科学常识与科学前沿问题一.pdf

科学常识与科学前沿问题(一)(总分108,考试时间90分钟)一、单项选择题1. 生命的物质基础是( )等。

A．蛋白质、甘酸、糖类、碱基、水和无机盐B．蛋白质、核酸、糖类、碱基、水和无机盐C．蛋白质、核酸、糖类、脂类、水和无机盐D．蛋白质、甘酸、糖类、脂类、水和无机盐2. 四种基本力是( )。

A．作用力、反作用力、电磁力和强力B．引力、作用力、电磁力和强力C．引力、反作用力、电磁力和强力D．引力、弱力、电磁力和强力3. 燃烧理论的建立，使人们知道氧是具有( )气体物质，与神秘的燃素毫无共同之处。

A．不定的性质，可度量，可采集的B．确定的性质，可燃的，可采集的C．确定的性质，可度量，可采集的D．确定的质量，可测量，可采集的4. 太阳系是大约( )亿年前，由星云在引力作用下逐渐收缩而形成的。

A．100B．80C．50D．305. 5。

地表有( )左右被海洋覆盖，称为水圈。

A．50%B．75%C．70%D．65%6. 核酸( )组成。

A．由糖类、碱基和甘酸B．由糖类、碱基和磷酸C．由糖类、酸基和磷酸D．由糖类、碱基和磷类7. 人类大脑的平均重量是( )克，但它是几百万年进化的产物。

A．1200～1250 B．1350～1400C．1550～1600D．1850～19008. 太阳系是由( )构成的天体系统。

A．太阳、恒星、小行星、彗星、流星体和行星际物质B．太阳、行星及卫星、小行星、恒星、流星体和行星际物质C．太阳、行星及卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质D．太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星9. 银河系也是( )所在的恒星星系，是一个普通的漩涡星系。

A．星星和月亮B．地球和太阳C．地球和月亮D．星星、月亮、卫星和彗星10. 地球周围有( )等气体混合组成。

A．大气圈、磁层，由氮气、氧气、水汽B．大气圈、磁层，由氮、氧、空气C．大气圈、磁层，由氦、氧、水汽D．大气圈、磁层，由氢、氧、水汽11. 我们的宇宙就诞生在( )亿年前的一次大爆炸后。

第1篇1. 为什么星星会闪烁？2. 太阳系中最大的行星是哪个？3. 地球上最高的山峰是哪座？4. 什么是光合作用？5. 为什么月亮有时看起来像满月？6. 人类为什么需要睡眠？7. 什么是量子力学？8. 人体内有多少个细胞？9. 为什么冰会浮在水面上？10. 什么是黑洞？11. 为什么彩虹有七种颜色？12. 电脑是如何工作的？13. 什么是生物进化？14. 为什么地球上有四季？15. 什么是DNA？16. 人类是如何发现地球是圆的？17. 什么是太阳能？18. 为什么蝙蝠能在黑暗中飞行？19. 什么是基因编辑？20. 为什么地球的磁场会翻转？21. 什么是纳米技术？22. 为什么水会沸腾？23. 什么是相对论？24. 人类是如何制造飞机的？25. 为什么蚂蚁会搬家？26. 什么是生态系统？27. 为什么太阳会发光发热？28. 什么是生物多样性？29. 为什么鸟类会迁徙？30. 什么是可再生能源？31. 为什么地球上有地震？32. 什么是光速？33. 人类是如何发现万有引力的？34. 为什么植物会开花？35. 什么是量子纠缠？36. 为什么海豚会跳跃？37. 什么是全球变暖？38. 为什么动物会冬眠？39. 什么是宇宙大爆炸理论？40. 为什么夜空中的星星看起来不一样？41. 什么是转基因食品？42. 为什么蜜蜂会采蜜？43. 什么是电子计算机？44. 为什么火山会爆发？45. 什么是基因？46. 为什么树叶会变黄？47. 什么是暗物质？48. 为什么海浪会拍打海岸？49. 什么是人工智能？50. 为什么鱼会生活在水中？51. 什么是光合细菌？52. 为什么冰块会融化？53. 什么是太阳能电池？54. 为什么声音会传播？55. 什么是生态系统服务？56. 为什么动物会鸣叫？57. 什么是地球自转？58. 为什么树叶会落叶？59. 什么是生物燃料？60. 为什么动物会打洞？61. 什么是原子？62. 为什么石头会风化？63. 什么是宇宙射线？64. 为什么植物会生长？65. 什么是生物技术？66. 为什么动物会繁殖？67. 什么是生物钟？68. 为什么水会结冰？69. 什么是生物多样性保护？70. 为什么动物会冬眠？71. 什么是生物降解？72. 为什么植物会开花？73. 什么是生物进化论？74. 为什么动物会迁徙？75. 什么是生物能源？76. 为什么动物会冬眠？77. 为什么植物会光合作用？78. 为什么动物会打洞？79. 为什么石头会风化？80. 为什么宇宙会膨胀？81. 为什么地球上有生命？82. 为什么星星会发光发热？83. 为什么月亮会绕地球转？84. 为什么太阳会升起和落下？85. 为什么地球上有四季？86. 为什么动物会鸣叫？87. 为什么植物会落叶？88. 为什么动物会繁殖？89. 为什么生物会变异？90. 为什么生物会进化？91. 为什么生物会适应环境？93. 为什么生物会生长？94. 为什么生物会繁殖？95. 为什么生物会变异？96. 为什么生物会进化？97. 为什么生物会适应环境？98. 为什么生物会死亡？99. 为什么生物会生长？100. 为什么生物会繁殖？这些科学小问题涵盖了天文学、物理学、生物学、化学等多个领域，旨在激发读者对科学的兴趣和好奇心。

