1.宇宙是由什麼構成的？
近十年來，科學家已經發現構成恆星、行星甚至人體的基本物質只佔整個宇宙中所有物質的百分之五。其它的則屬於科學家們剛剛才瞭解到的暗物質和暗能量。
2.意識的生物基礎是什麼？
早在17世紀，法國哲學家兼數學家勒奈·笛卡爾就指出思想和身體是完全分離的。之後，其他哲學家對意識自然屬性看發就一直存在爭論。
今天的科學家則指出意識是來自大腦內部的神經細胞組織極其特性。並以此觀點來對笛卡爾觀點提出挑戰。而分解這些特性和過程的實驗性工作目前才剛剛開始。
格雷格·米勒在《科學》雜誌的這期特刊上寫道：“即便如果實驗的結果不能為意識是如何從神經細胞的一片混亂中產生提供更深入的認識，它也能為此問題的下一輪提供參考。”
3.人類的壽命到底能延長到多長？
如前，在對酵母、蠕蟲以及老鼠進行壽命延長實驗使一些科學家相信人類很快就能夠很容易地超越目前100多歲的壽命記錄。而另一些科學家則認為人類壽命有可能更為有限。珍妮弗·寇瑞恩在《科學》上所發表的一篇相關文章中指出，無論延長還是有限，人類壽命能夠得到延長的可能性“可能會帶來深遠的社會效應”。
4.地球內部是如何活動的？
革命性的大陸板塊漂移學說——即認為地殼是有不同的板塊構成的，板塊的相互作用形成了目前的地表形態——所涉及的深度並不夠深。裡查德·A·克爾寫道：“剩下的還有6300公里厚的岩石以及構造板快下面的鐵元素，它們的攪動推動著我們這顆行星的熱能發動機內部的工作。”
隨科學家不斷採用更先進的裝置對地球內部進行探索，研究者已經發現地球地殼下面的這臺發動機是如此吸引人且複雜。先進的地震成像技術、對礦物質的研究以及用電腦模擬的方法將有可能為研究地球內部轟鳴聲提供線索。
5.我們在宇宙中是孤獨的嗎？
對於這個問題，從數學機率上得到的答案是否定的：在我們居住的銀河系有數千億顆橫行，在宇宙中有數百億個星雲。科學家已經在距離地球較近的地方發現了150顆繞附近恆星旋轉的行星。
簡爾言之，科學家認為宇宙存在適合智慧生命進化的地方可能性非常大。裡查德·A·克爾寫道：“問題的真正所在是我們什麼時候才能擁有到達這樣的星球並與那裡的智慧生物接觸的技術？”
6.地球上的生命是在何地、以何種方式產生的？
近期的實驗表明地球上最早的生命形式有可能是在RNA（核糖核酸）基礎上產生的——而非現在所有自由生活的有機體所必須的DNA（脫氧核糖核酸）和蛋白質。（RNA類似於DNA，但RNA是單鏈分子，而DNA是螺旋狀雙鏈分子，裡面攜帶有遺傳資訊密碼）
就在一部分科學家致力於分析這種原始模式的時候，其他科學家則將重點放在了研究在地球上無生命化學物質是如何轉變成RNA的。而還有一部分科學家則在為這些最根本的構件部分是在什麼地方結合到一起的而爭論。到底是在深海“熱煙囪”區域，還是被冰河覆蓋的海洋中？甚至有可能是在40億年前掉到地球上來的火山微生物？
7.製造有效的HIV疫苗是否可行？
20年前，研究者已經找出造成後天性免疫缺失綜合症（AIDS愛滋病）的是人類免疫缺陷病毒（HIV）。從那以後，為研究出能夠抵抗這種致命感染的有效疫苗而得到的基金超過了裡上其他任何疫苗的研究。
然而到目前為止，儘管採用了更為先進的策略，研究工作仍在繼續。懷疑論者認為永遠也無法找到這樣的疫苗。喬恩·科恩寫道，無論成功與否，“由愛滋病疫苗研究者對未知的免疫圖形進行掃描並繪製的圖譜卻是無價的”。
8.溫室效應下的世界到底會有多熱？
科學家知道世界正在變熱而人類在這一全球氣候變化中起了絕大部分作用。面對溫室氣體二氧化碳的排放量在本世紀內將成雙倍增長的可能性，研究者對地球到底會變多熱的預測把握不大。
模型研究顯示地球將升溫至少2.7華氏度（1.5攝氏度）而也有可能升溫多達19.8華氏度（11攝氏度）。要更準確地預測溫度上升的程度需要對氣候系統有更好的理解以及建立更靈敏的模型研究。
9.什麼能源可以取而代之成為廉價油？這要等到什麼時候？
油價和對能源的需求正在上漲。石油供應正在萎縮，兩極冰蓋正在融化。人類從石油轉向使用新能源的時候已經到了。替代能源是可以採用的，但卻缺乏大量化產生，同時如果取代石油還將帶來更多的成本消耗。奈米技術的先進或許能給出答案。但這是否能夠很快達到足量供應呢？
10.馬爾薩斯人口論還是不對嗎？
1789年，英國經濟學家托馬斯·馬爾薩斯指出人口增長總是會遇到阻礙，人口數量會由於戰爭、饑荒、疾病以及其他破壞因素而保持在一定數量。而2個世紀之後，全球人口數量已經增長了6倍，有60億人——其間，沒有馬爾薩斯所預測的大規模破壞因素。人口統計學家預測全球人口到2100年將增加到100億。
