人类未解之谜

人类未解之谜 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? (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) 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。文 - 汉语汉字 编辑词条 文，wen，从玄从爻。天地万物的信息产生出来的现象、纹路、轨迹，描绘出了阴阳二气在事物中的运行轨迹和原理。 故文即为符。上古之时，符文一体。 古者伏羲氏之王天下也，始画八卦，造书契，以代结绳(爻)之政，由是文籍生焉。--《尚书序》 依类象形，故谓之文。其后形声相益，即谓之字。--《说文》序》 仓颉造书，形立谓之文，声具谓之字。--《古今通论》 "是汉字的一个部首。本义:花纹;纹理。 (1) 象形。甲骨文此字象纹理纵横交错形。"文 (2) 同本义 [figure;veins] 文，英语念为:text、article等，从字面意思上就可以理解为文章、文字，与古今中外的各个文学著作中出现的各种文字字形密不可分。古有甲骨文、金文、小篆等，今有宋体、楷体等，都在这一方面突出了"文"的重要性。古今中外，人们对于"文"都有自己不同的认知，从大的方面来讲，它可以用于表示一个民族的文化历史，从小的方面来说它可用于用于表示单独的一个"文"字，可用于表示一段话，也可用于人物的姓氏。 折叠编辑本段基本字义 1(事物错综所造成的纹理或形象:灿若,锦。 2.刺画花纹:,身。 3(记录语言的符号:,字。,盲。以,害辞。 4(用文字记下来以及与之有关的:,凭。,艺。,体。,典。,苑。,献(指有历史价值和参考价值的图书资料)。,采(a(文辞、文艺方面的才华;b(错杂艳丽的色彩)。 5(人类劳动成果的:,化。,物。 6(自然界的某些现象:天,。水,。 7(旧时指礼节仪式:虚,。繁,缛节(过多的礼节仪式)。 8(文华辞采，与“质”、“情”相对:,质彬彬。 9(温和:,火。,静。,雅。 10(指非军事的:,职。,治武功(指礼乐教化和军事功绩)。 11(指以古汉语为基础的书面语:552,言。,白间杂。 12(专指社会科学:,科。 13(掩饰:,过饰非。 14(量词，指旧时小铜钱:一,不名。 15(姓。 16( 皇帝谥号，经纬天地曰文;道德博闻曰文;慈惠爱民曰文;愍民惠礼曰文;赐民爵位曰文;勤学好问曰文;博闻多见曰文;忠信接礼曰文;能定典礼曰文;经邦定誉曰文;敏而好学曰文;施而中礼曰文;修德来远曰文;刚柔相济曰文;修治班制曰文;德美才秀曰文;万邦为宪、帝德运广曰文;坚强不暴曰文;徽柔懿恭曰文;圣谟丕显曰文;化成天下曰文;纯穆不已曰文;克嗣徽音曰文;敬直慈惠曰文;与贤同升曰文;绍修圣绪曰文;声教四讫曰文。如汉文帝。 折叠编辑本段字源字形 字源演变与字形比较 折叠编辑本段详细字义 〈名〉 1(右图是 “文”字的甲骨文图片，资料来源:徐无闻主编:《甲金篆隶大字典》，四川辞书出版社。1991年7月第一版。 “文”字的甲骨文字绘画的像一个正面的“大人”，寓意“大象有形”、“象形”;特别放大了胸部，并在胸部画了“心”，含义是“外界客体在心里面的整体影像、整体写真、整体素描、整体速写”。 许慎《说文解字》把“文”解释为“错画也”，意思是“对事物形象进行整体素描，笔画交错，相联相络，不可解构”，这与他说的独体为文、合体为字的话的意思是一致的。“说文解字”这个书名就表示了“文”只能“说”，而“字”则可“解”的意思。“文”是客观事物外在形象的速写，是人类进一步了解事物内在性质的基础，所以它是“字”的父母，“字”是“文”的孩子。“文”生“字”举例(以“哲”为例):先对人手摩画，其文为“手”;又对斧子摩画，其文为“斤”。以手、斤为父母，结合、生子，其子就是“折”(手和斤各代表父母的基因)。