Science公布：全世界最前沿的125个科学问题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、质子会衰变吗?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研究是否会停止在量子Yang-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)。

science发布的最前沿的125个科学问题(一)目录1.科学问题与社会–科学如何影响社会发展？–科学伦理问题对科研的影响？–科学如何应对社会问题？2.生命科学–如何解析人类基因组？–如何治疗癌症？–如何延长人类寿命？3.物理学–什么是黑洞？–如何解释量子力学与相对论的统一？–宇宙的起源与结构是如何形成的？4.化学–新材料如何应用于能源存储与转换？–如何实现可持续化学合成？–如何解决化学品安全问题？5.地球科学–如何预测自然灾害？–如何解决气候变化问题？–地球内部结构与演化过程是怎样的？问题与社会科学如何影响社会发展？科学作为人类认识世界和改变世界的一种重要方法，它的发展对社会产生了广泛的影响。

科学的进步推动了技术的发展，改善了生活质量，提高了生产效率。

同时，科学也对社会产生了一些负面影响，例如环境污染和社会不平等等问题。

科学伦理问题对科研的影响？科学研究中的伦理问题是指在科学实验和应用中可能涉及到的道德、法律和社会责任等方面的问题。

科学伦理的遵守是保证科学研究的可靠性和安全性的重要保障，不遵守科学伦理将会对研究结果产生负面影响，甚至引发严重的后果。

科学如何应对社会问题？科学在解决社会问题方面发挥着重要作用。

通过科学方法和技术手段，科学家可以研究和解决社会问题，例如医学研究可以改善健康状况，环境科学可以应对环境污染等。

同时，科学家也需要与政府、企业和社会各界紧密合作，共同应对复杂的社会问题。

生命科学如何解析人类基因组？解析人类基因组是生命科学中的重大挑战之一。

通过高通量测序技术和生物信息学分析，科学家可以研究人类基因组的构成和功能，揭示基因与健康、疾病之间的关系，为个性化医学和基因治疗提供重要依据。

如何治疗癌症？癌症是一种严重威胁人类健康的疾病，目前尚无彻底治愈癌症的方法。

科学家们不断研究癌症的发生机制和治疗方法，包括靶向药物治疗、免疫疗法和基因编辑等新技术，以提高癌症治疗的效果和生存率。

如何延长人类寿命？人类寿命延长是现代社会面临的重要问题。

公开选拔考试第二十一章科学常识与科学前沿问题练习题加入收藏【大中小】[2006-11-17] 科学常识与科学前沿问题一、单项选择题1.（）对元素周期律的确立起了决定性的作用0A.法国的拉瓦锡B.美国的爱迪生C.英国的达尔文D.俄国的门捷列夫2.地球上的生命大约起源于（）年前。

A.200 万B. 1 亿c. 10 亿D. 45 亿3.20世纪60年代（）宇航员首次登上了月球。

A.苏联B.美国C.中国D.英国和法国4.探测器用于（）。

A.加速粒了B.产生粒了C.观测粒子D.接收粒了E.使粒子发生碰撞5.地球周围由（）等气体混合组成。

A.大气圈、磁层，由氮气、氧气、水汽B.大气圈、磁层，由氮、氧、空气C.大气圈、磁层，由氮、氧、水汽D.大气圈、磁层，由氢、氧、水汽6.地表有（）被海洋覆盖，被称为水圈。

