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Science在创刊125周年之际提出未来25年（1/4世纪）中的125个重大科学问题，附件是SCIENCE上对前面25个重大问题的英文介绍，SCIENCE原文链接为：
http://www.sciencemag.org/sciext/125th/
排名前25的问题如下：
1、宇宙由什么构成?
2、意识的生物学基础是什么?
3、人类的基因为什么如此之少?
4、遗传变异与人类健康在多大程度上彼此相关?
5、物理定律能否统一?
6、人类寿命可以延长多久?
7、是什么控制着器官再生?
8、皮肤细胞如何变成神经细胞?
9、单一体细胞怎样成为完整植株?
10、地球内部如何运行?
11、我们在宇宙中是孤独的吗?
12、地球生命是在哪里、如何诞生的?
13、什么决定了物种的多样性?
14、何种基因改变造就了独特的人类?
15、记忆如何存储和提取?
16、合作行为如何发展?
17、怎样从海量生物学数据中获得大的图形模式?
18、我们能在化学自组织方面走多远?
19、常规计算的极限在哪里?
20、我们能否有选择地切断某些免疫反应?
21、量子不确定性和非局部性背后是否有更深刻的原理?
22、能否研制出有效的HIV疫苗?
23、温室效应会使地球变得多热?
24、什么时间用什么能源可以替代石油?
25、马尔萨斯会一直错下去吗?
下面100个问题涉及的范围涵盖了从宇宙到人类社会的广大范围，某些问题可能即将得到解决，某些问题在它所在的领域是重要的，还有一些问题必然导致新的科学问题：
26、我们的宇宙是否唯一?
27、是什么驱动宇宙膨胀?
28、第一颗星星与星系何时产生、怎样产生?
29、超高能宇宙射线来自何处?
30、是什么给类星体提供动力?
31、黑洞的本质是什么?
32、正物质为何多于反物质?
33、质子会衰减吗?
34、重力的本质是什么?
35、时间为何不同于其他维度?
36、是否存在比夸克更小的基本粒子?
37、中微子是其自己的反粒子吗?
38、是否有解释所有相关电子系统的统一理论?
39、人类能够制造的激光强度能达到多高?
40、能否制造完美的光学透镜?
41、是否可能制造出室温下的磁性半导体?
42、什么是高温超导性之后的成对机制?
43、能否发展关于湍流动力学和颗粒材料运动学的一般理论?
44、是否存在稳定的高原子量元素?
45、固体中是否有超流动性?如果有，其机理是什么?
46、水的结构如何?
47、玻璃态物质的本质是什么?
48、是否存在理性化学合成的极限?
49、光伏电池的最大效率是多少?
50、核聚变将是未来的永久能源吗?
51、驱动太阳磁周期的原因是什么?
52、行星怎样形成?
53、是什么引发了冰期?
54、使地球磁场逆转的原因是什么?
55、是否存在有助于预报的地震先兆?
56、太阳系的其他星球上现在和过去是否存在生命?
57、自然界中纯手性原则的起源是什么?
58、能否预测蛋白质折叠?
59、人体中的蛋白质有多少种?
60、蛋白质如何发现其合作对象?
61、细胞死亡有多少种形式?
62、是什么保持了细胞间的通行顺畅?
63、为什么细胞组件可以独立于DNA而自行复制?
64、基因组中功能不同于RNA的角色是什么?
65、基因组中端粒和丝粒的作用是什么?
66、为什么一些基因组很大，另一些又相当紧凑?
67、基因组中的“垃圾”(“junk”)有何作用?
68、新技术能使DNA测序的成本降低多少?
69、器官和整个有机体如何知道何时应停止生长?
70、除了继承突变，基因组如何改变?
71、在胚胎期，不对称现象是如何确定的?
72、翼、鳍和面孔如何发育进化?
73、是什么引发了青春期?
74、干细胞异常是不是诱发肿瘤的主因?
75、免疫控制可以治愈癌症吗?
76、肿瘤的控制比治愈是否更容易?
77、炎症是所有慢性疾病的主要原因吗?
78、脘病毒的致病机理?
79、脊椎动物在多大程度上依赖先天免疫系统来抵抗传染病?
80、免疫记忆需要长时间暴露在抗原中吗?
81、为什么孕妇不对其胎儿产生异体排斥?
82、是什么让有机体的生物钟同步?
83、迁徙生物怎样发现其迁移路线?
84、我们为什么要睡眠?
85、我们为什么会做梦?
86、语言学习为什么存在临界期?
87、信息素影响人类行为吗?
88、一般麻醉剂如何发挥作用?
89、导致精神分裂症的原因是什么?
90、引发孤独症的原因是什么?
91、能在多大程度上治愈阿兹海默症?
92、致瘾的生物学基础是什么?
93、道德感是大脑中建立的物质联系吗?
94、机器（计算机）学习的极限是什么?
95、有多少个性源于遗传?
96、性别倾向的生物学根源是什么?
97、是否存在系统论者都能接受的生命树?
98、地球上有多少物种?
99、什么是物种?
100、横向转移为什么会发生在众多的物种中以及如何发生?
101、谁是世界的共同祖先?
102、植物的花朵如何进化?
103、植物怎样制造细胞壁?
104、植物的生长过程是如何控制的?
105、为什么所有的植物不能免疫一切疾病?
106、外界压力环境下，植物发生变异的基础是什么?
107、是什么引起大规模物种灭绝?
108、我们能够避免物种灭绝吗?
109、一些恐龙为什么如此庞大?
110、面对全球变暖，生态系统将如何变化?
111、至今共有多少人种，他们之间有何关联?
112、现代人类行为特征是如何形成的?
113、什么是人类文化的根源?
114、语言和音乐进化的根源是什么?
115、什么是人种，人种如何进化?
116、为什么一些国家向前发展，而有些国家的发展停滞?
117、政府高额赤字对国家利润率和经济增长速度有什么影响?
118、政治自由与经济自由密切相关吗?
119、为什么撒哈拉以南地区的贫困状态持续增长而生命预期持续下降?
下面六个问题来源于克雷数学研究所提出的七大数学问题：
120、是否存在简单的检验方法确定椭圆曲线存在无穷多个有理数解?
121、霍奇周期可以写成代数周期的和吗?
122、数学家最终能解释Navier-Stokes方程的数学行为吗?
123、庞加莱检验能否确定四维空间的球吗?
124、黎曼zeta函数的零解都有a+bi形式吗?
125、粒子物理的标准模型是否建立在牢固的数学理论之上? |
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狗仔卡
发表于 2010-5-4 15:26:55
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发表于 2010-5-4 18:35:21
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