为纪念创刊125周年,Science 杂志编委会于2005年挑选了125个重要的科学前沿问题,其中包含前25个最突出的重点问题(highlighted questions)以及其他100个生命科学、物理学、数学等领域的难题。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。《科学通报》在2016~2018年期间,陆续推出了“Science 125个科学前沿问题系列解读”,邀请不同领域科学家就这些科学问题展开论述,点评当前最新研究进展、展望未来研究,对这些问题的研究进行盘点。
- 为方便阅读,金森焱 对该系列文章的目录进行了整理:
Q1 What is the universe made of?
宇宙是由什么构成的? 张鹏杰, 科学通报 61(16), 1754-1757 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00161
Q2 What is the biological basis of consciousness?
意识与多感觉信息整合的最新研究进展. 刘睿, 王莉, 蒋毅.科学通报 61(1), 2-11 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-00666
Q3 Why do humans have so few genes?
人类基因知多少. 刘顺, 屈良鹄. 科学通报 62(7), 619-625 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00761
Q4 To what extent are genetic variations and personal health linked?
遗传变异与人类健康. 黄辉, 邓建莲, 张欣鑫, 李扬, 彭智宇. 科学通报 61(25), 2772-2781 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00586
Q5 Can the laws of physics be unified?
爱因斯坦的未竟之梦: 物理规律的大统一. 杨金民, 王飞. 科学通报 61(4-5), 399-403 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01308
Q6 How much can human life span be extended?
人类寿命到底能延长多久? 何琪杨. 科学通报 61(21), 2331-2336 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00619
Q7 What controls organ regeneration?
什么控制着器官再生? 裴端卿. 科学通报 62(28-29), 3290-3294 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00538
Q8 How can a skin cell become a nerve cell?
皮肤细胞如何成为神经细胞? 裴端卿. 科学通报 62(33), 3802-3806 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00536
Q9 How does a single somatic cell become a whole plant?
植物再生的研究进展. 孙贝贝, 刘杰, 葛亚超, 盛李宏, 陈吕琴, 胡小梅, 杨仲南, 黄海, 徐麟. 科学通报 61(36), 3887-3902 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00629
Q10 How does Earth’s interior work?
地球内部物质的运动与动力. 滕吉文, 宋鹏汉, 张雪梅, 刘有山, 乔勇虎, 马学英. 科学通报 61(18), 1995-2019 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01275
Q11 Are we alone in the universe?
宜居环境与地外生命. 田丰. 科学通报 61(19), 2093-2100 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00030
Q12 How and where did life on Earth arise?
地球生命的起源. 李一良, 孙思. 科学通报 61(28-29), 3065-3078 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00551
Q13 What determines species diversity?
什么决定了物种的多样性? 葛颂. 科学通报 62(19), 2033-2041 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00125
Q14 What genetic changes made us uniquely human?
人类独特表型遗传基础的研究进展. 罗鑫, 张栋秦, 宿兵. 科学通报 62(13), 1324-1332 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-01063
Q15 How are memories stored and retrieved?
记忆的动态变化: 记忆的编码、巩固和遗忘. 王英英, 朱子建, 吴艳红. 科学通报 61(1), 12-19 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-00653
Q16 How did cooperative behavior evolve?
世纪科学之问“合作行为是如何进化的”——中国学者的回应. 王赟, 魏子晗, 沈丝楚, 吴斌, 蔡晓红, 郭慧芳, 周媛, 李纾. 科学通报 61(1), 20-33 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-00613
Q17 How will big pictures emerge from a sea of biological data?
从生物大数据到知识大发现: 十年进展与未来展望. 张学工, 江瑞, 汪小我, 古槿, 陈挺. 科学通报 61(36), 3869-3877 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00900
Q18 How far can we push chemical self-assembly?
化学自组装之路: 我们能够走多远? 黎占亭. 科学通报 61(26), 2872-2875 (2016);How far can we push chemical self-assembly? A personal interpretation
Q19 What are the limits of conventional computing?
计算的极限. 季铮锋, 夏盟佶. 科学通报 61(4-5), 404-408 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01363
Q20 Can we selectively shut off immune responses?
