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本帖最后由 clanswer 于 2010-4-29 19:33 编辑
9 a" s+ R8 K- A1 E6 g9 f& L" n' n! k2 h4 k0 n. P
在庆祝SCIENCE创刊125周年之际，该刊杂志社公布了125个最具挑战性的科学问题，发表在7月1日出版的专辑上。在今后1／4个世纪的时间里，人们将致力于研究解决这些问题。这125个问题如下(前25个被认为是最重要的问题)： # u, G$ u0 A- x. c+ f$ D
1宇宙由什么构成?: a: W2 I, o7 U% g
2意识的生物学基础是什么?4 q: d" D& X; t4 f$ S
3为什么人类基因会如此之少?
) _$ h$ W. J4 S8 e3 ?% B4遗传变异与人类健康的相关程度如何?8 R; z' w/ S* e& a+ u
5物理定律能否统一?
. `+ n: x8 L# G6人类寿命到底可以延长多久?6 K/ ^. L3 F$ L
7是什么控制着器官再生?
5 w8 q4 r8 l6 Q" i8皮肤细胞如何成为神经细胞?- P& N8 w; ?3 L! g: H
9单个体细胞怎样成为整株植物?
* m& s1 C+ o* K, l. z2 V7 b2 P10地球内部如何运行?3 V9 s3 Q2 T! g& g1 T6 U
11地球人类在宇宙中是否独一无二?
* N- a4 J/ E8 D0 H9 f12地球生命在何处产生、如何产生?% X" T# w* |8 o. C3 }
13什么决定了物种的多样性?
/ N& n$ s* E y! v14什么基因的改变造就了独特的人类?# i7 | B! g; C. e( ~
15记忆如何存储和恢复?
& O3 Z" D+ ~$ [1 t; j: r- h% E16人类合作行为如何发展?! v1 H1 B% c4 j' R. J0 ?2 n5 [
17怎样从海量生物数据中产生大的可视图片?
% t+ g# K* l, M8 a1 t18化学自组织的发展程度如何?
9 D$ f$ Z. T \- X5 P$ ?19什么是传统计算的极限?$ U- a4 v: E5 L. L" c. I
20我们能否有选择地切断某些免疫反应?
% J. F% M8 w# W6 `% M. y! v21量子不确定性和非局部性背后是否有更深刻的原理?4 a" F5 e6 h% \7 o1 u
22能否研制出有效的HIV疫苗?$ R V$ `+ H }" ~
23温室效应会使地球温度达到多高? u: z# N( K1 O0 ?- c* S, \+ T
24什么时间用什么能源可以替代石油?
0 R( }+ P# l9 t25地球到底能负担多少人口?
) T: @; n0 D C$ m; b26宇宙是否唯一?8 p: I, y2 C4 `# c
27是什么驱动宇宙膨胀?" b3 t+ p- e8 O) S
28第一颗恒星与星系何时产生、怎样产生?' p: F0 X+ h' G6 r) G
29超高能宇宙射线来自何处?
" `+ y0 ^9 Q$ _$ r3 \9 U0 B30是什么给类星体提供动力?5 g! r/ Q5 D \0 M
31黑洞的本质是什么?
5 f8 w% `% I& F/ t+ j4 R32正物质为何多于反物质?" l7 G% A- E4 J" z1 f
33质子会衰减吗?
8 b7 H: r0 Z2 l0 t6 A! v" K Z8 K' c34重力的本质是什么? K/ L8 N* S. o& c, Q' x! ]
35时间为何不同于其他维度?
& K% z3 k4 P: V# b4 N `36是否存在比夸克更小的基本粒子?
& n" Z* ]0 ?7 j/ c37中微子是其自己的反粒子吗?" I1 e- {0 o" t+ v1 w8 t2 @& w
38是否有解释所有相关电子系统的统一理论?
8 X# G7 p4 C- N$ [3 \1 D5 Z39人类能够制造最强的激光吗?9 ^, n/ u5 G) `5 O5 l; k2 [9 O
40能否制造完美的光学透镜?
! o+ d' v4 E9 O6 q" i41是否可能制造出室温下的磁性半导体?0 M- O1 k/ ^- a: j
42什么是高温超导性之后的成对机制?( o$ t+ G* u3 L" ^( R9 k9 S
43能否发展关于湍流动力学和颗粒材料运动学的综合理论?