1.宇宙是由什麼構成的？
近十年來，科學家已經發現構成恆星、行星甚至人體的基本物質只佔整個宇宙中所有物質的百分之五。其它的則屬於科學家們剛剛才瞭解到的暗物質和暗能量。
2.意識的生物基礎是什麼？
早在17世紀，法國哲學家兼數學家勒奈·笛卡爾就指出思想和身體是完全分離的。之後，其他哲學家對意識自然屬性看發就一直存在爭論。
今天的科學家則指出意識是來自大腦內部的神經細胞組織極其特性。並以此觀點來對笛卡爾觀點提出挑戰。而分解這些特性和過程的實驗性工作目前才剛剛開始。
格雷格·米勒在《科學》雜誌的這期特刊上寫道：“即便如果實驗的結果不能為意識是如何從神經細胞的一片混亂中產生提供更深入的認識，它也能為此問題的下一輪提供參考。”
3.人類的壽命到底能延長到多長？
如前，在對酵母、蠕蟲以及老鼠進行壽命延長實驗使一些科學家相信人類很快就能夠很容易地超越目前100多歲的壽命記錄。而另一些科學家則認為人類壽命有可能更為有限。珍妮弗·寇瑞恩在《科學》上所發表的一篇相關文章中指出，無論延長還是有限，人類壽命能夠得到延長的可能性“可能會帶來深遠的社會效應”。
4.地球內部是如何活動的？
革命性的大陸板塊漂移學說——即認為地殼是有不同的板塊構成的，板塊的相互作用形成了目前的地表形態——所涉及的深度並不夠深。裡查德·A·克爾寫道：“剩下的還有6300公里厚的岩石以及構造板快下面的鐵元素，它們的攪動推動著我們這顆行星的熱能發動機內部的工作。”
隨科學家不斷採用更先進的裝置對地球內部進行探索，研究者已經發現地球地殼下面的這臺發動機是如此吸引人且複雜。先進的地震成像技術、對礦物質的研究以及用電腦模擬的方法將有可能為研究地球內部轟鳴聲提供線索。
5.我們在宇宙中是孤獨的嗎？
對於這個問題，從數學機率上得到的答案是否定的：在我們居住的銀河系有數千億顆橫行，在宇宙中有數百億個星雲。科學家已經在距離地球較近的地方發現了150顆繞附近恆星旋轉的行星。
簡爾言之，科學家認為宇宙存在適合智慧生命進化的地方可能性非常大。裡查德·A·克爾寫道：“問題的真正所在是我們什麼時候才能擁有到達這樣的星球並與那裡的智慧生物接觸的技術？”
6.地球上的生命是在何地、以何種方式產生的？
近期的實驗表明地球上最早的生命形式有可能是在RNA（核糖核酸）基礎上產生的——而非現在所有自由生活的有機體所必須的DNA（脫氧核糖核酸）和蛋白質。（RNA類似於DNA，但RNA是單鏈分子，而DNA是螺旋狀雙鏈分子，裡面攜帶有遺傳資訊密碼）
就在一部分科學家致力於分析這種原始模式的時候，其他科學家則將重點放在了研究在地球上無生命化學物質是如何轉變成RNA的。而還有一部分科學家則在為這些最根本的構件部分是在什麼地方結合到一起的而爭論。到底是在深海“熱煙囪”區域，還是被冰河覆蓋的海洋中？甚至有可能是在40億年前掉到地球上來的火山微生物？
7.製造有效的HIV疫苗是否可行？
20年前，研究者已經找出造成後天性免疫缺失綜合症（AIDS愛滋病）的是人類免疫缺陷病毒（HIV）。從那以後，為研究出能夠抵抗這種致命感染的有效疫苗而得到的基金超過了裡上其他任何疫苗的研究。
然而到目前為止，儘管採用了更為先進的策略，研究工作仍在繼續。懷疑論者認為永遠也無法找到這樣的疫苗。喬恩·科恩寫道，無論成功與否，“由愛滋病疫苗研究者對未知的免疫圖形進行掃描並繪製的圖譜卻是無價的”。
8.溫室效應下的世界到底會有多熱？
科學家知道世界正在變熱而人類在這一全球氣候變化中起了絕大部分作用。面對溫室氣體二氧化碳的排放量在本世紀內將成雙倍增長的可能性，研究者對地球到底會變多熱的預測把握不大。
模型研究顯示地球將升溫至少2.7華氏度（1.5攝氏度）而也有可能升溫多達19.8華氏度（11攝氏度）。要更準確地預測溫度上升的程度需要對氣候系統有更好的理解以及建立更靈敏的模型研究。
9.什麼能源可以取而代之成為廉價油？這要等到什麼時候？
油價和對能源的需求正在上漲。石油供應正在萎縮，兩極冰蓋正在融化。人類從石油轉向使用新能源的時候已經到了。替代能源是可以採用的，但卻缺乏大量化產生，同時如果取代石油還將帶來更多的成本消耗。奈米技術的先進或許能給出答案。但這是否能夠很快達到足量供應呢？
10.馬爾薩斯人口論還是不對嗎？
1789年，英國經濟學家托馬斯·馬爾薩斯指出人口增長總是會遇到阻礙，人口數量會由於戰爭、饑荒、疾病以及其他破壞因素而保持在一定數量。而2個世紀之後，全球人口數量已經增長了6倍，有60億人——其間，沒有馬爾薩斯所預測的大規模破壞因素。人口統計學家預測全球人口到2100年將增加到100億。