我们能否选择性地阻断特定的免疫反应? 黄文锋, 鄢慧民. 科学通报 61(25), 2767-2771 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00682
Q21 Do deeper principles underlie quantum uncertainty and nonlocality?
量子非局域、量子纠缠及其可能揭示的新物理. 陈哲, 韩永建. 科学通报 61(10), 1072-1074 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00123
Q22 Is an effective HIV vaccine feasible?
艾滋病疫苗的科学挑战和应对策略. 邵一鸣. 科学通报 62(17), 1815-1822 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-01446
艾滋病疫苗突破需要颠覆性思维. 谭曙光, 施一, 刘军, 高福. 科学通报 63(1), 9-15 (2018);https://doi.org/10.1360/N972017-01165
Q23 How hot will the greenhouse world be?
温室效应会使地球温度上升多高?——关于平衡气候敏感度. 姜大膀, 刘叶一. 科学通报 61(7), 691-694 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01333
Q24 What can replace cheap oil and when?
石油被替代的可能性与路径之思考. 赵文智, 刘合, 张国生. 科学通报 62(36), 4228-4236 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00989
Q25 Will Malthus continue to be wrong?
马尔萨斯人口论仍然是错的. 曾毅. 科学通报 62(21), 2335-2345 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00753
Q26 Is ours the only universe?
宇宙是唯一的吗? 陈学雷. 科学通报 62(11), 1103-1110 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00039
Q27 What drove cosmic inflation?
是什么驱动宇宙暴胀? 黄庆国. 科学通报 62(36), 4216-4219 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-01065
Q28 When and how did the first stars and galaxies form?
第一代恒星与星系何时、怎样产生? 毛晓春. 科学通报 62(36), 4213-4215 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-01130
Q29 Where do ultrahigh-energy cosmic rays come from?
超高能宇宙线源于何处? 曹臻. 科学通报 61(27), 2967-2972 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00739
Q30 What powers quasars?
类星体的能量之谜. 左文文, 吴学兵. 科学通报 61(11), 1157-1163 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00108
Q31 What is the nature of black holes?
黑洞的本质. 蔡荣根, 曹利明. 科学通报 61(19), 2083-2095 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00186
Q32 Why is there more matter than antimatter?
宇宙正反物质不对称的起源. 黄发朋, 李明哲, 顾佩洪, 张新民. 科学通报 61(11), 1151-1156 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00003
Q33 Does the proton decay?
质子会衰变吗? 梁午阳, 许甫荣. 科学通报 61(10), 1063-1065 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00049
Q34 What is the nature of gravity?
引力的本质是什么? 秦成刚, 邵成刚, 涂良成. 科学通报 62(15), 1555-1558 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00948
Q35 Why is time different from other dimensions?
时间为何不同于其他维度? 敖平. 科学通报 63(2), 119-126 (2018);https://doi.org/10.1360/N972017-00997
Q36 Are there smaller building blocks than quarks?
夸克有内部结构吗? 赵强. 科学通报 62(19), 2047-2049 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00464
Q37 Are neutrinos their own antiparticles?
中微子是其自身的反粒子吗? 周顺. 科学通报 62(17), 1798-1801 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00374
Q38 Is there a unified theory explaining all correlated electron systems?
是否存在关联电子体系的统一理论. 李涛. 科学通报 62(1), 5-8 (2017);Is there a unified theory explaining all correlated electron systems?
Q39 What is the most powerful laser researchers can build?
人们能够建成最强的激光吗? 蒋红兵. 科学通报 62(19), 2050-2054 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00273
Q40 Can researchers make a perfect optical lens?
能否制造完美的光学透镜? 包刚, 何赛灵, 马云贵. 科学通报 62(17), 1802-1805 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00270
Q41 Is it possible to create magnetic semiconductors that work at room temperature?
是否可能制造出室温下的磁性半导体? 赵建华. 科学通报 61(13), 1401-1406 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01392
Q42 What is the pairing mechanism behind high-temperature superconductivity?
