在慶祝SCIENCE創(chuàng)刊125周年之際，該刊雜志社公布了125個最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題。在今后1／4個世紀(jì)的時間里，人們將致力于研究解決這些問題。這125個問題如下（前25個被認(rèn)為是最重要的問題）：

    1宇宙由什么構(gòu)成？

    2意識的生物學(xué)基礎(chǔ)是什么？

    3為什么人類基因會如此之少？

    4遺傳變異與人類健康的相關(guān)程度如何？

    5物理定律能否統(tǒng)一？

    6人類壽命到底可以延長多久？

    7是什么控制著器官再生？

    8皮膚細(xì)胞如何成為神經(jīng)細(xì)胞？

    9單個體細(xì)胞怎樣成為整株植物？

    10地球內(nèi)部如何運行？

    11地球人類在宇宙中是否獨一無二？

    12地球生命在何處產(chǎn)生、如何產(chǎn)生？

    13什么決定了物種的多樣性？

    14什么基因的改變造就了獨特的人類？

    15記憶如何存儲和恢復(fù)？

    16人類合作行為如何發(fā)展？

    17怎樣從海量生物數(shù)據(jù)中產(chǎn)生大的可視圖片？

    18化學(xué)自組織的發(fā)展程度如何？

    19什么是傳統(tǒng)計算的極限？

    20我們能否有選擇地切斷某些免疫反應(yīng)？

    21量子不確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溫室效應(yīng)會使地球溫度達(dá)到多高？

