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标题:
SCIENCE公布125个重大科学问题
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作者:
ellapan
时间:
2010-4-28 23:26
标题:
SCIENCE公布125个重大科学问题
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)：
/ ^3 Y8 @- A0 n# R$ e
6 [5 } n1 O+ n' F7 _6 Z0 s
1宇宙由什么构成?
. z2 }" v4 t: } g! i
2意识的生物学基础是什么?
" G$ y* b& y% o" O1 `" d
3为什么人类基因会如此之少?
0 u5 r3 \1 q) F( g: e9 f
4遗传变异与人类健康的相关程度如何?
) g: s2 ^# n% `% [$ g
5物理定律能否统一?
: O, E7 r ~% ~3 d% t
6人类寿命到底可以延长多久?
9 t6 v1 [4 N( `6 I/ O4 {+ E7 J
7是什么控制着器官再生?
: m9 j8 m7 J, |7 R
8皮肤细胞如何成为神经细胞?
, E- N* R0 A$ V l* c! k' d
9单个体细胞怎样成为整株植物?
* Q2 K8 `3 Z' ~( b! X* h
10地球内部如何运行?
8 ~. J" {2 G# R X
11地球人类在宇宙中是否独一无二?
+ A1 W" p5 o3 X# x, f
12地球生命在何处产生、如何产生?
% Z* [$ S/ b4 j+ W
13什么决定了物种的多样性?
4 {1 u3 z9 q! J) ?& a0 b4 `
14什么基因的改变造就了独特的人类?
4 ]! `' C! x' D: E1 ~- `
15记忆如何存储和恢复?
) I, [3 X- ?! y0 _
16人类合作行为如何发展?
8 D0 p, P4 p5 t% _
17怎样从海量生物数据中产生大的可视图片?
4 t) H: y' z* g u
18化学自组织的发展程度如何?
' R5 v( z5 |: Z. |+ A5 V
19什么是传统计算的极限?
+ ]5 c1 t2 ?* P7 L# _6 Z5 m
20我们能否有选择地切断某些免疫反应?
! Z; v' n- l! b% c% Z4 p
( h+ J5 @6 r: i; g2 r$ @
21量子不确定性和非局部性背后是否有更深刻的原理?
* {- Y2 N2 o, k2 \. X
22能否研制出有效的HIV疫苗?
) V" A1 T- Q0 ?; g: y; c% ^
23温室效应会使地球温度达到多高?
. [6 u6 b8 Q8 X. X
24什么时间用什么能源可以替代石油?
/ [9 G1 p/ i8 o% M+ ]9 F
25地球到底能负担多少人口?
`* o7 {- H! b Z
26宇宙是否唯一?
$ r& ` x( I- y( K5 P8 S N
27是什么驱动宇宙膨胀?
* i' N l7 H$ ]* c
28第一颗恒星与星系何时产生、怎样产生?
a" h6 C! K- z4 D5 i% a& x' o
29超高能宇宙射线来自何处?
, l: L2 N9 [: i* b8 z; v
30是什么给类星体提供动力?
. ]6 u4 O8 |" z4 f
31黑洞的本质是什么?
3 o) h$ d7 L; d5 v
32正物质为何多于反物质?
, G }1 d; d9 O3 p7 w0 Y
33质子会衰减吗?
& h6 W! r% f; k, l, ?# R" a6 ]
34重力的本质是什么?
2 O1 n, q9 J" v; O: b$ v
35时间为何不同于其他维度?
" R4 v, m0 k5 {6 i1 M. r" j/ n! ~
36是否存在比夸克更小的基本粒子?
" G3 K- y1 n( Q
37中微子是其自己的反粒子吗?
& m# R5 Z% W$ y8 P0 U
38是否有解释所有相关电子系统的统一理论?
* Q: j% D$ m. x3 j' o9 N, [' `: d
! V' D# U4 b. e3 B$ [ j
39人类能够制造最强的激光吗?
1 G+ V0 U5 ~& W' n" s
40能否制造完美的光学透镜?
, q U I; G% s
41是否可能制造出室温下的磁性半导体?
- c3 X& ~3 e+ I6 q3 l
42什么是高温超导性之后的成对机制?