+ [3 m4 K, L; K8 ] j+ `44是否存在稳定的高原子量元素?% P' o) |5 G, s* x
45固体中是否有超流动性?如果有，如何解释?
& y& m. v8 B5 Q6 B3 o2 I46水的结构如何?: U1 Z8 _- Y+ s1 y& j% V5 K
47玻璃态物质的本质是什么?
; A4 _+ D$ ]* P48是否存在合理化学合成的极限?) ]; n2 E! X* H1 L, y( E! I
49光电电池的最终效率如何?2 p/ u2 B$ R+ U' t+ S1 `
50核聚变将最终成为未来的能源吗?4 P' V, h, e0 d
51驱动太阳磁周期的原因是什么?: b; j* e+ f( ]7 u
52行星怎样形成?
6 z# t' }5 c I* ]53是什么引发了冰期?
* T! v# k2 a0 b( F4 @ b8 {54使地球磁场逆转的原因是什么?
1 P8 O' z# H5 O- w55是否存在有助于预报的地震先兆?% f1 }. Q: Q0 B: {/ r
56太阳系的其他星球上现在和过去是否存在生命?
' }3 C c# m& R9 O8 \5 c57自然界中手性原则的起源是什么?7 I: q3 ~/ N0 q6 K& l" Z
58能否预测蛋白质折叠?2 k4 m& n2 b$ t: o& k
59人体中的蛋白质有多少存在方式?
7 ^- E: h5 }0 E" L$ t1 e60蛋白质如何发现其作用对象?. c; x+ j! H9 x& |% O; @2 q/ m0 @
61细胞死亡有多少种形式?& O2 d" F; s4 N7 N$ p; ?! b
62是什么保持了细胞内的通行顺畅?
: V6 r1 n$ D7 w& g. z& t8 U63为什么细胞的成分可以独立于DNA而自行复制?& g: R$ \! T! n0 ~" u
64基因组中功能不同于RNA的角色是什么?
4 X9 O7 m9 d( Y% W+ D65基因组中端粒和丝粒的作用是什么?! t8 ]8 E- R' r) L7 k9 G
66为什么一些基因组很大，另一些又相当紧凑?6 G" _4 o% g- V
67基因组中的“垃圾”(“junk”)有何作用?
3 u' s3 |: i/ X( N, ^3 f68新技术能使DNA测序的成本降低多少?& Z, w0 |$ r& }! L3 B5 t2 r
69器官和整个有机体如何了解停止生长的时间?1 V+ K5 L( R s2 Z( U" U) k
70除了继承突变，基因组如何改变?0 w, r% S, O8 A% g& H0 ]& r5 M# o
71在胚胎期，不对称现象是如何确定的?
7 K$ r9 ^# t3 ^72翼、鳍和面孔如何发育进化?: U+ `# H; t4 p, p
73是什么引发了青春期?" \7 O$ X5 O5 t3 T# z b% B
74干细胞是否位于所有肿瘤的中心?2 d6 n2 b* N" z
75肿瘤更容易通过免疫进行控制吗?4 e5 Q; A& E. t( y/ h8 ~
76肿瘤的控制比治愈是否更容易?
8 Y1 N: w! {) o/ M( G77炎症是所有慢性疾病的主要原因吗? ~) O ^* H. W0 J& y
78疯牛病会怎样发展?! i8 x6 J. \5 y! C5 o8 ~
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?) _- @' z. ~4 l: s
80对抗原而言，免疫记忆需要延长暴露吗?
( S m1 c2 a0 ?5 p; t. ~ `81为什么孕妇的免疫系统不拒绝其胎儿?
, |- r6 ?9 f9 `2 g82什么与有机体的生物钟同步?
" }& Q4 m2 v8 p2 ^ N0 D, A83迁徙生物怎样发现其迁移路线?+ Z, a0 s% d; m% e n, H
84为什么要睡眠?9 [1 M" I6 Y4 o- k- v
85人类为什么会做梦? j; j& u5 P+ I- i' i2 a$ n
86语言学习为什么存在临界期?; i: e" d1 s3 G/ ?0 K9 _3 u$ o
87信息素影响人类行为吗?
