)還能使當(dāng)?shù)鼐用裼型恋乜捎?。政府為該?jì)劃撥出近1900平方英里(約4864平方公里)的土地。其中近一半專門用于采伐阿拉伯膠樹———一種生長迅速、可以用于造紙的樹木。有30%以上的土地將用于生態(tài)保護(hù)。剩下的留給當(dāng)?shù)赝林用窭^續(xù)在上面繁衍生息。

　　暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)

XENON100暗物質(zhì)探測器主體結(jié)構(gòu)

75年來，科學(xué)家一直在尋找暗物質(zhì)的粒子，但是沒有成功。明年，科學(xué)家可能從深埋于意大利中部山洞的冰冷液體中揭開這個(gè)謎。一個(gè)國際物理學(xué)家小組正在準(zhǔn)備進(jìn)行一項(xiàng)龐大的XENON100實(shí)驗(yàn)：記錄暗物質(zhì)撞進(jìn)液態(tài)氙原子核、觸發(fā)閃光和出現(xiàn)電荷的那一刻。該小組負(fù)責(zé)人、哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家埃琳娜·阿普里萊說：“我們肯定有機(jī)會看到這些情況?！?

根據(jù)最新的理論和研究，宇宙的暗物質(zhì)比構(gòu)成我們普通世界的原子物質(zhì)多得多。但是，盡管每秒鐘都有無數(shù)的暗物質(zhì)從地球旁經(jīng)過，人們卻看不到它們，它們不帶電荷，與原子物質(zhì)的相互作用很少，我們有希望發(fā)現(xiàn)它們的唯一途徑是布下一個(gè)巧妙的陷阱。

目前大約有10個(gè)科學(xué)小組在設(shè)計(jì)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)接近普通物質(zhì)原子的那一刻，但是XENON100的實(shí)驗(yàn)是最保密的。所有參與者都住在地下很深的地方。意大利格蘭薩索國家實(shí)驗(yàn)室位于山頂之下4600英尺(約1400米)的深洞里。

　　海洋生物調(diào)查

哪些物種生活在海洋？2000年，這個(gè)看似簡單的問題引來了一項(xiàng)耗資6.5億美元對所有海洋生物(植物、動物、細(xì)菌和真菌)進(jìn)行分類記錄的研究。領(lǐng)導(dǎo)海洋生物調(diào)查計(jì)劃科學(xué)家指導(dǎo)委員會的拉特格斯大學(xué)生物學(xué)家弗雷德·格拉斯?fàn)栒f：“我們根本想像不到海洋生物有多少種。不管是珊瑚礁、深海海底，還是生活在沿海人家后院的東西，我們知之甚少?！焙Ｑ笊镎{(diào)查可以幫助研究人員發(fā)現(xiàn)瀕危物種，以便更好地保護(hù)海洋資源。新發(fā)現(xiàn)的生物還可能提供可用來制藥或者有工業(yè)用途的寶貴自然化合物。

調(diào)查世界浩瀚的海洋需要時(shí)間，2000多名來自80多個(gè)國家的調(diào)查人員分成17個(gè)小組。海洋學(xué)家們用拖網(wǎng)取出浮游生物；給大型食肉動物掛上標(biāo)牌以跟蹤它們的洄游；排列海水中微生物的DNA；用拖網(wǎng)搜尋海底生物。

　　人造生命

在上世紀(jì)90年代中期，克雷格·文特爾宣布，在由政府科學(xué)家組成的龐大班子破譯出人類基因組以前，他和一些同事早已經(jīng)破譯出來了。他因此名聲大振。2000年以來，他的小組與政府的班子都提供了越來越精確的基因組圖，文特爾剛剛公布了一個(gè)人(他自己)的基因組序列，其中包括他父母遺傳的所有染色體。人類基因組序列固然重要，但是文特爾還在負(fù)責(zé)另一項(xiàng)可能使之黯然失色的實(shí)驗(yàn)。在克雷格·文特爾研究所和他的合成基因公司，科學(xué)家們正在努力從零造出基因組。文特爾在他最近出版的回憶錄《破譯生命密碼》中宣布：“我準(zhǔn)備通過人造生命來顯示我們知道生命的軟件?！?

文特爾在2002年首次宣布這個(gè)計(jì)劃，此后一直在孜孜不倦地追求。計(jì)劃的第一步是發(fā)現(xiàn)一種微生物在實(shí)驗(yàn)室里生存所需要的最少數(shù)量的基因。然后科學(xué)家們要從原材料中合成這個(gè)最小的基因組，把它植入細(xì)胞?；蚪M可以生產(chǎn)自己需要的蛋白質(zhì)，逐漸使細(xì)胞成為新生物。