A. 50%B. 75%C. 70%D. 65%7.核酸（）组成。

A.由糖类、碱基和甘酸B.由糖类、碱基和磷酸C.由糖类、酸基和磷酸D.由糖类、碱基和磷类8.科学家用来观测粒子的“眼睛”是（）。

A.天文望远镜B.对撞机C.加速器D.探测器9.下列哪一位科学家的工作对元素周期律的确立起了决定性作用（）oA.牛顿B.法拉第C.达尔文D.门捷列夫10.热力学第一定律又称为（）。

A.热传逆定律B.分子运动论C.能量守恒与转化定律D.牛顿力学第一定律11.以下著作中，（）代表了古希腊数学最高成就。

A.毕达哥拉斯的《白然哲学的数学原理》B.欧儿里得的《儿何原理》C.笛卡儿的《方法论》D.培根的《新工具》12.新陈代谢是指地球上的一切生命有机体都需要不断地与周围环境进行（）交换。

A.物质、养料B.物质、能量C.养料、能量D.养料、质量13.细胞形状多样，主要由细胞核、细胞质、细胞膜等构成。

细胞具有（）等机能。

A.运动、传送、繁殖B.活动、营养、繁殖C.运动、营养、传送D.运动、营养、繁殖14.世界上最早记载太阳黑了现象的书是（）。

四川省拟任县处级领导干部资格考试复习资料（十九）（2024年版）科学常识和科学前沿问题复习知识要点1.热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质，它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的客观规律。

热力学第一定律反映了能量守恒和转换时应该遵从的关系，它引进了系统的态函数――内能（包括分子的动能、势能和分子的内禀能量）。

热力学第二定律是指明一切涉及热现象实际宏观过程方向的热力学定律，它指出了宏观过程的不可逆性。

2.分子运动论的内容：热是大量气体分子无规则运动的宏观表征，大量微观客体的运动遵循着统计规律。

3.电磁学是研究电、磁和电磁相互作用现象及其规律和应用的物理学分支学科。

电的流动产生磁效应，而变化的磁场则产生电效应。

由于电磁场能够以力作用于带电粒子，一个运动中的带电粒子既受到电场的力，也受到磁场的力，洛伦兹把运动电荷受到的电磁场作用归结为一个公式，物理学就称这种力是洛伦兹力。

4.法拉第发现了电磁感应，麦克斯韦提出了电场变化也产生磁场的假设，并预言电磁场可以在空间以波的形式传播，预言电磁波的传播速度就是光的传播速度，而光不过是波长在一定范围内的特殊电磁波。

由此，光子、电子、磁学就统一起来了。

赫兹用实验证明了电磁波的存在，有力地证明了麦克斯韦的假设。

5.相对论的建立，是20世纪科学发展的先导，为现代科学奠定了基础。

相对论包括狭义相对论和广义相对论。

6.狭义相对论是爱因斯坦建立的。

它有两条基本假设：一条是，在一切惯性参照系中，物理基本规律表现的形式都是一样，都用同样一组数学方程来表达。

再一条是，对于任何一个光源放出来的光，在一切惯性参照系中测量其传播速率，得到的数值都是一样的。

7.相对论力学的另一个重要结论是，一个具有质量M的物体一定具有能量E，它们之间存在这样的关系：E＝mc²，其中c为光速，即使物体静止不动也是如此。

8.在相对论力学中，光速是机械运动的极限，不可逾越。

9.广义相对论是研究物质在空间和时间中如何进行引力相互作用的理论。

XXX需科目《当代科学技术前沿知识》试题及答案(共150题)-当代科学技术前沿考试当代科学技术前沿知识试题及答案（共150题）一、单项选择题1.（D）是国际上首个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。

[2分]A。

前苏联B。

美国C。

日本D。

中国2.无人遥控潜水器最早出现在（A），主要用于考古方面的研究。

[2分]A。

1953年B。

1973年C。

1993年D。

2003年3.在生命起源的理论中，（B）主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源，认为在原始地球的条件下，无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系，直到最后出现原始的生命体。