6 i9 n4 |1 i( b+ W( O8 w88一般禁用词语剂如何发挥作用?
! V- a% z7 ]7 S! q ]" a D89导致精神**症的原因是什么?
- C) u9 p5 b x: z: K, F$ z5 a90引发孤独症的原因是什么?
6 k' H2 `# N ^( _' A91阿兹海默症患者的生命能够延续多久?
1 I" h* M v- u1 l* G2 g# {3 z92致瘾的生物学基础是什么?
2 h6 N9 G: m+ M! P7 ?$ ]93大脑如何建立道德观念?2 \% [: r0 }& @# s, q
94通过计算机进行学习的极限是什么?
5 l" @3 u7 S' w/ Q4 b( k95有多少个性源于遗传?' q9 x- N# ]! z6 l
96性别倾向的生物学根源是什么?. q# e6 Z5 D9 P9 a% F8 L% [, v
97生命树是生命之间系统关系最好的表达方式吗?
0 ^. n# J+ e$ L/ N& J' Q98地球上有多少物种? 99什么是物种?/ j2 @# |+ e$ q7 R
100横向转移为什么会发生在众多的物种中以及如何发生?
8 A; _& W, E, a101谁是世界的共同祖先?4 z$ V% f: V9 x! E% @: \7 a
102植物的花朵如何进化?
7 D/ d# @' p7 t* b103植物怎样制造细胞壁?
0 H2 V2 Z2 q: {9 `5 H4 T2 ~104如何控制植物生长?
2 u5 i0 N; [- F w6 ~+ O4 |! Y. X105为什么所有的植物不能免疫一切疾病?
8 S9 q) j _1 i0 `9 a9 l/ `106外界压力环境下，植物的变异基础是什么?2 O3 ?4 F* n* n: F6 V* R1 E( `) ?
107是什么引起物质消失?
+ O/ Z5 `6 F9 P, i6 w2 A108能否避免物种消亡?- {, I$ X2 s' p5 h
109一些恐龙为什么如此庞大?, m4 J9 k, u- L1 Z6 h e
110生态系统对全球变暖的反应如何? 9 |% Z: E& _- z4 s1 ~6 D( @% l9 O
111至今共有多少人种，他们之间有何关联?
3 L3 K' R0 v% f: `, b, Z% H2 e112是什么提升了现代人类的行为?
" |" s V4 h6 ~- J* b! p& f/ L113什么是人类文化的根源?
( p3 D0 H/ C3 X, o; ]1 @114语言和音乐演化的根源是什么?# Q3 T! b0 m# X3 D# a% l
115什么是人种，人种如何进化?; w/ K8 R( @. g$ _" R Z2 P8 ^
116为什么一些国家向前发展，而有些国家的发展停滞?
% W4 _$ _( _5 ~: @117政府高额赤字对国家利益和经济增长速度有什么影响?! S" J( _ ?0 Z( I; E" l/ S! O
118**与经济自由密切相关吗?2 \+ l! ]( h$ F
119为什么改变撒哈拉地区贫困状态的努力几乎全部失败?1 g- p/ X9 a( q+ L; Y/ f
120有没有简单的方法确定椭圆曲线是否存在无穷多解?
, R, P( Z! ~% d @& u' M9 j1 x121霍奇闭链是代数闭链的和吗?' K+ Y) | e9 v, H, B# V
122数学家将会最终给出Navier-Stokes方程的解吗?
; M( p7 i; c7 b% `123庞加莱实验能否确定4维空间的球?
& l+ o4 ~; r( M! Z0 c {0 ~124黎曼zeta函数的零解都有a+bi形式吗?# M, d0 V U v) S
125对粒子物理标准模型的研究是否会停止在量子Yahg-Mills理论上?/ l& d- a8 C3 T3 s& R1 l
(注：最后6个数学问题选自Clay数学研究所提出的新千年问题)
7 Z' B/ ?3 [% l; Z; q& ]# V6 Q- n9 W 简单归纳统计这125个问题，其中涉及生命科学的问题占46%，关系宇宙和地球的问题占16%，与物质科学相关的问题占14%以上，认知科学问题占9%。其余问题分别涉及数学与计算机科学、**与经济、能源、环境和人口等。
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zan
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发表于 2010-4-29 19:30
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