SCIENCE公布的125个科学前沿问题

　　在庆祝SCIENCE创刊125周年之际，该刊杂志社公布了125个最具挑战性的科学问题，发表在7月1日出版的专辑上。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。这125个问题如下（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的研究是否会停止在量子Yahg-Mills理论上？