[2分]A。

特创论B。

生源论C。

泛胚种论D。

化学进化论4.海洋立体观测监视系统是利用多种技术手段，进行海洋综台、立体观测监视的组合系统，下列不属于海洋立体观测监视系统的技术手段的是（B）。

[2分]A。

调查船观测B。

深海生物资源C。

浮标监测D。

卫星遥感5.载人潜水器，特别是载人深潜器是当代海洋科技的制高点之一。

下列属于我国载人深潜器的是（D）。

[2分]A。

“双鱼座”4号B。

“深海6500号”C。

”和平I”号D。

“蛟龙”号6.（B）年，前苏联成功发射人类第一颗人造地球卫星，开创了空间科技的新纪元，人类从此进入空间时代。

[2分] A。

1947B。

1957C。

1967D。

19777.（A）由一层石墨层片卷曲而成，是结构最简单的碳纳米管。

[2分]A。

单壁碳纳米管B。

多壁碳纳米管C。

石墨烯D。

富勒烯8.海岸带生境具有独特的生物群落和极高的生态价值，下列不属于海岸带生境的是（A）。

[2分]A。

热液口B。

珊瑚礁C。

湿地D。

三角洲9.相比传统燃油车，以下哪点不属于纯电动汽车的缺点：（C）。

[2分]A。

续航里程短B。

充电时间长C。

车辆能耗高D。

仅适用于市区内通勤10.1948年，（B）物理学家XXX等提出了大爆炸宇宙模型，该模型取得巨大的成功。

[2分]A。

前苏联B。

美国C。

德国D。

第二章科学常识与自然科学前沿问题第一节科学常识一、热力学三定律热、电磁、光等现象和机械运动都是能量的不同形式，可以相互转化，并且遵循能量守恒定律。

1. 热力学第一定律热力学第一定律：外界传递给一个物质系统的热量等于系统内能的增量和系统对外所做功的总和。

换言之，热力学系统如不吸收外部热量却对外做功，须消耗内能；不可能制造出既不需外界能量又不消耗系统内能的永动机。

热力学第一定律是能量守恒和转化定律在热力学问题中的表现，是各种能量可相互转换而在转换时全部能量的总值保持不变的经验总结。

有时也可表述为：热量是能量的一种形式，各种能量可以相互转换，并且在转换时，全部能量的总和是恒定的。

能量守恒定律：旧称“能量守恒与转化定律”。

自然科学中最重要的普遍定律之一。

可表述为：在任何与周围隔绝的物质系统（孤立系统）中不论发生什么变化或过程，能量的形态可以发生转换，但能量的总和保持不变。

能量守恒与转化定律由德国化学家迈尔和物理学家赫尔姆霍兹、英国物理学家焦耳（发现了热功当量和磁效应）以及格罗沃、法国哲学家迪卡儿等发现、论证和发展，得到了恩格斯的高度评价，同细胞学说和进化论一起被称为19世纪自然科学的三大发现。

热力学第一定律是由英国物理学家开尔文(Lord Kelvin)于1853年提出的，他给出了热力学第一定律的数学公式。

焦耳发现了热功当量和电流的热效应。

热力学第一定律也可表述为第一类永动机是不可能制造的。

这一定律表明，热力学系统如不吸收外部热量却对外做功，须消耗内能；不可能制造出既不需要外界能量又不消耗系统内能的永动机永动机：不可能实现的空想发动机，包括第一类永动机和第二类永动机。

第一类永动机：曾有人试图制造一种不消耗任何能量就能永远做功的机器，它违反了热力学第一定律，故名”第一类永动机“2. 热力学第二定律此定律是由德国物理学家克劳修斯(R.J.E.Clausius)和英国物理学家开尔文分别于1850年和1851年提出的。

