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目錄
上冊(cè)
序 高福 i
我們都有哪些不知道的？ 唐納德·肯尼迪，科林·諾曼 iii
Q1 What is the universe made of？
宇宙是由什么構(gòu)成的？ 張鵬杰 1
Q2 What is the biological basis of consciousness？
意識(shí)與多感覺(jué)信息整合的最新研究進(jìn)展 劉睿，王莉，蔣毅 4
Q3 Why do humans have so few genes？
人類基因知多少 劉順，屈良鵠 15
Q4 To what extent are genetic variations and personal health linked？
遺傳變異與人類健康 黃輝，鄧建蓮 22
Q5 Can the laws of physics be unified？
愛(ài)因斯坦的未竟之夢(mèng)：物理規(guī)律的大統(tǒng)一 楊金民，王飛 33
Q6 How much can human life span be extended？
人類壽命到底能延長(zhǎng)多久？ 何琪楊 39
Q7 What controls organ regeneration？
什么控制著器官再生？ 裴端卿 45
Q8 How can a skin cell become a nerve cell？
皮膚細(xì)胞如何成為神經(jīng)細(xì)胞？ 裴端卿 49
Q9 How does a single somatic cell become a whole plant？
植物再生的研究進(jìn)展 孫貝貝，劉杰，葛亞超，盛李宏，陳呂琴，胡小梅，楊仲南，黃海，徐麟 53
Q10 How does Earth’s interior work？
地球內(nèi)部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力 滕吉文，宋鵬漢，張雪梅，劉有山，喬勇虎，馬學(xué)英 69
Q11 Are we alone in the universe？
宜居環(huán)境與地外生命 田豐 95
Q12 How and where did life on Earth arise？
地球生命的起源 李一良，孫思 102
Q13 What determines species diversity？
什么決定了物種的多樣性？ 葛頌 116
Q14 What genetic changes made us uniquely human？
人類獨(dú)特表型遺傳基礎(chǔ)的研究進(jìn)展 羅鑫，張棟秦，宿兵 125
Q15 How are memories stored and retrieved？
記憶的動(dòng)態(tài)變化：記憶的編碼、鞏固和遺忘 王英英，朱子建，吳艷紅 133
Q16 How did cooperative behavior evolve？
世紀(jì)科學(xué)之問(wèn)“合作行為是如何進(jìn)化的”——中國(guó)學(xué)者的回應(yīng) 王赟，魏子晗，沈絲楚，吳斌，蔡曉紅，郭慧芳，周媛，李紓 141
Q17 How will big pictures emerge from a sea of biological data？
從生物大數(shù)據(jù)到知識(shí)大發(fā)現(xiàn)：十年進(jìn)展與未來(lái)展望 張學(xué)工，江瑞，汪小我，古槿，陳挺 155
Q18 How far can we push chemical self-assembly？
化學(xué)自組裝之路：我們能夠走多遠(yuǎn)？ 黎占亭 163
Q19 What are the limits of conventional computing？
計(jì)算的極限 季錚鋒，夏盟佶 167
Q20 Can we selectively shut off immune responses？
我們能否選擇性地阻斷特定的免疫反應(yīng)？ 黃文鋒，鄢慧民 172
Q21 Do deeper principles underlie quantum uncertainty and nonlocality？
量子非局域、量子糾纏及其可能揭示的新物理 陳哲，韓永建 177
Q22 Is an effective HIV vaccine feasible？
艾滋病疫苗的科學(xué)挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略 邵一鳴 180
艾滋病疫苗突破需要顛覆性思維 譚曙光，施一，劉軍，高福 188
Q23 How hot will the greenhouse world be？
溫室效應(yīng)會(huì)使地球溫度上升多高？ ——關(guān)于平衡氣候敏感度 姜大膀，劉葉一 195
Q24 What can replace cheap oil and when？
石油被替代的可能性與路徑之思考 趙文智，劉合，張國(guó)生 199
Q25 Will Malthus continue to be wrong？
馬爾薩斯人口論仍然是錯(cuò)的 曾毅 208
Q26 Is ours the only universe？
宇宙是唯一的嗎？ 陳學(xué)雷 217
Q27 What drove cosmic inflation？
是什么驅(qū)動(dòng)宇宙暴脹？ 黃慶國(guó) 226
