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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，对你或子女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? (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)
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