科学125个前沿问题解读科学一直是人类探索未知、追求真理的利器，而科学前沿问题更是引领着人类对于世界的认识不断向前迈进。

在众多前沿问题中，有一些问题引起了广泛的关注和讨论，这些问题涉及到物理、化学、生物、天文等多个领域，对于我们理解世界和未来的发展具有重要意义。

在本文中，我们将围绕着科学125个前沿问题展开探讨，力求从浅入深地展示这些问题的研究现状和价值。

1. 宇宙膨胀速度为何加速？宇宙膨胀速度加速的问题被誉为宇宙学之谜，其背后牵扯着暗能量、引力波等多个领域的研究。

目前，科学家们提出了多种假说，包括暗能量、修正引力等，但仍未有定论。

深入研究宇宙膨胀速度加速的机制，对于我们理解宇宙的结构和演化具有重要意义。

2. 量子重力是怎样的？量子力学和广义相对论是当今物理学的两大支柱理论，然而在特殊条件下，这两个理论却存在矛盾。

量子重力理论的建立将为我们探索高能物理、黑洞和宇宙起源等提供重要线索，因此成为物理学研究的前沿课题。

3. DNA存储是未来的趋势吗？随着信息量的急剧增长，传统存储介质正面临着容量和稳定性等问题。

而以DNA作为存储介质的研究逐渐走入人们的视野，其高密度、长期稳定等特点使其成为未来存储的潜在选择。

对于DNA存储技术的研究，将会对未来信息技术的发展产生重要影响。

4. 人工智能的发展前景如何？随着深度学习、神经网络等技术的不断突破，人工智能正以前所未有的速度发展。

从智能机器人到智能医疗，人工智能将会对社会生活的方方面面产生深远影响。

人工智能的发展也带来了伦理、社会等诸多问题，需要我们认真思考和应对。

5. 如何解决气候变化问题？气候变化是当今世界面临的重大问题之一，其给地球环境和人类社会带来了极大的挑战。

科学家们正在研究气候系统的变化规律、减排技术、碳循环机制等，希望能找到有效的解决办法，减缓气候变化对地球的影响。

6. 生物多样性保护如何进行？生物多样性的减少对生态系统的稳定性和人类的生存都带来了不利影响。

科学常识与科学前沿问题第一节科学常识一、热力学三定律1．热力学第一定律(1）热力学第一定律即能量守恒与转化定律，其内容为：在任何孤立的物质系统中，不’论发生何种变化，无论能量从一种形式转化为另一种形式，或从一部分物质传递给另一部分物质，系统的总能量守恒。

(2）能量守恒与转化定律的产生：运动守恒的思想，早在近代物理学出现之前，就已从哲学上提出来了。

19世纪物理学家从实验上寻找证据，终于揭示了能量守恒和转化定律。

(3）能量守恒与转化定律产生的意义：能量守恒与转化定律的确立，给了科学家们很大鼓舞。

它被称为物理学的“最高定律”、“宇宙的普遍的基本定律”。

恩格斯称之为19世纪的三大发现之一。

运用这个定律研究物质运动的问题时，常常可以只从起始状态和终结状态的能量变化上作总体的把握，不必考虑变化的具体过程和细节，这就给了人们很大的方便。

在哲学上，它为人们认识物质运动形式的多样性和统一性、物质运动在量上和质上的守恒性，都提供了科学上的依据。

2．热力学第二定律(1）热力学第二定律的内容：热能的传递具有不可逆性，即在没有外界作用的情况下，热能只会从热体传向冷体，而不可能从冷体传到热体。

(2）热力学第二定律的意义：热力学第二定律告诉我们，热总是从高温物体传向低温物体，要改变这个传向必须有外界的作用。

在封闭系统内（即无外界作用的情况下）这个过程是不可逆的。

在封闭系统内总是存在着热耗散（嫡增加）的过程，其结果将是该系统内部的热平衡。

3．热力学第三定律热力学第三定律可表述为：不可能用有限的手段使一物体的温度达到绝对零度。

该定理又称为绝对零度不可能达到原理。

该定律指出，物体的温度可以无限接近绝对零度，但用有限的方法是不可能达到绝对零度的。

由热力学第三定律能够证明：当温度趋于绝对零度时物质的膨胀系数、压强系数、比热等物理量都趋近于零。

绝对零度相当于分子热运动停止。

绝对零度不能达到，意味着分子的热运动不可能完全消失，物体不可能达到绝对静止状态。

SCIENCE公布的125个科学前沿问题SCIENCE公布的125个科学前沿问题程序员之家m... 05-14 21:59 大在庆祝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。

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?。

第二章科学常识与科学前沿问题复习提示及命题预测本章增加了相对论、量子力学、信息与信息论、人类基因组计划、认知科学、脑科学等知识点，应重．汽掌握。

针对本章，考生应在通读的基础上，掌握各个知识．点中的一些要．奴，即应该了解的一些常识性问题，基本上是能应付考试的。

从近年各地命题情况来看，本章主要是针对目前一些热点科技问题出题，如基因、生态平衡等，考核科学常识的题目较少，且集中在一些重大科技事件上。

本章知识结构图知识点详述第一节科学常识一、热力学三定律1．热力学第一定律(1）热力学第一定律即能量守恒与转化定律，其内容为：在任何孤立的物质系统中，不’论发生何种变化，无论能量从一种形式转化为另一种形式，或从一部分物质传递给另一部分物质，系统的总能量守恒。