Q28 When and how did the first stars and galaxies form？
第一代恒星與星系何時(shí)、怎樣產(chǎn)生？ 毛曉春 229
Q29 Where do ultrahigh-energy cosmic rays come from？
超高能宇宙線源于何處？ 曹臻 231
Q30 What powers quasars？
類星體的能量之謎 左文文，吳學(xué)兵 236
Q31 What is the nature of black holes？
黑洞的本質(zhì) 蔡榮根，曹利明 243
Q32 Why is there more matter than antimatter？
宇宙正反物質(zhì)不對(duì)稱的起源 黃發(fā)朋，李明哲，顧佩洪，張新民 255
Q33 Does the proton decay？
質(zhì)子會(huì)衰變嗎？ 梁午陽(yáng)，許甫榮 261
Q34 What is the nature of gravity？
引力的本質(zhì)是什么？ 秦成剛，邵成剛，涂良成 264
Q35 Why is time different from other dimensions？
時(shí)間為何不同于其他維度？ 敖平 267
Q36 Are there smaller building blocks than quarks？
夸克有內(nèi)部結(jié)構(gòu)嗎？ 趙強(qiáng) 275
Q37 Are neutrinos their own antiparticles？
中微子是其自身的反粒子嗎？ 周順 277
Q38 Is there a unified theory explaining all correlated electron systems？
是否存在關(guān)聯(lián)電子體系的統(tǒng)一理論 李濤 281
Q39 What is the most powerful laser researchers can build？
人們能夠建成最強(qiáng)的激光嗎？ 蔣紅兵 284
Q40 Can researchers make a perfect optical lens？
能否制造完美的光學(xué)透鏡？ 包剛，何賽靈，馬云貴 288
Q41 Is it possible to create magnetic semiconductors that work at room temperature？
是否可能制造出室溫下的磁性半導(dǎo)體？ 趙建華 292
Q42 What is the pairing mechanism behind high-temperature superconductivity？
高溫超導(dǎo)體的電子配對(duì)機(jī)制 李濤 297
Q43 Can we develop a general theory of the dynamics of turbulent flows and the motion of granular materials？
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？ 陸夕云，林建忠 300
Q44 Are there stable high-atomic-number elements？
是否存在穩(wěn)定的高原子序數(shù)原子核？ 梁午陽(yáng)，許甫榮 304
是否存在穩(wěn)定的高原子序數(shù)原子？ ——狄拉克材料中的原子塌縮現(xiàn)象 劉海文，王慧超，王健 307
Q45 Is superfluidity possible in a solid？ If so，how？
受限水的超流特性 王奉超，孫長(zhǎng)慶，吳恒安 311
Q46 What is the structure of water？
液態(tài)水的結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展 鄧耿，尉志武 314
Q47 What is the nature of glassy state？
玻璃態(tài)物質(zhì)的本質(zhì) 張勤遠(yuǎn)，王偉超，姜中宏 321
Q48 Are there limits to rational chemical synthesis？
是否存在合理化學(xué)合成的極限？ 許正雙，葉濤 328
Q49 What is the ultimate efficiency of photovoltaic cells？
太陽(yáng)能電池的最終效率探討 錢志成，戴曉，史鵬，尹萬(wàn)健，婁艷輝，鄒貴付 337
太陽(yáng)能電池效率分析 魏世源，孫偉海，陳志堅(jiān)，肖立新 344
Q50 Will fusion always be the energy source of the future？
核聚變將最終成為未來(lái)的能源嗎？ 陳永靜，葛智剛，劉麗樂(lè) 350
Q51 What drives the solar magnetic cycle？
驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)磁周期的原因是什么？ 姜杰，汪景琇，張敬華，畢少蘭 353
Q52 How do planets form？
行星形成 葉永烜 367
Q53 What causes ice ages？
觸發(fā)和驅(qū)動(dòng)第四紀(jì)冰期的機(jī)制是什么？ 鹿化煜，王珧 370