高温超导体的电子配对机制. 李涛. 科学通报 61(11), 1148-1150 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00147
Q43 Can we develop a general theory of the dynamics of turbulent flows and the motion of granular materials?
能否发展关于湍流动力学和颗粒材料运动学的综合理论? 陆夕云, 林建忠. 科学通报 62(11), 1115-1118 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-01209
Q44 Are there stable high-atomic-number elements?
是否存在稳定的高原子序数原子核? 梁午阳, 许甫荣. 科学通报 61(26), 2869-2871 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00737
是否存在稳定的高原子序数原子? ——狄拉克材料中的原子塌缩现象. 刘海文, 王慧超, 王健. 科学通报 63(7), 601-605 (2018);https://doi.org/10.1360/N972017-01034
Q45 Is superfluidity possible in a solid? If so,how?
受限水的超流特性. 王奉超, 孙长庆, 吴恒安. 科学通报 62(11), 1111-1114 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-01259
Q46 What is the structure of water?
液态水的结构研究进展. 邓耿, 尉志武. 科学通报 61(30), 3181-3187 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00924
Q47 What is the nature of glassy state?
玻璃态物质的本质. 张勤远, 王伟超, 姜中宏. 科学通报 61(13), 1407-1413 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01321
Q48 Are there limits to rational chemical synthesis?
是否存在合理化学合成的极限? 许正双, 叶涛. 科学通报 62(21), 2313-2322 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00477
Q49 What is the ultimate efficiency of photovoltaic cells?
太阳能电池的最终效率探讨. 钱志成, 戴晓, 史鹏, 尹万健, 娄艳辉, 邹贵付. 科学通报 61(9), 964-970 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01328
太阳能电池效率分析. 魏世源, 孙伟海, 陈志坚, 肖立新. 科学通报 61(16), 1748-1753 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00345
Q50 Will fusion always be the energy source of the future?
核聚变将最终成为未来的能源吗? 陈永静, 葛智刚, 刘丽乐. 科学通报 61(10), 1066-1068 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01438
Q51 What drives the solar magnetic cycle?
驱动太阳磁周期的原因是什么? 姜杰, 汪景琇, 张敬华, 毕少兰. 科学通报 61(27), 2973-2985 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00555
Q52 How do planets form?
行星形成. 叶永烜. 科学通报 61(16), 1758-1761 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00118
Q53 What causes ice ages?
触发和驱动第四纪冰期的机制是什么? 鹿化煜, 王珧. 科学通报 61(11), 1164-1172 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01294
Q54 What causes reversals in Earth’s magnetic field?
地磁倒转的原因是什么? 李力刚. 科学通报 61(13), 1395-1400 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01299
Q55 Whether earthquake precursors help for prediction do exist?
从“是否存在有助于预报的地震前兆”说起. 马瑾. 科学通报 61(4-5), 409-414 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01239
Are there earthquake precursors that can lead to useful predictions?
“是否存在有助于预报的地震前兆”的讨论. 刘杰, 张国民. 科学通报 61(18), 1988-1994 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01261
Q56 Does life exist only on the Earth?
生命是否只存在于地球? 林杨挺. 科学通报 61(32), 3428-3434 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00747
Q57 What is the origin of homochirality in nature?
自然界中同型手性起源的难题. 何裕建. 科学通报 62(22), 2465-2472 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00959
Q58 Can we predict how proteins will fold?
蛋白折叠预测. 马彬广. 科学通报 61(24), 2670-2680 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00658
Q59 How many proteins are there in humans?
人体内有多少种蛋白质. 王美林, 张润东, 苏丹. 科学通报 62 (27), 3256-3261 (2017); https://doi.org/10.1360/N972016-01016
Q60 How do proteins find their partners?
蛋白质翻译后修饰在蛋白质-蛋白质相互作用中的调控作用. 侯天云, 陆小鹏, 朱卫国. 科学通报 62(8), 759-769 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00833
Q61 How many forms of cell death are there?
细胞命运之终点——细胞死亡. 李容, 王新文, 杨晓辉, 高山. 科学通报 61(18), 1983-1987 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00148
Q62 What keeps intracellular traffic running smoothly?