2 T0 i7 `4 g P0 o: P+ u. V
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?
J3 `- R0 z' A4 ?" L; V
44是否存在稳定的高原子量元素?
8 y4 u5 R* ^/ }% L. A. B' `
45固体中是否有超流动性?如果有，如何解释?
: x* b2 ]. s/ a7 {/ t
46水的结构如何?
, E0 M9 v1 s+ T k( q R/ |1 n/ C
47玻璃态物质的本质是什么?
, N# V4 j- X( c3 U# B" y
48是否存在合理化学合成的极限?
6 K" w5 U5 q# h6 t n/ S- t
49光电电池的最终效率如何?
$ p! z/ O. g. k$ m
50核聚变将最终成为未来的能源吗?
- Z# u. A; P! l: A, y" @( T
51驱动太阳磁周期的原因是什么?
C b8 z$ R4 ^7 N. C% h2 l% R s' w
52行星怎样形成?
( s5 S( b+ K ~7 A8 N9 h2 I
53是什么引发了冰期?
; ]3 t! d4 t8 S% _2 ?
54使地球磁场逆转的原因是什么?
" B9 U, S8 z& ?5 {2 Y6 |
55是否存在有助于预报的地震先兆?
8 I( i1 U) |! I( |% g; n# g
56太阳系的其他星球上现在和过去是否存在生命?
, [8 A# y3 e1 Y1 T& Y0 I
57自然界中手性原则的起源是什么?
% B" Q7 Z. f! M) V
58能否预测蛋白质折叠?
9 t! B2 l: d6 o) B8 A1 V
59人体中的蛋白质有多少存在方式?
' J0 B1 `0 A4 X: j) g
60蛋白质如何发现其作用对象?
2 f5 ]! d8 h: A! B, w
61细胞死亡有多少种形式?
( C* J/ S" m* e0 O4 l) ^
62是什么保持了细胞内的通行顺畅?
# c( S5 f8 ~1 r2 _1 p! }
63为什么细胞的成分可以独立于DNA而自行复制?
, |* k2 m, g) G0 k
64基因组中功能不同于RNA的角色是什么?
6 K3 G8 `+ f7 x1 f. A
65基因组中端粒和丝粒的作用是什么?
3 N4 ?, d4 c6 q- `, D- T
66为什么一些基因组很大，另一些又相当紧凑?
' s* f, S; c: M4 ^
67基因组中的“垃圾”(“junk”)有何作用?
+ m: {- P$ X- e
68新技术能使DNA测序的成本降低多少?
A& J$ l8 V2 @1 o
69器官和整个有机体如何了解停止生长的时间?
+ _9 A9 {" J6 V$ W( Z% T
70除了继承突变，基因组如何改变?
7 G$ ]% Z: l9 @2 j* p: Z+ \( B* i
71在胚胎期，不对称现象是如何确定的?
+ p, w Z- K' J
72翼、鳍和面孔如何发育进化?
( X( w' q& J8 I! y6 K! U7 [6 M& d6 W
73是什么引发了青春期?
; Z% b$ U5 V' j% |' F# r$ p
74干细胞是否位于所有肿瘤的中心?
2 R: s2 X% l- H+ T+ Q0 q
75肿瘤更容易通过免疫进行控制吗?
. |* U2 [- A4 G1 [6 F' J( r7 L
76肿瘤的控制比治愈是否更容易?
5 ~# L; I# h. G; x; C D6 S
77炎症是所有慢性疾病的主要原因吗?
4 v8 B+ x8 y6 e! u& K
78疯牛病会怎样发展?
& U$ u; @. N1 S, u
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?
% w z) F; X8 A: d" U& f+ O
80对抗原而言，免疫记忆需要延长暴露吗?
) B( v. z$ \$ c! ]- T
81为什么孕妇的免疫系统不拒绝其胎儿?
+ m4 Y( B% d+ P5 A# s& Y8 ?
82什么与有机体的生物钟同步?
$ n/ Q. s5 K, W
83迁徙生物怎样发现其迁移路线?
& Z, h! A& U& |3 Y8 M
84为什么要睡眠?
1 \. L6 A$ o. e+ Q8 {
85人类为什么会做梦?