Q54 What causes reversals in Earth’s magnetic field？
地磁倒轉(zhuǎn)的原因是什么？ 李力剛 378
Q55 Whether earthquake precursors help for prediction do exist？
從“是否存在有助于預(yù)報(bào)的地震前兆”說(shuō)起 馬瑾 383
Are there earthquake precursors that can lead to useful predictions？
“是否存在有助于預(yù)報(bào)的地震前兆”的討論 劉杰，張國(guó)民 389
Q56 Does life exist only on the Earth？
生命是否只存在于地球？ 林楊挺 396
Q57 What is the origin of homochirality in nature？
自然界中同型手性起源的難題 何裕建 403
Q58 Can we predict how proteins will fold？
蛋白折疊預(yù)測(cè) 馬彬廣 411
Q59 How many proteins are there in humans？
人體內(nèi)有多少種蛋白質(zhì) 王美林，張潤(rùn)東，蘇丹 421
Q60 How do proteins find their partners？
蛋白質(zhì)翻譯后修飾在蛋白質(zhì)－蛋白質(zhì)相互作用中的調(diào)控作用 侯天云，陸小鵬，朱衛(wèi)國(guó) 426
下冊(cè)
Q61 How many forms of cell death are there？
細(xì)胞命運(yùn)之終點(diǎn)——細(xì)胞死亡 李容，王新文，楊曉輝，高山 437
Q62 What keeps intracellular traffic running smoothly？
細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的跨膜分子運(yùn)輸 曹禹，夏瑩 442
Q63 What enables cellular components to copy themselves independent of DNA？
細(xì)胞器不依賴于DNA 的復(fù)制——中心體自主復(fù)制解讀 梁前進(jìn) 446
Q64 What roles do different forms of RNA play in genome function？
非編碼RNA 研究概述 陳亮，單革 460
Q65 What role do telomeres and centromeres play in genome function？
端粒與著絲粒——染色體上的高度重復(fù)序列區(qū)域 樊起傅，付鈺 468
Q66 Why are some genomes really big and others quite compact？
淺析基因組大小的進(jìn)化機(jī)制 石米娟，程瑩寅，張婉婷，夏曉勤 478
Q67 What is all that “junk” doing in our genomes？
“垃圾”DNA 的奧秘 張常，王新文，王亮，高山 486
Q68 How much will new technologies lower the cost of sequencing？
新技術(shù)能使DNA 測(cè)序的成本降低多少？ 石鐵流 492
Q69 How do organs and whole organisms know when to stop growing？
動(dòng)物體尺寸的控制機(jī)理 馬啟旺，張婷，左為 496
Q70 How can genome changes other than mutations be inherited？
表觀遺傳信息的跨代傳遞 徐鵬，于文強(qiáng) 501
精子中表觀遺傳機(jī)制及環(huán)境對(duì)父源表觀遺傳影響概述 李文靜，王司清，藍(lán)斐 508
表觀遺傳學(xué)修飾的遺傳模式及其研究進(jìn)展 沈雙，路則明，金景姬，蔡勇 517
Q71 How is asymmetry determined in the embryo？
哺乳動(dòng)物早期胚胎第一次細(xì)胞譜系形成 聶曉慶，盧緒坤，李磊 526
Q72 How do limbs，fins，and faces develop and evolve？
脊椎動(dòng)物附肢發(fā)育及進(jìn)化機(jī)制的研究進(jìn)展 祁飛燕，施鵬 534
高通量測(cè)序解析哺乳動(dòng)物飛行進(jìn)化的分子機(jī)制 王喆，張樹(shù)義 541
人類的面孔如何從魚(yú)形祖先演化而來(lái)？ 朱幼安，朱敏 544
鰭與四肢如何發(fā)育和演化？ 張曉娟，朱要軍，丁苗，桂建芳 554
Q73 What triggers puberty？
是什么引發(fā)了青春期？ 蘇彥捷，姜瑋麗，魏祺，尚思源 565
Q74 Are stem cells at the heart of all cancers？
癌干細(xì)胞是腫瘤生長(zhǎng)和復(fù)發(fā)的根源 竇駿 575
干細(xì)胞處于所有癌癥的中心嗎？ 朱曉梅，敖平 582
Q75 Is cancer susceptible to immune control？
利用免疫系統(tǒng)控制癌癥 羅燦，韓為東 587