细胞内膜系统的跨膜分子运输. 曹禹, 夏莹. 科学通报 61(25), 2762-2766 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00696
Q63 What enables cellular components to copy themselves independent of DNA?
细胞器不依赖于DNA的复制——中心体自主复制解读. 梁前进. 科学通报 62(13), 1333-1345 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00916
Q64 What roles do different forms of RNA play in genome function?
非编码RNA研究概述. 陈亮, 单革. 科学通报 62(27), 3236-3244 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00384
Q65 What role do telomeres and centromeres play in genome function?
端粒与着丝粒——染色体上的高度重复序列区域. 樊起傅, 付钰. 科学通报 62(27), 3245-3255 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-01145
Q66 Why are some genomes really big and others quite compact?
浅析基因组大小的进化机制. 石米娟, 程莹寅, 张婉婷, 夏晓勤. 科学通报 61(30), 3188-3195 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00728
Q67 What is all that “junk” doing in our genomes?
“垃圾”DNA的奥秘. 张常, 王新文, 王亮, 高山. 科学通报 61(28-29), 3079-3084 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00381
Q68 How much will new technologies lower the cost of sequencing?
新技术能使DNA测序的成本降低多少? 石铁流. 科学通报 62(19), 2042-2046 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-01107
Q69 How do organs and whole organisms know when to stop growing?
动物体尺寸的控制机理. 马启旺, 张婷, 左为. 科学通报 62(7), 626-630 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-01099
Q70 How can genome changes other than mutations be inherited?
表观遗传信息的跨代传递. 徐鹏, 于文强. 科学通报 61(32), 3405-3412 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00785
精子中表观遗传机制及环境对父源表观遗传影响概述. 李文静, 王司清, 蓝斐. 科学通报 62(8), 770-779 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00790
表观遗传学修饰的遗传模式及其研究进展. 沈双, 路则明, 金景姬, 蔡勇. 科学通报 61(36), 3878-3886 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00972
Q71 How is asymmetry determined in the embryo?
哺乳动物早期胚胎第一次细胞谱系形成. 聂晓庆, 卢绪坤, 李磊. 科学通报 62(15), 1569-1577 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00094
Q72 How do limbs,fins,and faces develop and evolve?
脊椎动物附肢发育及进化机制的研究进展. 祁飞燕, 施鹏. 科学通报 61(32), 3413-3419 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00827
高通量测序解析哺乳动物飞行进化的分子机制. 王喆, 张树义. 科学通报 62(7), 631-634 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00954
人类的面孔如何从鱼形祖先演化而来? 朱幼安, 朱敏. 科学通报 62(15), 1559-1568 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00097
鳍与四肢如何发育和演化? 张晓娟, 朱要军, 丁苗, 桂建芳. 科学通报 62(22), 2453-2464 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00512
Q73 What triggers puberty?
是什么引发了青春期? 苏彦捷, 姜玮丽, 魏祺, 尚思源. 科学通报 62(8), 749-758 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00258
Q74 Are stem cells at the heart of all cancers?
癌干细胞是肿瘤生长和复发的根源. 窦骏. 科学通报 62(17), 1806-1814 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00228
干细胞处于所有癌症的中心吗? 朱晓梅, 敖平. 科学通报 63(12), 1076-1081 (2018);https://doi.org/10.1360/N972018-00156
Q75 Is cancer susceptible to immune control?
利用免疫系统控制癌症. 罗灿, 韩为东. 科学通报 61(26), 2876-2882 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00276
Q76 Can cancers be controlled rather than cured?
抗癌持久战: 彻底治愈还是带癌生存. 韩雅婷, 王玺. 科学通报 62(28-29), 3285-3289 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00360
Q77 Is inflammation a major factor in all chronic diseases?
NLRP3炎症小体: 2型糖尿病治疗的新靶点? 姜华, 周荣斌. 科学通报 61(33), 3541-3547 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00653
Q78 How do prion diseases work?
