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

    1宇宙由什么構成？

    2意識的生物學基礎是什么？

    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程度如何？

    5物理定律能否統一？

    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皮膚細胞如何成為神經細胞？

    9單個體細胞怎樣成為整株植物？

    10地球內部如何運行？

    11地球人類在宇宙中是否獨一無二？

    12地球生命在何處產生、如何產生？

    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？

    16人類合作行為如何發展？

    17怎樣從海量生物數據中產生大的可視圖片？

    18化學自組織的發展程度如何？

    19什么是傳統計算的極限？

    20我們能否有選擇地切斷某些免疫反應？

    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溫室效應會使地球溫度達到多高？

    24什么時間用什么能源可以替代石油？

    25地球到底能負擔多少人口？

    26宇宙是否唯一？

    27是什么驅動宇宙膨脹？

    28第一顆恒星與星系何時產生、怎樣產生？

    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黑洞的本質是什么？

    32正物質為何多于反物質？

    33質子會衰減嗎？

    34重力的本質是什么？

    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電子系統的統一理論？

    39人類能夠制造最強的激光嗎？

    40能否制造完美的光學透鏡？

    41是否可能制造出室溫下的磁性半導體？

    42什么是高溫超導性之后的成對機制？

    43能否發展關于湍流動力學和顆粒材料運動學的綜合理論？

    44是否存在穩定的高原子量元素？

    45固體中是否有超流動性？如果有，如何解釋？

    46水的結構如何？

    47玻璃態物質的本質是什么？

    48是否存在合理化學合成的極限？

    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是什么引發了冰期？

    54使地球磁場逆轉的原因是什么？

    55是否存在有助于預報的地震先兆？

    56太陽系的其他星球上現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能否預測蛋白質折疊？

    59人體中的蛋白質有多少存在方式？

    60蛋白質如何發現其作用對象？

    61細胞死亡有多少種形式？

    62是什么保持了細胞內的通行順暢？

    63為什么細胞的成分可以獨立于DNA而自行復制？

    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，另一些又相當緊湊？

    67基因組中的“垃圾”（“junk”）有何作用？

    68新技術能使DNA測序的成本降低多少？

    69器官和整個有機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，不對稱現象是如何確定的？

    72翼、鰭和面孔如何發育進化？

    73是什么引發了青春期？

    74干細胞是否位于所有腫瘤的中心？

    75腫瘤更容易通過免疫進行控制嗎？

    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瘋牛病會怎樣發展？

    79脊椎動物在多大程度上依賴先天免疫系統來抵抗傳染病？

    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不拒絕其胎兒？

    82什么與有機體的生物鐘同步？

    83遷徙生物怎樣發現其遷移路線？

    84為什么要睡眠？

    85人類為什么會做夢？

    86語言學習為什么存在臨界期？

    87信息素影響人類行為嗎？

    88一般麻醉劑如何發揮作用？

    89導致精神分裂癥的原因是什么？

    90引發孤獨癥的原因是什么？

    91阿茲海默癥患者的生命能夠延續多久？

    92致癮的生物學基礎是什么？

    93大腦如何建立道德觀念？

    94通過計算機進行學習的極限是什么？

    95有多少個性源于遺傳？

    96性別傾向的生物學根源是什么？

    97生命樹是生命之間系統關系最好的表達方式嗎？

    98地球上有多少物種？ 99什么是物種？

    100橫向轉移為什么會發生在眾多的物種中以及如何發生？

    101誰是世界的共同祖先？

    102植物的花朵如何進化？

    103植物怎樣制造細胞壁？

    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外界壓力環境下，植物的變異基礎是什么？

    107是什么引起物質消失？

    108能否避免物種消亡？

    109一些恐龍為什么如此龐大？

    110生態系統對全球變暖的反應如何？

    111至今共有多少人種，他們之間有何關聯？

    112是什么提升了現代人類的行為？

    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，人種如何進化？

    116為什么一些國家向前發展，而有些國家的發展停滯？

    117政府高額赤字對國家利益和經濟增長速度有什么影響？

    118政治與經濟自由密切相關嗎？

    119為什么改變撒哈拉地區貧困狀態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霍奇閉鏈是代數閉鏈的和嗎？

    122數學家將會最終給出Navier-Stokes方程的解嗎？

    123龐加萊實驗能否確定4維空間的球？

    124黎曼zeta函數的零解都有a+bi形式嗎？

    125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：最后6個數學問題選自Clay數學研究所提出的新千年問題）

    簡單歸納統計這125個問題，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%，與物質科學相關的問題占14%以上，認知科學問題占9%。其余問題分別涉及數學與計算機科學、政治與經濟、能源、環境和人口等。

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責任編輯：王元

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