Q76 Can cancers be controlled rather than cured？
抗癌持久戰(zhàn)：徹底治愈還是帶癌生存 韓雅婷，王璽 593
Q77 Is inflammation a major factor in all chronic diseases？
NLRP3 炎癥小體：2型糖尿病治療的新靶點(diǎn)？ 姜華，周榮斌 598
Q78 How do prion diseases work？
朊病毒疾病將如何發(fā)展？ 張會(huì)俠，師潤(rùn)，李朝陽(yáng) 604
Q79 How much do vertebrates depend on the innate immune system to fight infection？
病原體感染的天然免疫防御效應(yīng) 劉光偉 613
Q80 Does immunologic memory require chronic exposure to antigens？
記憶性T細(xì)胞形成與維持是否依賴于抗原刺激的相關(guān)研究進(jìn)展 任甲子，李斌 622
Q81 Why doesn’t a pregnant woman reject her fetus？
母-胎免疫耐受研究進(jìn)展 王松存，杜美蓉，李大金 627
Q82 What synchronizes an organism’s circadian clocks？
哺乳動(dòng)物生物鐘同步化的研究進(jìn)展 秦曦明，郭金虎 632
人體與哺乳動(dòng)物的生物鐘同步機(jī)制及疾病 黃海鵬，傅肅能 640
Q83 How do migrating birds find their way？
遷徙鳥(niǎo)類如何發(fā)現(xiàn)其遷移路線？ 熊鷹，蔡天龍，雷富民 649
Q84 Why do we sleep？
人為什么要睡眠？ 韓芳 659
Q85 Why do we dream？
夢(mèng)的奇幻與真實(shí) 郭菲，陳祉妍 665
Q86 Why are there critical periods for language learning？
為什么存在語(yǔ)言學(xué)習(xí)的關(guān)鍵期？ 李甦，楊玉芳 674
Q87 Do pheromones influence human behavior？
信息素影響人類行為嗎？ 葉玉婷，陳科璞，周雯 680
Q88 How do general anesthetics work？
氯胺酮的臨床作用與機(jī)制研究進(jìn)展 曹帥，王韻 685
Q89 What causes schizophrenia？
精神分裂癥內(nèi)表型 黃佳，陳楚僑 691
Q90 What causes autism？
孤獨(dú)譜系障礙病因研究的現(xiàn)況 鄭毅 699
Q91 To what extent can we stave off Alzheimer’s？
早期綜合干預(yù)有助延緩阿爾茨海默癥的發(fā)生 赫榮喬 704
Q92 What is the biological basis of addiction？
腦內(nèi)LTCCs在藥物成癮形成過(guò)程中的調(diào)控機(jī)制 金書(shū)博，沈芳，段穎，李鳴，隋南 711
Q93 Is morality hardwired into the brain？
大腦是如何建立道德觀念的：道德的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制研究進(jìn)展與展望 王云強(qiáng)，郭本禹 718
Q94 What are the limits of learning by machines？
突破通過(guò)機(jī)器進(jìn)行學(xué)習(xí)的極限 史忠植 727
Q95 How much of personality is genetic？
人格有多少是遺傳的：已有的證據(jù)與未來(lái)的取向 周明潔，陳杰，王力，張建新 737
Q96 What is the biological root of sexual orientation？
什么是性傾向的生物學(xué)根源？ 沈政 742
Q97 Will there ever be a tree of life that systematists can agree on？
系統(tǒng)生物學(xué)家最終能得到完全一致的生命之樹(shù)嗎？ 魯麗敏，陳之端，路安民 757
Q98 How many species are there on Earth？
地球上有多少物種？ 蔣志剛 762
Q99 What is a species？
什么是物種：進(jìn)化連續(xù)性與分類間斷性沖突的產(chǎn)物 盧寶榮，王哲 768
Q100 Why does lateral transfer occur in so many species and how？
水平基因轉(zhuǎn)移及其發(fā)生機(jī)制 黃錦嶺 775
Q101 Who was LUCA (the last universal common ancestor)？
共同祖先的遺傳物質(zhì)、細(xì)胞特性與代謝特征的探討 謝娟娟，王風(fēng)平 779
Q102 How did flowers evolve？
花是如何起源的？ 山紅艷，孔宏智 787
Q103 How do plants make cell walls？