朊病毒疾病将如何发展? 张会侠, 师润, 李朝阳. 科学通报 62(1), 16-24 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00913
Q79 How much do vertebrates depend on the innate immune system to fight infection?
病原体感染的天然免疫防御效应. 刘光伟. 科学通报 61(27), 2986-2995 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00330
Q80 Does immunologic memory require chronic exposure to antigens?
记忆性T细胞形成与维持是否依赖于抗原刺激的相关研究进展. 任甲子, 李斌. 科学通报 61(28-29), 3085-3090 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00797
Q81 Why doesn’t a pregnant woman reject her fetus?
母-胎免疫耐受研究进展. 王松存, 杜美蓉, 李大金. 科学通报 61(27), 2996-3001 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00666
Q82 What synchronizes an organism’s circadian clocks?
哺乳动物生物钟同步化的研究进展. 秦曦明, 郭金虎. 科学通报 62(25), 2849-2856 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00542
人体与哺乳动物的生物钟同步机制及疾病. 黄海鹏, 傅肃能. 科学通报 62(25), 2857-2866 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00862
Q83 How do migrating birds find their way?
迁徙鸟类如何发现其迁移路线? 熊鹰, 蔡天龙, 雷富民. 科学通报 62(12), 1204-1213 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00936
Q84 Why do we sleep?
人为什么要睡眠? 韩芳. 科学通报 63(1), 16-21 (2018);https://doi.org/10.1360/N972017-00801
Q85 Why do we dream?
梦的奇幻与真实. 郭菲, 陈祉妍. 科学通报 63(1), 22-31 (2018);https://doi.org/10.1360/N972017-00944
Q86 Why are there critical periods for language learning?
为什么存在语言学习的关键期? 李甦, 杨玉芳. 科学通报 61(25), 2786-2792 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00062
Q87 Do pheromones influence human behavior?
信息素影响人类行为吗? 叶玉婷, 陈科璞, 周雯. 科学通报 61(13), 1389-1394 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01287
Q88 How do general anesthetics work?
氯胺酮的临床作用与机制研究进展. 曹帅, 王韵. 科学通报 62(1), 9-15 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00846
Q89 What causes schizophrenia?
精神分裂症内表型. 黄佳, 陈楚侨. 科学通报 63(2), 127-135 (2018);https://doi.org/10.1360/N972015-01383
Q90 What causes autism?
孤独谱系障碍病因研究的现况. 郑毅. 科学通报 61(7), 677-681 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01210
Q91 To what extent can we stave off Alzheimer’s?
早期综合干预有助延缓阿尔茨海默症的发生. 赫荣乔. 科学通报 61(32), 3420-3427 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00100
Q92 What is the biological basis of addiction?
脑内LTCCs在药物成瘾形成过程中的调控机制. 金书博, 沈芳, 段颖, 李鸣, 隋南. 科学通报 61(11), 1173-1180 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01037
Q93 Is morality hardwired into the brain?
大脑是如何建立道德观念的: 道德的认知神经机制研究进展与展望. 王云强, 郭本禹. 科学通报 62(25), 2867-2875 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00555
Q94 What are the limits of learning by machines?
突破通过机器进行学习的极限. 史忠植. 科学通报 61(33), 3548-3556 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00741
Q95 How much of personality is genetic?
人格有多少是遗传的: 已有的证据与未来的取向. 周明洁, 陈杰, 王力, 张建新. 科学通报 61(9), 952-957 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01178
Q96 What is the biological root of sexual orientation?
什么是性倾向的生物学根源? 沈政. 科学通报 61(16), 1733-1747 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01212
Q97 Will there ever be a tree of life that systematists can agree on?
系统生物学家最终能得到完全一致的生命之树吗? 鲁丽敏, 陈之端, 路安民. 科学通报 61(9), 958-963 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01355
Q98 How many species are there on Earth?
地球上有多少物种? 蒋志刚. 科学通报 61(21), 2337-2343 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01320
Q99 What is a species?
什么是物种: 进化连续性与分类间断性冲突的产物. 卢宝荣, 王哲. 科学通报 61(24), 2663-2669 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00553
Q100 Why does lateral transfer occur in so many species and how?