这个“折”就是许慎所谓的“字”。“字”从宀从子，“宀”表示“独立的房子”，子在其中，有“自立门户”的意思。故“字”还能与“文”或其他“字”结合，生出新“字”来。在本例，作为字的“折”与作为文的“口”结合，就生出了新的字“哲”。 2( 同本义 [figure;veins] 文，错画也。象交文。今字作纹。——东汉?许慎《说文》 五章以奉五色。——春秋?左丘明《左传?昭公二十五年》。注:“青与赤谓之文，赤与白谓之章，白与黑谓之黼，黑与青谓之黻。” 美于黼黼文章。——《荀子?非相》 茵席雕文。——《韩非子?十过》 织文鸟章，白旆央央。——《诗?小雅?六月》 斑文小鱼。——明? 刘基《诚意伯刘文成公文集》 3(又如:文驾(彩车);文斑(杂色的斑纹);文旆(有文彩的旗帜);文绣(绣有彩色花纹的丝织品;刺花图案);文织(有彩色花纹的丝织品);文鳞(鱼鳞形花纹)。 4(字，文字(“文”，在先秦时期就有文字的意思，“字”，到了秦朝才有此意。分别讲，“文”指独体字;“字”指合体字。笼统地说，都泛指文字。) [character] 饰以篆文。——南朝宋?范晔《后汉书?张衡传》 分文析字。——东汉?班固《汉书?刘歆传》 夫文，止戈为武。——《左传?宣公十二年》 距洞数百步，有碑仆道，其文漫灭。——王安石《游褒禅山记》 文曰“天启壬戌秋日”。——明? 魏学洢《核舟记》 文曰“初平山尺”。 5(又如:甲骨文;金文;汉文;英文;文迹(文字所记载的事迹);文书爻(有关文字、文凭之类的卦象);文异(文字相异);文轨(文字和车轨);文狱(文字狱);文钱(钱。因钱有文字，故称);文状(字据，军令状);文引(通行证;路凭);文定(定婚)。 6(文章(遣造的词句叫做“文”，结构段落叫做 “章”。) [literary composition] 故说诗者不以文害辞。——《孟子?万章上》 好古文。——唐? 韩愈《师说》 属予作文以记之。——宋? 范仲淹《岳阳楼记》 能述以文。——宋? 欧阳修《醉翁亭记》 摘其诗文。——清? 纪昀《阅微草堂笔记》 7(又如:文价(文章的声誉);文魔(书呆子);文会(旧时读书人为了准备应试，在一起写文章、互相观摩的集会);文移(旧时官府文书的代称);文雄(擅长写文章的大作家);文意(文章的旨趣);文义(文章的义理);文情(文章的词句和情思);本文(所指的这篇文章);作文(写文章;学习练习所写的文章);文魁(文章魁首);文价(文章的声价);文什(文章与诗篇)。 8(美德;文德 [virtue] 圣云继之神，神乃用文治。——杜牧《感怀诗一首》 9(又如:文丈(对才高德韶的老者的敬称);文母(文德之母);文武(文德与武功);文命(文德教命);文惠(文德恩惠);文德(写文章的道德);文薄(谓文德浅薄);文昭(文德昭著)。 10.文才;才华。亦谓有文才，有才华 [literary talent] 而文采不表于后世也。——汉? 司马迁《报任安书》 11(又如:文业(才学);文英(文才出众的人);文采风流(横溢的才华与潇洒的风度);文郎(有才华的青少年);文彦(有文才德行的人);文通残锦(比喻剩下不多的才华)。 12(文献，经典;韵文 [document;classics;verse] 儒以文乱法。——《韩非子?五蠹》 言必遵修旧文而不穿凿。——《说文解字?叙》 13(辞词句。亦指文字记载 [writings;record]。如:文几(旧时书信中开头常用的套语。意为将书信呈献于几前);文倒(文句颠倒);文过其实(文辞浮夸，不切实际);文义(文辞);文辞(言词动听的辞令);文绣(辞藻华丽)。 14(自然界的某些现象 [natural phenomenon] 经纬天地曰文。——《左传?昭公二十八年》 15(又如:天文;地文;水文;文象(日月星辰变化的迹象);文曜(指日月星辰;文星);文昌(星座名)。 16(文治;文事;文职。与“武”相对。 [achievements in culture and education;civilian post] 文能取胜。——《史记?平原君虞卿列传》 文不能取胜。 文武并用。——唐? 魏征《谏太宗十思疏》 精神折冲于千里，文武为宪于万邦。――明《袁可立晋秩兵部右侍郎诰》 17(又如:文臣，文吏(文职官吏);文席(教书先生的几席);文品(文官的品阶);文帅(文职官员出任或兼领统帅);文烈(文治显赫);文员(文职吏员);文阶(文职官阶);文道(文治之道);文业(文事);文僚(文职官吏)。 18(法令条文 [articles of decree] 而刀笔吏专深文巧诋，陷人于罪。——《史记?汲黯列传》 19(又如:文劾(根据律令弹劾);文法吏(通晓法令、执法严峻的官吏);文丈(规矩;制度);文移(官府文书);文牓(布告;文告);文宪(礼法;法制)。 20(文言。古代散文文体之一;别于白话的古汉语书面语 [literary language]。如:半文半白;文语;文白(文言文和白话文)。 21(文教;礼节仪式 [rites] 则修文德。——《论语?季氏》 22(又如:文丈(崇尚礼文仪节);文俗(拘守礼法而安于习俗);文致(指礼乐);文貌(礼文仪节);文绪(文教礼乐之事);文仪(礼节仪式) 23(指表现形式;外表 [form;appearance]。如:文服(表面服从);文榜(告示、布告之类); 文诰(诰令) 24(指鼓乐，泛指曲调 [music;tune]。如:文曲(指乐曲);文始(舞乐名) 25(谥号，谥法:勤学好问叫文 [study deligently] 何以谓之文。——《论语》 是以谓之文。 26(姓 〈动〉 1(在肌肤上刺画花纹或图案 [tatto (the skin)] 被发文身。——《礼记?王制》。注:“谓其肌，以丹青涅之。” 文绣有恒。——《礼记?月令》 2(又如:文笔匠(在人身上刺花的艺人);文身断发(古代荆楚、南越一带的习俗。身刺花纹，截短头发，以为可避水中蛟龙的伤害。后常以指落后地区的民俗);文木(刻镂以文采之木) 3(修饰;文饰 [cover up] 身将隐，焉用文之?——《左传?僖公二十三年》 饰邪说，文奸言，以枭乱天下。——《荀子?非十二子》 4(又如:文过饰非;文致(粉饰;掩饰);文冢(埋葬文稿之处) 5(装饰 [decorate] 舍其文轩。——《墨子?公输》 此犹文奸。 文车二驷。——明? 归有光《项脊轩志》 文马四百匹。——《史记?宋世家》 若将比予文木邪。——《庄子?人间世》 6(又如:文巧(文饰巧辩);文竿(以翠羽为饰之竿);文舫(装饰华丽的游艇);文饰(彩饰); 文榭(饰以彩画的台榭);文舟，文艘(装饰华丽的船);文剑(装饰华丽的剑);文舆(饰以彩绘的车) 7(撰写文章 [write]。如:文匠(写文章的大家);文祸(因写文章而招来的灾祸);文雄，文杰(指文豪) 〈形〉 1(有文采，华丽。与“质”或“野”相对 [magnificent;gorgeous] 其旨远，其辞文。——《易?系辞下》 晋公子广而俭，文而有礼。——《左传?僖公二十三年》 2(又如:文巧(华丽奇巧);文朴(文华与质朴);文服(华美的衣服);文砌(华美的石阶);文背(不文雅，粗俗);文轩(华美的车子);文质(文华与质朴) 3.柔和，不猛烈 [mild;gentle]。如:文烈(指火候温猛) 4(美，善 [fine;good]。如:文徽(华美);文鸳(即鸳鸯。以其羽毛华美，故称);文衣(华 美的服装) 5(通“紊”。紊乱的 [disordered] 惇宗将礼，称秩元祀，咸秩无文。——《书?洛诰》 天子祭天下名山大川，怀柔百神，咸秩无文。——《汉书?郊祀志上》 王者报功，以次秩之，无有文也。——庆劭《风俗通义?山泽》 〈量〉 1(用于旧时的铜钱。如:一文钱 2(用于计算纺织物 五扶为一首，五首成一文。——《后汉书》