(2）能量守恒与转化定律的产生：运动守恒的思想，早在近代物理学出现之前，就已从哲学上提出来了。

19世纪物理学家从实验上寻找证据，终于揭示了能量守恒和转化定律。

(3）能量守恒与转化定律产生的意义：能量守恒与转化定律的确立，给了科学家们很大鼓舞。

它被称为物理学的“最高定律”、“宇宙的普遍的基本定律”。

恩格斯称之为19世纪的三大发现之一。

运用这个定律研究物质运动的问题时，常常可以只从起始状态和终结状态的能量变化上作总体的把握，不必考虑变化的具体过程和细节，这就给了人们很大的方便。

在哲学上，它为人们认识物质运动形式的多样性和统一性、物质运动在量上和质上的守恒性，都提供了科学上的依据。

2．热力学第二定律(1）热力学第二定律的内容：热能的传递具有不可逆性，即在没有外界作用的情况下，热能只会从热体传向冷体，而不可能从冷体传到热体。

(2）热力学第二定律的意义：热力学第二定律告诉我们，热总是从高温物体传向低温物体，要改变这个传向必须有外界的作用。

在封闭系统内（即无外界作用的情况下）这个过程是不可逆的。

在封闭系统内总是存在着热耗散（嫡增加）的过程，其结果将是该系统内部的热平衡。

101个应该知道的科学问题科学领域涵盖广泛，有许多值得了解的问题。

以下是一些涵盖不同科学领域的101个科学问题，这些问题可能启发您对自然世界和科学的好奇心：天文学1.宇宙是如何形成的？2.黑洞到底是什么？3.暗能量和暗物质的性质是什么？4.行星是如何形成的？5.什么导致了宇宙的膨胀？生物学6.生命是如何起源的？7.遗传学中的DNA和RNA的作用是什么？8.人类大脑如何处理信息？9.生命在其他行星上是否可能存在？10.生态系统是如何维持平衡的？化学11.元素周期表中的模式是如何形成的？12.化学反应的速率是如何影响的？13.量子力学如何解释原子和分子的行为？14.新材料的开发对社会有何影响？15.化学催化的原理是什么？物理学16.引力是如何运作的？17.狭义相对论和广义相对论的区别是什么？18.量子力学的不确定性原理是什么？19.为什么我们的宇宙存在物质而非反物质？20.超导体的原理是什么？地球科学21.地球的内部结构是怎样的？22.气候变化是如何影响全球气候的？23.地震的成因是什么？24.为什么有季节变化？25.冰川的运动和作用是什么？工程学和技术26.人工智能的未来发展方向是什么？27.新能源技术的创新是如何影响社会的？28.遗传工程的伦理问题如何处理？29.量子计算机将如何改变计算机科学？30.网络安全的挑战是什么？数学31.黎曼猜想的证明是可能的吗？32.离散数学在计算机科学中的应用是什么？33.千禧年大奖问题中的哪些问题仍未解决？34.无限集合的概念是什么？35.为什么数学是自然科学的语言？医学和健康36.癌症的起因和治疗方法是什么？37.基因编辑技术对人类的影响是什么？38.抗生素抵抗性是如何形成的？39.疫苗的工作原理是什么？40.大脑神经网络和认知疾病的关系是什么？社会科学41.经济不平等是如何形成的？42.人类行为是由遗传还是环境决定的？43.意识形态和文化的形成是如何影响社会的？44.社会网络是如何塑造个体行为的？45.互联网时代的隐私问题如何解决？环境科学46.可持续发展的实现路径是什么？47.生物多样性丧失的原因和影响是什么？48.海平面上升的速度和原因是什么？49.环境污染的解决方案是什么？50.可再生能源的发展趋势是什么？心理学51.情绪和情感是如何产生的？52.梦境的作用和意义是什么？53.人类记忆的储存和检索过程是什么？54.心理疾病的成因和治疗方法是什么？55.人类行为的社会心理学解释是什么？物质科学56.材料的电子结构是如何影响其性质的？57.新型材料的发展对工业有何影响？58.纳米技术的应用和风险是什么？59.材料工程如何改变医学和生物学？60.超导体的性质和应用是什么？大数据和人工智能61.大数据对社会决策和政策制定的影响是什么？62.机器学习的原理和应用是什么？63.数据隐私和伦理问题如何解决？64.量子计算对大数据处理有何影响？65.区块链技术在大数据管理中的作用是什么？语言学66.语言的起源和发展是如何形成的？67.不同语言之间的共性和差异是什么？68.语言对思维和文化的影响是什么？69.语音合成和自然语言处理的原理是什么？70.语言失落和恢复的机制是什么？天体生物学71.外星生命的可能性有多大？72.行星上是否存在液态水？73.木卫二和土卫六上的海洋可能存在生命吗？74.我们是否能够探测到地外文明的存在？75.宇宙中是否存在其他与地球相似的行星？人类学76.人类起源和扩散的过程是什么？77.不同文化之间的价值观和信仰有何异同？78.语言和社会结构之间的关系是什么？79.人类进化对社会和文化的影响是什么？80.人类社会如何适应不同的环境？认知科学81.认知发展过程中的关键阶段是什么？82.意识和自我意识的形成是如何发生的？83.认知失调理论对行为的影响是什么？84.认知神经科学的发现对教育的启示是什么？85.智能机器人的未来发展方向是什么？政治学86.民主制度和其他政治体制的优缺点是什么？87.国际关系中的现实主义和自由主义理论有何差异？88.政治权力如何在社会中分配和维持？89.政治意识形态如何影响国家的决策？90.新型政治运动和社会运动的兴起是如何发生的？遗传学91.基因编辑技术的伦理问题如何解决？92.环境对基因表达的影响是什么？93.多基因疾病的遗传机制是什么？94.遗传突变如何影响个体的健康？95.进化中基因的角色和机制是什么？社会心理学96.集体行为和社会心理学的关系是什么？97.群体认知和个体认知的异同是什么？98.社会认同如何影响人们的行为和决策？99.群体决策和个体决策的差异是什么？100.社交网络对个体和群体的影响是什么？教育学101.教育科学研究对改善教育质量的影响是什么？这只是一个涵盖各个科学领域的例子，科学问题的范围非常广泛，取决于您的兴趣和关注领域。