水平基因转移及其发生机制. 黄锦岭. 科学通报 62(12), 1221-1225 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00639
Q101 Who was LUCA (the last universal common ancestor)?
共同祖先的遗传物质、细胞特性与代谢特征的探讨. 谢娟娟, 王风平. 科学通报 62(19), 2025-2032 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00950
Q102 How did flowers evolve?
花是如何起源的? 山红艳, 孔宏智. 科学通报 62(21), 2323-2334 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-01355
Q103 How do plants make cell walls?
植物细胞壁研究与生物质改造利用. 黄成, 李来庚. 科学通报 61(34), 3623-3629 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00680
Q104 How is plant growth controlled?
植物的发育: 从细胞到个体. 罗林杰, 曾健, 田朝霞, 赵忠. 科学通报 61(33), 3532-3540 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00906
Q105 Why aren’t all plants immune to all diseases?
植物与病原物的相互作用及协同进化. 张丹丹, 邱金龙. 科学通报 62(12), 1214-1220 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-01303
Q106 What is the basis of variation in stress tolerance in plants?
高等植物如何适应环境变化. 陈凡. 科学通报 62(28-29), 3295-3301 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00563
Q107 What caused mass extinctions?
什么引起五次生物大灭绝? 沈树忠, 张华. 科学通报 62(11), 1119-1135 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00013
Q108 Can we prevent extinction?
能否避免物种灭绝? 蒋志刚. 科学通报 61(18), 1978-1982 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01319
Q109 Why were some dinosaurs so large?
恐龙巨型化研究进展. 徐星, 赵祺. 科学通报 61(7), 695-700 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01332
Q110 How will ecosystems respond to global warming?
生态系统对全球变暖的响应. 方精云, 朱江玲, 石岳. 科学通报 63(2), 136-140 (2018);https://doi.org/10.1360/N972017-00916
以温暖化为主要特征的全球气候变化对生态系统产生了深刻影响, 是21世纪人类社会最为严重的挑战之一. 作为地球表层的重要组成部分, 生态系统是人类生存和发展的物质基础, 其对全球气候变化的响应直接影响着地球和人类社会的未来. 因此, 生态系统对全球变化的响应成为全球变化科学的研究前沿和热点. 全球温暖化会引起植物个体水平上生理生态过程的变化, 也会改变种群、群落和生态系统水平上物种组成和结构的变化, 最终可能引起一个地区生态系统类型的改变, 并导致其生态系统功能发生转变. 同时, 生态系统的这种改变又会对全球变化产生反馈作用, 减缓或者加剧气候变化的发生. 由于地球表层系统的复杂性, 对生态系统与全球变暖的相互关系进行深入持久的研究显得十分必要.
粮食作物产量对气候变暖的响应. 黄耀. 科学通报 62(36), 4220-4227 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00543
Q111 How many kinds of humans coexisted in the recent past,and how did they relate?
过去十万年里的四种人及其间的关系. 吴新智, 崔娅铭. 科学通报 61(24), 2681-2687 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00574
Q112 What gave rise to modern human behavior?
“现代人类行为是如何形成的?”: 心理学的视角. 白学军, 李卉. 科学通报 61(25), 2782-2785 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00316
“现代人类行为是如何形成的?”是很多研究者一直试图回答的一个重要的科学问题. 进化心理学是近年来一股新的心理学思潮. 其基本观点是: 人的心理包括成千上万个进化的模块, 这些模块是心理适应环境的结果. 本文从进化论的角度出发, 运用进化生物学的资料和方法来探讨人类心灵的起源. 我们认为, 现代人的行为是缓慢进化, 适应环境的产物, 同时人的行为还受到文化的影响.
Q113 What are the roots of human culture?
