【資訊】強(qiáng)勢(shì)圍觀!Science公布的125個(gè)科學(xué)前沿問題!
2017-03-09 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
2016年,Science公布了125個(gè)最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題,在今后1/4個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里,人們將致力于研究解決這些問題。這125個(gè)問題如下(前25個(gè)被認(rèn)為是最重要的問題):
1.宇宙由什么構(gòu)成?
2.意識(shí)的生物學(xué)基礎(chǔ)是什么?
3.為什么人類基因會(huì)如此之少?
4.遺傳變異與人類健康的相關(guān)程度如何?
5.物理定律能否統(tǒng)一?
6.人類壽命到底可以延長(zhǎng)多久?
7.是什么控制著器官再生?
8.皮膚細(xì)胞如何成為神經(jīng)細(xì)胞?
9.單個(gè)體細(xì)胞怎樣成為整株植物?
10.地球內(nèi)部如何運(yùn)行?
11.地球人類在宇宙中是否獨(dú)一無二?
12.地球生命在何處產(chǎn)生、如何產(chǎn)生?
13.什么決定了物種的多樣性?
14.什么基因的改變?cè)炀土霜?dú)特的人類?
15.記憶如何存儲(chǔ)和恢復(fù)?
16.人類合作行為如何發(fā)展?
17.怎樣從海量生物數(shù)據(jù)中產(chǎn)生大的可視圖片?
18.化學(xué)自組織的發(fā)展程度如何?
19.什么是傳統(tǒng)計(jì)算的極限?
20.我們能否有選擇地切斷某些免疫反應(yīng)?
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(yīng)會(huì)使地球溫度達(dá)到多高?
24.什么時(shí)間用什么能源可以替代石油?
25.地球到底能負(fù)擔(dān)多少人口?
26.宇宙是否唯一?
27.是什么驅(qū)動(dòng)宇宙膨脹?
28.第一顆恒星與星系何時(shí)產(chǎn)生、怎樣產(chǎn)生?
29.超高能宇宙射線來自何處?
30.是什么給類星體提供動(dòng)力?
31.黑洞的本質(zhì)是什么?
32.正物質(zhì)為何多于反物質(zhì)?
33.質(zhì)子會(huì)衰減嗎?
34.重力的本質(zhì)是什么?
35.時(shí)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(guān)電子系統(tǒng)的統(tǒng)一理論?
39.人類能夠制造最強(qiáng)的激光嗎?
40.能否制造完美的光學(xué)透鏡?
41.是否可能制造出室溫下的磁性半導(dǎo)體?
42.什么是高溫超導(dǎo)性之后的成對(duì)機(jī)制?
43.能否發(fā)展關(guān)于湍流動(dòng)力學(xué)和顆粒材料運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合理論?
44.是否存在穩(wěn)定的高原子量元素?
45.固體中是否有超流動(dòng)性?如果有,如何解釋?
46.水的結(jié)構(gòu)如何?
47.玻璃態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)是什么?
48.是否存在合理化學(xué)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(qū)動(dòng)太陽磁周期的原因是什么?
52.行星怎樣形成?
53.是什么引發(fā)了冰期?
54.使地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)的原因是什么?
55.是否存在有助于預(yù)報(bào)的地震先兆?
56.太陽系的其他星球上現(xiàn)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(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊?
59.人體中的蛋白質(zhì)有多少存在方式?
60.蛋白質(zhì)如何發(fā)現(xiàn)其作用對(duì)象?
61.細(xì)胞死亡有多少種形式?
62.是什么保持了細(xì)胞內(nèi)的通行順暢?
63.為什么細(xì)胞的成分可以獨(dú)立于DNA而自行復(fù)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(dāng)緊湊?
67.基因組中的“垃圾”(“junk”)有何作用?
68.新技術(shù)能使DNA測(cè)序的成本降低多少?
69.器官和整個(gè)有機(jī)體如何了解停止生長(zhǎng)的時(shí)間?
70.除了繼承突變,基因組如何改變?
71.在胚胎期,不對(duì)稱現(xiàn)象是如何確定的?
72.翼、鰭和面孔如何發(fā)育進(jìn)化?
73.是什么引發(fā)了青春期?
74.干細(xì)胞是否位于所有腫瘤的中心?
75.腫瘤更容易通過免疫進(jìn)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(huì)怎樣發(fā)展?
79.脊椎動(dòng)物在多大程度上依賴先天免疫系統(tǒng)來抵抗傳染病?
80.對(duì)抗原而言,免疫記憶需要延長(zhǎng)暴露嗎?
81.為什么孕婦的免疫系統(tǒng)不拒絕其胎兒?
82.什么與有機(jī)體的生物鐘同步?
83.遷徙生物怎樣發(fā)現(xiàn)其遷移路線?
84.為什么要睡眠?
85.人類為什么會(huì)做夢(mèng)?
86.語言學(xué)習(xí)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(fā)揮作用?
89.導(dǎo)致精神分裂癥的原因是什么?
90.引發(fā)孤獨(dú)癥的原因是什么?
91.阿茲海默癥患者的生命能夠延續(xù)多久?
92.致癮的生物學(xué)基礎(chǔ)是什么?
93.大腦如何建立道德觀念?
94.通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)的極限是什么?
95.有多少個(gè)性源于遺傳?
96.性別傾向的生物學(xué)根源是什么?
97.生命樹是生命之間系統(tǒng)關(guān)系最好的表達(dá)方式嗎?
98.地球上有多少物種?
99什么是物種?
100.橫向轉(zhuǎn)移為什么會(huì)發(fā)生在眾多的物種中以及如何發(fā)生?
101.誰是世界的共同祖先?
102.植物的花朵如何進(jìn)化?
103.植物怎樣制造細(xì)胞壁?
104.如何控制植物生長(zhǎng)?
105.為什么所有的植物不能免疫一切疾病?
106.外界壓力環(huán)境下,植物的變異基礎(chǔ)是什么?
107.是什么引起物質(zhì)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(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變暖的反應(yīng)如何?
111.至今共有多少人種,他們之間有何關(guān)聯(lián)?
112.是什么提升了現(xiàn)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(jìn)化?
116.為什么一些國(guó)家向前發(fā)展,而有些國(guó)家的發(fā)展停滯?
117.政府高額赤字對(duì)國(guó)家利益和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度有什么影響?
118.政治與經(jīng)濟(jì)自由密切相關(guān)嗎?
119.為什么改變?nèi)龉貐^(qū)貧困狀態(tài)的努力幾乎全部失敗?
120.有沒有簡(jiǎn)單的方法確定橢圓曲線是否存在無窮多解?
121.霍奇閉鏈?zhǔn)谴鷶?shù)閉鏈的和嗎?
122.數(shù)學(xué)家將會(huì)最終給出Navier-Stokes方程的解嗎?
123.龐加萊實(shí)驗(yàn)?zāi)芊翊_定4維空間的球?
124.黎曼zeta函數(shù)的零解都有a+bi形式嗎?
125.對(duì)粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型研究是否會(huì)停止在量子Yahg-Mills理論上?
(注:最后6個(gè)數(shù)學(xué)問題選自Clay數(shù)學(xué)研究所提出的新千年問題)
簡(jiǎn)單歸納統(tǒng)計(jì)這125個(gè)問題,其中涉及生命科學(xué)的問題占46%,關(guān)系宇宙和地球的問題占16%,與物質(zhì)科學(xué)相關(guān)的問題占14%以上,認(rèn)知科學(xué)問題占9%。其余問題分別涉及數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)、政治與經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境和人口等。
文字來源:《Science》
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