植物細(xì)胞壁研究與生物質(zhì)改造利用 黃成，李來(lái)庚 798
Q104 How is plant growth controlled？
植物的發(fā)育：從細(xì)胞到個(gè)體 羅林杰，曾健，田朝霞，趙忠 805
Q105 Why aren’t all plants immune to all diseases？
植物與病原物的相互作用及協(xié)同進(jìn)化 張丹丹，邱金龍 813
Q106 What is the basis of variation in stress tolerance in plants？
高等植物如何適應(yīng)環(huán)境變化 陳凡 819
Q107 What caused mass extinctions？
什么引起五次生物大滅絕？ 沈樹(shù)忠，張華 825
Q108 Can we prevent extinction？
能否避免物種滅絕？ 蔣志剛 841
Q109 Why were some dinosaurs so large？
恐龍巨型化研究進(jìn)展 徐星，趙祺 846
Q110 How will ecosystems respond to global warming？
生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變暖的響應(yīng) 方精云，朱江玲，石岳 851
糧食作物產(chǎn)量對(duì)氣候變暖的響應(yīng) 黃耀 855
Q111 How many kinds of humans coexisted in the recent past，and how did they relate？
過(guò)去十萬(wàn)年里的四種人及其間的關(guān)系 吳新智，崔婭銘 861
Q112 What gave rise to modern human behavior？
“現(xiàn)代人類行為是如何形成的？”：心理學(xué)的視角 白學(xué)軍，李卉 867
Q113 What are the roots of human culture？
文化從何而來(lái)？ 喻豐，彭凱平 870
Q114 What are the evolutionary roots of language and music？
語(yǔ)言與音樂(lè)進(jìn)化的起源 蔣存梅，張清芳 875
Q115 What are human races，and how did they develop？
人種及其演變 吳新智，崔婭銘 884
Q116 Why do some countries grow and others stagnate？
為什么有些國(guó)家向前發(fā)展，而有些國(guó)家發(fā)展停滯 余振 893
Q117 What impact do large government deficits have on a country’s interest rates and economic growth rate？
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？ 龔鋒，余錦亮 900
Q118 Are political and economic freedom closely tied？
政治與經(jīng)濟(jì)自由密切相關(guān)嗎？ 靳繼東，張馨月 911
Q119 Why has poverty increased and life expectancy declined in sub-Saharan Africa？
為什么改變?nèi)龉�拉以南非洲貧困狀態(tài)的努力幾乎全部失敗？ 周瑾艷 917
Q120 Is there a simple test for determining whether an elliptic curve has an infinite number of rational solutions？
橢圓曲線的有理數(shù)解 陳亦飛 922
Q121 Can a Hodge cycle be written as a sum of algebraic cycles？
Hodge猜想 付保華 929
Q122 Will mathematicians unleash the power of the Navier-Stokes equations？
數(shù)學(xué)家將會(huì)最終給出Navier-Stokes方程的解嗎？ 張平 933
Q123 Does Poincaré’s test identify spheres in four-dimensional space？
四維光滑Poincaré猜測(cè) 鄧少雄，朱熹平 939
Q124 Do mathematically interesting zero-value solutions of the Riemann zeta function all have the form a + bi？
黎曼ζ-函數(shù)的零點(diǎn)都有1/2+it的形式嗎？ 葛力明，薛博卿 942
Q125 Does the standard model of particle physics rest on solid mathematical foundations？
粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型是否建立在堅(jiān)固的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上？ 陳斌 949