2005年，在慶祝SCIENCE創刊125周年之際，該刊雜誌社公布了125個最具挑戰性的科學問題，發表在7月1日出版的專輯上。在今後1／4個世紀的時間裡，人們將致力於研究解決這些問題。這125個問題如下(前25個被認為是最重要的問題)：
1.宇宙由什麼構成?
2.意識的生物學基礎是什麼?
3.為什麼人類基因會如此之少?
4.遺傳變異與人類健康的相關程度如何?
5.物理定律能否統一?
6.人類壽命到底可以延長多久?
7.是什麼控制着器官再生?
8.皮膚細胞如何成為神經細胞?
9.單個體細胞怎樣成為整株植物?
10.地球內部如何運行?
11.地球人類在宇宙中是否獨一無二?
12.地球生命在何處產生、如何產生?
13.什麼決定了物種的多樣性?
14.什麼基因的改變造就了獨特的人類?
15.記憶如何存儲和恢復?
16.人類合作行為如何發展?
17.怎樣從海量生物數據中產生大的可視圖片?
18.化學自組織的發展程度如何?
19.什麼是傳統計算的極限?
20.我們能否有選擇地切斷某些免疫反應?
21.量子不確定性和非局部性背後是否有更深刻的原理?
22.能否研製出有效的HIV疫苗?
23.溫室效應會使地球溫度達到多高?
24.什麼時間用什麼能源可以替代石油?
25.地球到底能負擔多少人口?
26.宇宙是否唯一?
27.是什麼驅動宇宙膨脹?
28.第一顆恆星與星系何時產生、怎樣產生?
29.超高能宇宙射線來自何處?
30.是什麼給類星體提供動力?
31.黑洞的本質是什麼?
32.正物質為何多於反物質?
33.質子會衰減嗎?
34.重力的本質是什麼?
35.時間為何不同於其他維度?
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電子系統的統一理論?
39.人類能夠製造最強的激光嗎?
40.能否製造完美的光學透鏡?
41.是否可能製造出室溫下的磁性半導體?
42.什麼是高溫超導性之後的成對機制?
43.能否發展關於湍流動力學和顆粒材料運動學的綜合理論?
44.是否存在穩定的高原子量元素?
45.固體中是否有超流動性?如果有，如何解釋?
46.水的結構如何?
47.玻璃態物質的本質是什麼?
48.是否存在合理化學合成的極限?
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.驅動太陽磁周期的原因是什麼?
52.行星怎樣形成?
53.是什麼引發了冰期?
54.使地球磁場逆轉的原因是什麼?
55.是否存在有助於預報的地震先兆?
56.太陽系的其他星球上現在和過去是否存在生命?
57.自然界中手性原則的起源是什麼?
58.能否預測蛋白質摺疊?
59.人體中的蛋白質有多少存在方式?
60.蛋白質如何發現其作用對象?
61.細胞死亡有多少種形式?
62.是什麼保持了細胞內的通行順暢?
63.為什麼細胞的成分可以獨立於DNA而自行複製?
64.基因組中功能不同於RNA的角色是什麼?
65.基因組中端粒和絲粒的作用是什麼?
66.為什麼一些基因組很大，另一些又相當緊湊?
67.基因組中的「垃圾」(「junk」)有何作用?
68.新技術能使DNA測序的成本降低多少?
69.器官和整個有機體如何了解停止生長的時間?
70.除了繼承突變，基因組如何改變?
71.在胚胎期，不對稱現象是如何確定的?
72.翼、鰭和面孔如何發育進化?
73.是什麼引發了青春期?
74.幹細胞是否位於所有腫瘤的中心?
75.腫瘤更容易通過免疫進行控制嗎?
76.腫瘤的控制比治癒是否更容易?
77.炎症是所有慢性疾病的主要原因嗎?
78.瘋牛病會怎樣發展?
79.脊椎動物在多大程度上依賴先天免疫系統來抵抗傳染病?
80.對抗原而言，免疫記憶需要延長暴露嗎?
81.為什麼孕婦的免疫系統不拒絕其胎兒?
82.什麼與有機體的生物鐘同步?
83.遷徙生物怎樣發現其遷移路線?
84.為什麼要睡眠?
85.人類為什麼會做夢?
86.語言學習為什麼存在臨界期?
87.信息素影響人類行為嗎?
88.一般麻醉劑如何發揮作用?
89.導致精神分裂症的原因是什麼?
90.引發孤獨症的原因是什麼?
91.阿茲海默症患者的生命能夠延續多久?
92.致癮的生物學基礎是什麼?
93.大腦如何建立道德觀念?
94.通過計算機進行學習的極限是什麼?
95.有多少個性源於遺傳?
96.性別傾向的生物學根源是什麼?
97.生命樹是生命之間系統關係最好的表達方式嗎?
98.地球上有多少物種?
99.什麼是物種?
100.橫向轉移為什麼會發生在眾多的物種中以及如何發生?
101.誰是世界的共同祖先?
102.植物的花朵如何進化?
103.植物怎樣製造細胞壁?
104.如何控制植物生長?
105.為什麼所有的植物不能免疫一切疾病?
106.外界壓力環境下，植物的變異基礎是什麼?
107.是什麼引起物質消失?
108.能否避免物種消亡?
109.一些恐龍為什麼如此龐大?
110.生態系統對全球變暖的反應如何?
111.至今共有多少人種，他們之間有何關聯?
112.是什麼提升了現代人類的行為?
113.什麼是人類文化的根源?
114.語言和音樂演化的根源是什麼?
115.什麼是人種，人種如何進化?
116.為什麼一些國家向前發展，而有些國家的發展停滯?
117.政府高額赤字對國家利益和經濟增長速度有什麼影響?
118.政治與經濟自由密切相關嗎?
119.為什麼改變撒哈拉地區貧困狀態的努力幾乎全部失敗?
120.有沒有簡單的方法確定橢圓曲線是否存在無窮多解?
121.霍奇閉鏈是代數閉鏈的和嗎?
122.數學家將會最終給出Navier-Stokes方程的解嗎?
123.龐加萊實驗能否確定4維空間的球?
124.黎曼zeta函數的零解都有a+bi形式嗎?
125.對粒子物理標準模型的研究是否會停止在量子Yahg-Mills理論上

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