Science公布:全世界最前沿的125个科学问题 |
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在庆祝Science创刊125周年之际,Science公布了125个最具挑战性的科学问题。了解前沿科学研究方向,对你的成长或许有所帮助。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。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。其中,前25个被认为是最重要的问题。 这125个问题如下: ![]() 1、宇宙由什么构成? ![]() 2、意识的生物学基础是什么? ![]() 3、为什么人类基因会如此之少? ![]() 4、遗传变异与人类健康的相关程度如何? ![]() 5、物理定律能否统一? ![]() 6、人类寿命到底可以延长多久? ![]() 7、是什么控制着器官再生? ![]() 8、皮肤细胞如何成为神经细胞? ![]() 9、单个体细胞怎样成为整株植物? ![]() 10、地球内部如何运行? ![]() 11、地球人类在宇宙中是否独一无二? ![]() 12、地球生命在何处产生、如何产生? ![]() 13、什么决定了物种的多样性? ![]() 14、什么基因的改变造就了独特的人类? ![]() 15、记忆如何存储和恢复? ![]() 16、人类合作行为如何发展? ![]() 17、怎样从海量生物数据中产生大的可视图片? ![]() 18、化学自组织的发展程度如何? ![]() 19、什么是传统计算的极限? ![]() 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、温室效应会使地球温度达到多高? ![]() 24、什么时间用什么能源可以替代石油? ![]() 25、地球到底能负担多少人口? ![]() 26、宇宙是否唯一? ![]() 27、是什么驱动宇宙膨胀? ![]() 28、第一颗恒星与星系何时产生、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、质子会衰变吗? ![]() 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、人类能够制造最强的激光吗? ![]() 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综合理论? ![]() 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,如何解释? ![]() 46、水的结构如何? ![]() 47、玻璃态物质的本质是什么? ![]() 48、是否存在合理化学合成的极限? ![]() 49、光电电池的最终效率如何? ![]() 50、核聚变将最终成为未来的能源吗? ![]() 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存在方式? ![]() 60、蛋白质如何发现其作用对象? ![]() 61、细胞死亡有多少种形式? ![]() 62、是什么保持了细胞内的通行顺畅? ![]() 63、为什么细胞的成分可以独立于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了解停止生长的时间? ![]() 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、干细胞是否位于所有肿瘤的中心? ![]() 75、肿瘤更容易通过免疫进行控制吗? ![]() 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、疯牛病会怎样发展? ![]() 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、对抗原而言,免疫记忆需要延长暴露吗? ![]() 81、为什么孕妇的免疫系统不拒绝其胎儿? ![]() 82、什么与有机体的生物钟同步? ![]() 83、迁徙生物怎样发现其迁移路线? ![]() 84、为什么要睡眠? ![]() 85、人类为什么会做梦? ![]() 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、阿兹海默症患者的生命能够延续多久? ![]() 92、致瘾的生物学基础是什么? ![]() 93、大脑如何建立道德观念? ![]() 94、通过计算机进行学习的极限是什么? ![]() 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、生命树是生命之间系统关系最好的表达方式吗? ![]() 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、如何控制植物生长? ![]() 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,植物的变异基础是什么? ![]() 107、是什么引起物质消失? ![]() 108、能否避免物种消亡? ![]() 109、一些恐龙为什么如此庞大? ![]() 110、生态系统对全球变暖的反应如何? ![]() 111、至今共有多少人种,他们之间有何关联? ![]() 112、是什么提升了现代人类的行为? ![]() 113、什么是人类文化的根源? ![]() 114、语言和音乐演化的根源是什么? ![]() 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益和经济增长速度有什么影响? ![]() 118、政治与经济自由密切相关吗? ![]() 119、为什么改变撒哈拉地区贫困状态的努力几乎全部失败? ![]() 120、有没有简单的方法确定椭圆曲线是否存在无穷多解? ![]() 121、霍奇闭链是代数闭链的和吗? ![]() 122、数学家将会最终给出Navier-Stokes方程的解吗? ![]() 123、庞加莱实验能否确定4维空间的球? ![]() 124、黎曼zeta函数的零解都有a+bi形式吗? ![]() 125、对粒子物理标准模型研究是否会停止在量子Yang-Mills理论上? |
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