3 K- e; P) E6 d/ n- j+ l- q! W5 m
86语言学习为什么存在临界期?
3 }0 L# k% B8 v2 |
87信息素影响人类行为吗?
! ]7 Y3 i8 n, m% x
88一般麻醉剂如何发挥作用?
5 e9 F) }+ ]; J; E# f& I) @
89导致精神分裂症的原因是什么?
0 R9 d: y8 _2 J5 |6 ?& c9 W
90引发孤独症的原因是什么?
1 A! t( ^+ ?+ K3 x0 {
91阿兹海默症患者的生命能够延续多久?
1 I! ^+ v- s( ^% r
92致瘾的生物学基础是什么?
5 W* Z. a; k# n$ N- b3 Z
93大脑如何建立道德观念?
) C* ]3 d6 V$ b* ~
94通过计算机进行学习的极限是什么?
3 M+ f. p, b+ w/ x( Q) X
95有多少个性源于遗传?
3 ]5 z; S# V8 s" m
96性别倾向的生物学根源是什么?
( R8 }& l- y1 _
97生命树是生命之间系统关系最好的表达方式吗?
4 K* K: _" x! v w5 L
98地球上有多少物种? 99什么是物种?
. r- ]# m0 G* _; @& ^$ C$ C
100横向转移为什么会发生在众多的物种中以及如何发生?
' @) A: B* [" `: v* j: h0 }1 G$ }
101谁是世界的共同祖先?
+ Q: y/ Z& _ n) b" Q
102植物的花朵如何进化?
* \1 L" ]. U) g
103植物怎样制造细胞壁?
, s+ q' ^$ I2 B: T! d, N
104如何控制植物生长?
. `* \9 S0 T" j- k4 N, @
105为什么所有的植物不能免疫一切疾病?
" `2 g0 p# w. r; f* |: V
106外界压力环境下，植物的变异基础是什么?
0 ], }. e w/ C$ l/ Q& A! B; F' V
107是什么引起物质消失?
1 T$ e: V& y) R6 Y
108能否避免物种消亡?
; ~1 x3 x; n K, k# P, [
109一些恐龙为什么如此庞大?
5 m2 D! @* S4 L( n: W9 d
110生态系统对全球变暖的反应如何?
2 s9 \0 C) t, D
' ~ s* [' y3 L4 P' J& D
111至今共有多少人种，他们之间有何关联?
) s/ D6 Y# w+ C9 V8 b
112是什么提升了现代人类的行为?
% U# R) Y0 G$ Y% E7 S
113什么是人类文化的根源?
. Y( @1 [# ]! H! I
114语言和音乐演化的根源是什么?
: m p% S0 [/ ^' m5 p- l7 V
115什么是人种，人种如何进化?
. C3 E" s- t3 m
116为什么一些国家向前发展，而有些国家的发展停滞?
5 D* z3 w- [7 l4 ~) C& n1 c
117政府高额赤字对国家利益和经济增长速度有什么影响?
% L) T# h' ~+ e0 q! r$ O
118政治与经济自由密切相关吗?
! P( z+ i, W/ U$ Z- M; X+ y
119为什么改变撒哈拉地区贫困状态的努力几乎全部失败?
" \) k+ y7 p# [0 J+ i
120有没有简单的方法确定椭圆曲线是否存在无穷多解?
; w; R% j" E, Y
121霍奇闭链是代数闭链的和吗?
; w! A7 Q8 |0 _" ^1 p* U
122数学家将会最终给出Navier-Stokes方程的解吗?
; [3 Q* V8 Z# g% {6 d5 k% v7 O. T
123庞加莱实验能否确定4维空间的球?
0 F4 P' V6 x; o9 U! e( Y9 D$ Y
124黎曼zeta函数的零解都有a+bi形式吗?
8 o) |: a' ]5 Q$ z2 t
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?
& P4 }8 K' E$ w% z! O
(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)
6 _& u: g' N# G [& t( E
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、政治与经济、能源、环境和人口等。
作者:
saturn
时间:
2010-4-28 23:51
这个应该是很久以前的了吧，为什么又给拿出来了呢？
作者:
yzhbl008
时间:
2010-8-24 09:54
能否贴出PDF格式的文章，这样使人更信服？
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