science发布的最前沿的125个科学问题【最新版】目录1.科学发布的最前沿的 125 个科学问题的背景2.125 个科学问题涉及的主要领域3.具体问题的举例和解析4.这些问题的研究和解决对我国和世界的意义正文科学发布的最前沿的 125 个科学问题的背景科学是我们理解和探索世界的重要工具，它不断地推动着人类社会的发展和进步。

近日，国际著名学术期刊《科学》发布了一份最前沿的 125 个科学问题清单，这些问题涉及到了各个领域，从生命科学到宇宙科学，从环境科学到社会科学，无一不包。

这些问题既是科学研究的方向，也是人类面临的挑战，对于我们理解和解决当前和未来的问题有着重要的指导意义。

125 个科学问题涉及的主要领域这 125 个科学问题主要涉及到以下几个领域：生命科学，涉及人类疾病的研究和治疗，生物多样性的保护，以及基因编辑等前沿技术；宇宙科学，包括黑洞、暗物质、暗能量等宇宙奥秘的探索，以及外星生命的可能性；地球科学，主要关注气候变化、自然灾害、资源枯竭等全球性问题；人工智能和计算机科学，探讨人工智能的发展和应用，以及量子计算机的可能性；社会科学，包括人类行为的研究，社会的发展和变革等。

具体问题的举例和解析在生命科学领域，一个重要的问题是"什么是意识，如何测量和解释它？"。

这个问题涉及到人类对于自身认知和理解的深度，也是人工智能发展的一个重要方向。

在宇宙科学领域，"暗物质和暗能量的本质是什么？"是一个核心问题。

这个问题涉及到我们对于宇宙的理解，也是物理学和宇宙学的一个重要挑战。

在地球科学领域，"如何实现碳中和，从而防止全球变暖？"是一个紧迫的问题。

这个问题涉及到人类的生存和发展，也是当前全球关注的焦点。

这些问题的研究和解决对我国和世界的意义对我国来说，这些问题的研究和解决不仅能提升我国在科学领域的国际地位，也能为我国的社会和经济发展提供强大的科技支撑。

自然界中手性原则的起源是什么?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?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?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?20我们能否有选择地切断某些免疫反应?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?(可遗传的突变) 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?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?。