    24什么時間用什么能源可以替代石油？

    25地球到底能負(fù)擔(dān)多少人口？

    26宇宙是否唯一？

    27是什么驅(qū)動宇宙膨脹？

    28第一顆恒星與星系何時產(chǎn)生、怎樣產(chǎn)生？

    29超高能宇宙射線來自何處？

    30是什么給類星體提供動力？

    31黑洞的本質(zhì)是什么？

    32正物質(zhì)為何多于反物質(zhì)？

    33質(zhì)子會衰減嗎？

    34重力的本質(zhì)是什么？

    35時間為何不同于其他維度？

    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嗎？

    38是否有解釋所有相關(guān)電子系統(tǒng)的統(tǒng)一理論？

    39人類能夠制造最強(qiáng)的激光嗎？

    40能否制造完美的光學(xué)透鏡？

    41是否可能制造出室溫下的磁性半導(dǎo)體？

    42什么是高溫超導(dǎo)性之后的成對機(jī)制？

    43能否發(fā)展關(guān)于湍流動力學(xué)和顆粒材料運動學(xué)的綜合理論？

    44是否存在穩(wěn)定的高原子量元素？

    45固體中是否有超流動性？如果有，如何解釋？

    46水的結(jié)構(gòu)如何？

    47玻璃態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)是什么？

    48是否存在合理化學(xué)合成的極限？

    49光電電池的最終效率如何？

    50核聚變將最終成為未來的能源嗎？

    51驅(qū)動太陽磁周期的原因是什么？

    52行星怎樣形成？

    53是什么引發(fā)了冰期？

    54使地球磁場逆轉(zhuǎn)的原因是什么？

    55是否存在有助于預(yù)報的地震先兆？

    56太陽系的其他星球上現(xiàn)在和過去是否存在生命？

    57自然界中手性原則的起源是什么？

    58能否預(yù)測蛋白質(zhì)折疊？

    59人體中的蛋白質(zhì)有多少存在方式？

    60蛋白質(zhì)如何發(fā)現(xiàn)其作用對象？

    61細(xì)胞死亡有多少種形式？

    62是什么保持了細(xì)胞內(nèi)的通行順暢？

    63為什么細(xì)胞的成分可以獨立于DNA而自行復(fù)制？

    64基因組中功能不同于RNA的角色是什么？

    65基因組中端粒和絲粒的作用是什么？

    66為什么一些基因組很大，另一些又相當(dāng)緊湊？

    67基因組中的“垃圾”（“junk”）有何作用？

    68新技術(shù)能使DNA測序的成本降低多少？

    69器官和整個有機(jī)體如何了解停止生長的時間？

    70除了繼承突變，基因組如何改變？

    71在胚胎期，不對稱現(xiàn)象是如何確定的？

    72翼、鰭和面孔如何發(fā)育進(jìn)化？

    73是什么引發(fā)了青春期？

    74干細(xì)胞是否位于所有腫瘤的中心？

    75腫瘤更容易通過免疫進(jìn)行控制嗎？

    76腫瘤的控制比治愈是否更容易？

    77炎癥是所有慢性疾病的主要原因嗎？

    78瘋牛病會怎樣發(fā)展？

    79脊椎動物在多大程度上依賴先天免疫系統(tǒng)來抵抗傳染病？

    80對抗原而言，免疫記憶需要延長暴露嗎？

    81為什么孕婦的免疫系統(tǒng)不拒絕其胎兒？

    82什么與有機(jī)體的生物鐘同步？

    83遷徙生物怎樣發(fā)現(xiàn)其遷移路線？

    84為什么要睡眠？

    85人類為什么會做夢？

    86語言學(xué)習(xí)為什么存在臨界期？

    87信息素影響人類行為嗎？

    88一般麻醉劑如何發(fā)揮作用？

    89導(dǎo)致精神分裂癥的原因是什么？

    90引發(fā)孤獨癥的原因是什么？

    91阿茲海默癥患者的生命能夠延續(xù)多久？

    92致癮的生物學(xué)基礎(chǔ)是什么？

    93大腦如何建立道德觀念？

    94通過計算機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)的極限是什么？

    95有多少個性源于遺傳？

    96性別傾向的生物學(xué)根源是什么？

    97生命樹是生命之間系統(tǒng)關(guān)系最好的表達(dá)方式嗎？

    98地球上有多少物種？ 99什么是物種？

    100橫向轉(zhuǎn)移為什么會發(fā)生在眾多的物種中以及如何發(fā)生？

    101誰是世界的共同祖先？

    102植物的花朵如何進(jìn)化？

    103植物怎樣制造細(xì)胞壁？

    104如何控制植物生長？

    105為什么所有的植物不能免疫一切疾病？

    106外界壓力環(huán)境下，植物的變異基礎(chǔ)是什么？

    107是什么引起物質(zhì)消失？

    108能否避免物種消亡？

    109一些恐龍為什么如此龐大？

    110生態(tài)系統(tǒng)對全球變暖的反應(yīng)如何？

    111至今共有多少人種，他們之間有何關(guān)聯(lián)？

    112是什么提升了現(xiàn)代人類的行為？

    113什么是人類文化的根源？

    114語言和音樂演化的根源是什么？

    115什么是人種，人種如何進(jìn)化？

    116為什么一些國家向前發(fā)展，而有些國家的發(fā)展停滯？

    117政府高額赤字對國家利益和經(jīng)濟(jì)增長速度有什么影響？

    118政治與經(jīng)濟(jì)自由密切相關(guān)嗎？

    119為什么改變?nèi)龉貐^(qū)貧困狀態(tài)的努力幾乎全部失敗？

    120有沒有簡單的方法確定橢圓曲線是否存在無窮多解？

    121霍奇閉鏈?zhǔn)谴鷶?shù)閉鏈的和嗎？

    122數(shù)學(xué)家將會最終給出Navier-Stokes方程的解嗎？

    123龐加萊實驗?zāi)芊翊_定4維空間的球？

    124黎曼zeta函數(shù)的零解都有a+bi形式嗎？

    125對粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的研究是否會停止在量子Yahg-Mills理論上？

    （注：最后6個數(shù)學(xué)問題選自Clay數(shù)學(xué)研究所提出的新千年問題）

    簡單歸納統(tǒng)計這125個問題，其中涉及生命科學(xué)的問題占46%，關(guān)系宇宙和地球的問題占16%，與物質(zhì)科學(xué)相關(guān)的問題占14%以上，認(rèn)知科學(xué)問題占9%。其余問題分別涉及數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)、政治與經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境和人口等。

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責(zé)任編輯：王元

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