人类如何在火星上居住一年以上？……关注青年科学家们正在研究的“十大科学技术问题”

随后，秀丽隐杆线虫和酿酒酵母的遗传学研究揭示了更多影响寿命的关键基因，囊括了当今衰老领域内的“明星通路”：胰岛素样信号途径，雷帕霉素受体蛋白，Sirtuin和NAD+，线粒体与氧化应激，端粒功能和蛋白质稳态等，当今大多数正在进行临床实验的衰老相关药物也与这些关键基因相关。

未来，我们需要更多的工作来整合多条衰老相关遗传通路，以加深对衰老生物学基础的理解。除此之外，在尊重生物伦理的基础上，要推进直接靶向衰老通路的临床试验。这些方向的研究有望使我们延缓甚至逆转衰老。

问题五：如何实现量子计算实用化？

中国科技大学量子物理与量子信息研究部教授陆朝阳表示，目前人类已经严格证明出，量子计算具有解决经典计算机无法求解的问题的潜力。然而，真正的应用还有诸多挑战，其中之一就是如何把真实重大应用映射到量子计算系统中。

量子模拟和计算的能力随可操纵的量子比特数呈指数增长，因此如何有效扩展量子比特的规模和高保真的逻辑操作，是核心任务。由于量子比特不可避免地会受到环境噪声的影响而出错，要最终实现可编程的通用量子计算机，通过量子纠错来保证整个系统的正确运行是必然要求，也是较长时期内面临的挑战。

另外，量子模拟和计算还面临一个重大理论问题，由于量子计算和模拟解决的事经典计算机无法解决的难题，如何验证计算或模拟结果的正确性？

问题六：清洁能源、环境保护、气候变化的协同机制如何建立？

清华大学环境学院教授王书肖表示，构建这种协同机制，需要围绕清洁能源技术、节能提效减污降碳技术、能源环境系统集成耦合与优化技术、气候治理与环境污染协同应对路径、零碳/负碳能源技术及系统的综合评价、促进能源转型的碳市场机制等开展研究。

其中可再生能源发电、储能技术、多污染物协同减排技术、能源环境综合评估模型、碳市场机制等最有可能取得突破。

问题七：暗能量和暗物质的本质是什么？

南京大学天文与空间科学学院教授施勇表示，暗能量是指未知的“斥力”来加速宇宙的膨胀，暗物质是指未知的物质来产生额外的引力，按照目前的观测推算，这两者分别约占宇宙总能量的70%和25%，而由质子、中子和电子组成的正常物质只占5%。

暗能量和暗物质的出现，直接证明了当前的粒子理论和引力理论是不正确的或者不全面的，我们赖以发展科技的“基础”，即量子力学和广义相对论这两大物理学成果，还存在被优化的空间。

问题八：人类如何在地外行星（如火星）上居住一年以上？

中国科学院地球与行星物理重点实验室主任魏勇表示，全球来看，太空旅行拥有载人登月的宝贵经验做基础，火星生活则是从零开始的全新工程。人类火星往返，包括一年的太空旅行和一年半的火星生活。火星往返提出三大挑战：地火往返技术、生命保障系统、生理心理干预。

实现宇航员在火星居住一年以上，是对人类航天、能源、通信、电子、医学、生物科技等各方面科技水平的全面检验，由此产生的新理论突破和发明创造，将显著改变人们的生活方式，甚至引发新一轮历史性的科技革命。

该项目的规模和复杂程度为人类历史之最，对管理学等社会科学的发展同样会产生深远影响。国际合作是实现这一目标的最优方式，世界科技合作与竞争也有可能围绕这一问题，产生新局面和心态势。