科学杂志公布，全世界最前沿的125个科学问题 (1)

2019-01-02   大数据实验室

在庆祝科学杂志Science创刊125周年之际，Science公布了125个最具挑战性的科学问题。其中，涉及生命科学的占46%，宇宙和地球的占16%，与物质科学相关占14%以上，认知科学占9%。其余问题涉及数学、计算机科学、政治、经济、能源、环境和人口等。在今后1／4个世纪时间，人们将致力研究解决这些问题。前25个被认为是最重要的问题。

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. 什么决定了物种多样性?

14. 什么基因的改变造就独特的人类?

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. 是否能制造出室温下的磁性半导体?

42. 什么是高温超导性后的成对机制?

43. 能否发展湍流动力学和颗粒材料运动学综合理论?

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. 太阳系其他星球上现在/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?

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  链接：科学杂志science - 美国科学促进会官方刊物 

该杂志于1880年由爱迪生投资1万美元创办，于1894年10月10成为美国最大的科学团体"美国科学促进会"--American Association for the Advancement of Science (AAAS)的官方刊物。全年共51期，为周刊，全球发行量超过150万份。

该杂志连同英国的《nature》杂志被誉为世界上两大最顶级杂志，代表了人类自然科学研究最高水平。

多数科技期刊都要向读者收取审稿、评论、发表的相关费用。但《science》杂志发表来稿是免费的。其杂志的资金来源共有三部分: AAAS的会员费、印刷版和在线版的订阅费、广告费。

 (编辑：未平)

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