|
這125個問題是2005年作為《科學》雜志創(chuàng)刊125周年紀念，其基本原則是：必須是科學家們在接下來的25年里能飛矢中的，或者至少也該知道如何瞄準方向的那些。標出序號的25個為重點突出問題，其它100個不分先后，其中涉及生命科學的問題占46%，關系宇宙和地球的問題占16%，與物質科學相關包括材料學在內的問題占14%以上，認知科學問題9%。其余問題分別涉及數(shù)學與計算機科學、政治與經濟、能源、環(huán)境和人口等。如今一晃10年過去，一口氣看完，還是一頭霧水。  宇宙是否唯一? 是什么驅動宇宙膨脹?  第一顆恒星與星系何時產生、怎樣產生? 超高能宇宙射線來自何處? 是什么給類星體提供動力? 黑洞的本質是什么?  正物質為何多于反物質? 質子會衰減嗎? 重力的本質是什么? 時間為何不同于其他維度?  是否存在比夸克更小的基本粒子? 中微子是其自己的反粒子嗎? 是否有解釋所有相關電子系統(tǒng)的統(tǒng)一理論? 人類能夠制造最強的激光嗎?  能否制造完美的光學透鏡? 是否可能制造出室溫下的磁性半導體? 什么是高溫超導性之后的成對機制? 能否發(fā)展關于湍流動力學和顆粒材料運動學的綜合理論?  是否存在穩(wěn)定的高原子量元素? 固體中是否有超流動性?如果有，如何解釋? 水是什么結構？ 玻璃態(tài)物質的本質是什么? 是否存在合理化學合成的極限?  光電電池的最終效率如何? 核聚變將最終成為未來的能源嗎? 驅動太陽磁周期的原因是什么? 行星怎樣形成?  是什么引發(fā)了冰期? 使地球磁場逆轉的原因是什么? 是否存在有助于預報的地震先兆? 太陽系的其他星球上現(xiàn)在和過去是否存在生命?  自然界中手性原則的起源是什么? 能否預測蛋白質折疊? 人體中的蛋白質有多少存在方式? 蛋白質如何發(fā)現(xiàn)其作用對象?  細胞死亡有多少種形式? 是什么保持了細胞內的通行順暢? 為什么細胞的成分可以獨立于DNA而自行復制? 基因組中功能不同于RNA的角色是什么?  基因組中端粒和絲粒的作用是什么? 為什么一些基因組很大，另一些又相當緊湊? 基因組中的“垃圾”(“junk”)有何作用? 新技術能使DNA測序的成本降低多少? 器官和整個有機體如何知道停止生長的時間? 除了繼承突變，基因組如何改變? 在胚胎期，不對稱現(xiàn)象是如何確定的? 翼、鰭和面孔如何發(fā)育進化? 是什么引發(fā)了青春期? 干細胞是否位于所有腫瘤的中心? 腫瘤更容易通過免疫進行控制嗎? 腫瘤的控制比治愈是否更容易? 炎癥是所有慢性疾病的主要原因嗎? 瘋牛病會怎么回事? 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? 對抗原而言，免疫記憶需要延長暴露嗎? 為什么孕婦的免疫系統(tǒng)不拒絕其胎兒? 什么與有機體的生物鐘同步? 遷徙生物怎樣發(fā)現(xiàn)其遷移路線? 為什么要睡眠? 人類為什么會做夢? 語言學習為什么存在臨界期? 信息素影響人類行為嗎? 一般麻醉劑如何發(fā)揮作用? 導致精神分裂癥的原因是什么? 引發(fā)孤獨癥的原因是什么? 阿茲海默癥患者的生命能夠延續(xù)多久? 致癮的生物學基礎是什么? 大腦如何建立道德觀念? 通過計算機進行學習的極限是什么? 有多少個性源于遺傳? 性別傾向的生物學根源是什么? 生命樹是生命之間系統(tǒng)關系最好的表達方式嗎? 地球上有多少物種? 什么是物種? 橫向轉移為什么會發(fā)生在眾多的物種中以及如何發(fā)生? 誰是世界的共同祖先? 植物的花朵如何進化? 植物怎樣制造細胞壁? 如何控制植物生長? 為什么所有的植物不能免疫一切疾病? 外界壓力環(huán)境下，植物的變異基礎是什么? 是什么引起物質消失? 能否避免物種消亡? 一些恐龍為什么如此龐大? 生態(tài)系統(tǒng)對全球變暖的反應如何? 至今共有多少人種，他們之間有何關聯(lián)? 是什么提升了現(xiàn)代人類的行為? 什么是人類文化的根源? 語言和音樂演化的根源是什么? 什么是人種，人種如何進化? 為什么一些國家向前發(fā)展，而有些國家的發(fā)展停滯? 政府高額赤字對國家利益和經濟增長速度有什么影響? 政治與經濟自由密切相關嗎? 為什么改變撒哈拉地區(qū)貧困狀態(tài)的努力幾乎全部失敗? 有沒有簡單的方法確定橢圓曲線是否存在無窮多解? 霍奇閉鏈是代數(shù)閉鏈的和嗎? 數(shù)學家將會最終給出Navier-Stokes方程的解嗎? 龐加萊實驗能否確定4維空間的球? 黎曼zeta函數(shù)的零解都有a+bi形式嗎? 對粒子物理標準模型的研究是否會停止在量子Yahg-Mills理論上? (注：這6個數(shù)學問題選自Clay數(shù)學研究所提出的新千年問題) 來源：SCIENCE Vol 309 1 July 2005 新材料在線整理 |
|
|
