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发布于 2021-12-19 / 10 阅读
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科学边界

2005年,著名科学杂志 Science 在庆祝创刊125周年时公布了125个科学问题,被誉为现代“天问”。

距今已过去16年,在科学家的努力下,仍只有极少数问题得到了确切的答案。

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Yahg-Mills理论上?

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