文化从何而来? 喻丰, 彭凯平. 科学通报 63(1), 32-37 (2018);https://doi.org/10.1360/N972017-00495
人之所以成为人, 是因为其具有文化. 文化是知识、经验、信念、价值、态度、意义、等级、角色、观念、思想、行为方式等在代际间或者群体间的累积. 本文首先从人与动物比较的角度阐释了虽然动物能够存在某些群体标识性集体行为, 但还无法称其为文化. 接着阐述了价值、认知和自我3种观点上的心理文化差异, 并从地理环境和经济生产方式等方面阐述了产生这些文化差异的原因. 最后, 本文认为文化起源于人类的社会学习, 而它也是文化进化的根本机制. 但社会学习所需要的高精度模仿能力、社会学习的文化差异及神经存储、表征是需要进一步研究的问题.
Q114 What are the evolutionary roots of language and music?
语言与音乐进化的起源. 蒋存梅, 张清芳. 科学通报 61(7), 682-690 (2016);https://doi.org/10.1360/N972015-01144
自达尔文始, 人们就开始探究语言和音乐的进化起源. 迄今为止, 这个问题尚未定论.Science在创刊125周年之际, 将其列为未来最具挑战的科学问题之一. 从进化角度说, 自然选择应满足3个标准: 人类特殊性、能力先天性和脑机制的特异性. 本文围绕这3个标准, 对语言和音乐的进化起源进行论述. 在语言方面, 阐述了人类语言的领域特异性, 个体语言发展理论以及语言进化的脑基础, 并指出未来研究应针对语言进化的争论焦点, 采取多种技术, 多学科交叉合作进行研究; 在音乐方面, 发现已有音乐心理学研究结果既不能完全支持音乐适应论, 也不能支持非适应论, 未来研究应从音乐能力的不同维度考察音乐进化起源, 并以原始母语为切入点深化音乐与语言的对比研究.
Q115 What are human races,and how did they develop?
人种及其演变. 吴新智, 崔娅铭. 科学通报 61(34), 3630-3637 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00971
Q116 Why do some countries grow and others stagnate?
为什么有些国家向前发展, 而有些国家发展停滞. 余振. 科学通报 62(28-29), 3302-3308 (2017);https://doi.org/10.1360/N972016-00987
Q117 What impact do large government deficits have on a country’s interest rates and economic growth rate?
政府高额赤字对国家利益和经济增长速度有什么影响? 龚锋, 余锦亮. 科学通报 62(33), 3811-3820 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00046
Q118 Are political and economic freedom closely tied?
政治与经济自由密切相关吗? 靳继东, 张馨月. 科学通报 61(33), 3557-3563 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00879
Q119 Why has poverty increased and life expectancy declined in sub-Saharan Africa?
为什么改变撒哈拉以南非洲贫困状态的努力几乎全部失败? 周瑾艳. 科学通报 63(7), 606-610 (2018);https://doi.org/10.1360/N972017-00764
Q120 Is there a simple test for determining whether an elliptic curve has an infinite number of rational solutions?
椭圆曲线的有理数解. 陈亦飞. 科学通报 61(34), 3638-3643 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00926
Q121 Can a Hodge cycle be written as a sum of algebraic cycles?
Hodge猜想. 付保华. 科学通报 62(13), 1346-1349 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-01397
Q122 Will mathematicians unleash the power of the Navier-Stokes equations?
数学家将会最终给出Navier-Stokes方程的解吗? 张平. 科学通报 63(12), 1082-1087 (2018);https://doi.org/10.1360/N972018-00231
Q123 Does Poincaré’s test identify spheres in four-dimensional space?
四维光滑Poincaré猜测. 邓少雄, 朱熹平. 科学通报 62(33), 3807-3810 (2017);https://doi.org/10.1360/N972017-00962
Q124 Do mathematically interesting zero-value solutions of the Riemann zeta function all have the form a + bi?
黎曼ζ-函数的零点都有1/2+it的形式吗? 葛力明, 薛博卿. 科学通报 63(2), 141-147 (2018);https://doi.org/10.1360/N972017-00022
Q125 Does the standard model of particle physics rest on solid mathematical foundations?
粒子物理标准模型是否建立在坚固的数学基础上? 陈斌. 科学通报 61(10), 1069-1071 (2016);https://doi.org/10.1360/N972016-00012
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
本文地址: Science125个科学前沿问题系列解读(2005)
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