有哪些大家默認「科學家肯定已經搞懂了」，而實際上沒人能解釋清楚的問題？

12-12

鋼鐵！鋼鐵！鋼鐵！

大多國民都不解為何中國煉不出高質量的鋼鐵

哈哈哈，鋼鐵這個東西，人類都研究了幾百年了，一代一代科學家砸進去，這麼基礎的東西，肯定摸透了嘛。

還真沒有。。。。。

鋼鐵這玩意越往裡面研究越複雜，各種結構各種體，各種工藝各種加工，什麼都跑出來了，細分成一大堆專業。單做組成都有得研究，僅僅是就最基礎的鐵-碳二元組份的都能搞出一大堆馬氏體奧氏體。想著以前背相圖的時候真是要吐了。

感受一下三元的(雖然並不是鋼鐵的，但足見多元下的複雜度)。

總有人責怪中國煉不出好鋼，也許他們需要看看鋼鐵是個多複雜東西，洋人在這上面的投入比我們早得多，也多得多。

」為什麼自行車騎起來不會倒「
關於自行車穩定性的研究吸引了許多物理學家、力學家乃至數學家參與討論。1897年，法蘭西科學院還為此特別設立了一個獎項。
然而，這個看似簡單的問題歷經百餘年的研究，至今仍然沒有圓滿解決，許多人還在繼續努力。

2011年，一個國際研究小組在著名的《科學》雜誌上發表論文，介紹了他們的成果，結論聽起來可能有點令人泄氣——「為什麼自行車能夠保持自我穩定，目前還沒有簡單的物理學解釋。」

呵呵，這是在逗我嗎？沒有解釋也可以發《Science》？

不過，他們發現了一些有用的線索。簡而言之，就是——「我不知道什麼是對的，但我好像知道了什麼是不對的。」

以前的研究將自行車行駛的穩定性部分歸因於車輪的陀螺效應，也就是物體轉動時的離心力會使其自身保持平衡。

還有一些科學家認為，自行車能夠保持平衡，主要是由於前叉後傾，即前叉不是垂直於地面，而是向後傾斜。

但是，這篇神論文的作者們對此抱懷疑態度。他們設計了一輛排除了陀螺效應和前叉後傾的自行車。實驗結果令人大感意外。

研究人員把這輛車推行到一定速度後撒手，它自己穩定地行駛了相當長的距離，如同任何一輛傳統的自行車一樣。

研究人員甚至在中途微微推了它一下，它也能很快恢復穩定。

實驗說明，陀螺效應和前叉後傾並不是自行車保持穩定的關鍵原因。實驗還顯示，質量分布可能對自行車的平衡起到很大作用。

此後，他們又繼續展開研究。2014年，他們又發明了一種無論怎麼傾斜也不會倒下的車子。這種車是自行車和三輪車的混合體，後輪兩側各加裝了一個輔助輪，看起來有些像兒童自行車。

兩個輔助輪由彈簧控制。彈簧鬆開時，這輛車和普通自行車沒什麼區別，轉彎時騎車人通過傾斜身體來保持平衡；彈簧緊繃時，它就成了一輛三輪車，車輛和騎車人都不需要傾斜，而靠後輪的作用來拐彎；當彈簧處在某個臨界點時，這輛車不管怎麼傾斜都倒不了，此時如果騎車人試圖扭轉車把來拐彎就會翻車。

研究人員希望藉此研究騎車人究竟如何操控自行車並保持穩定，進而研製出更易操控的自行車。

自行車穩定性問題確實非常複雜，要徹底解釋清楚，還必須從腦科學角度進行思考。

人類能通過極其複雜的直覺來保持騎行的穩定。例如，在速度非常低的情況下，我們很容易意識到，扭轉車把已無法控制方向，於是很自然地通過搖晃膝蓋來操控自行車。

我們為什麼會這麼做？到目前為止還沒人能回答。

看來，自行車的謎團將會繼續困擾我們。
叫做《 A bicycle can be self-stable without gyroscopic or caster effects》（J. D. G. Kooijman, J. P. Meijaard, Jim M. Papadopoulos, Andy Ruina,and A. L. Schwab Science 15 April 2011: 339-342. [DOI:10.1126/science.1201959] ）文中的觀點主要認為陀螺、輪腳作用和自行車前部重心三者之間的相互關係可能起了主要作用。中文的解釋可參看http://www.360doc.com/content/11/0620/16/8843_128250519.shtml科學雜誌論文的pdf的下載地址：http://bicycle.tudelft.nl/stablebicycle/StableBicyclev34Revised.pdf

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電網當然算一個啵

電力系統可能是這個世界上目前為止，規模最大的，人類無法掌控的全人造系統
（評論里有人說互聯網才是最大的，好吧(*/ω＼*)在全球能源互聯網實現之前我還是不要蛇皮亂吹好了…至於那東西啥時候能實現，大概和因特納雄耐爾差不多吧…）

電網中每一個部分每一個零件，大到發電機輸電線路變壓器，小到電容電感螺絲釘，都是人類製造出來的，而不是天然存在於這個星球上的。

「人造系統嘛，你不搞懂他，你咋造出來的？對於電網和電力系統，人們肯定搞得差不多啦~」

然而實際上，當我們把這些烏七八糟的玩意組合在一起再通上電之後，事情就會超出我們的控制。

因為我們並不能預測到電網在之後的某個時間節點會運行在什麼樣的狀態。事實上，別說預知未來了，我們連回憶過去都做不好——很多時候，我們連過去某一時刻發生了什麼都不能完全模擬出來。

對於電網中的一些異常運行狀態和受到擾動之後的暫態動態穩定，尤其是低頻振蕩，很多時候我們並不知道震蕩源在什麼地方，震蕩的起因是什麼，甚至在造成事故之後，都無法完全推算出事故前電力系統的運行狀態。至於模擬，emmmm多半也是仿不出來的(*′ο`*)。

相當一部分時候，我們只能「大概粗略的算一下，差不多就是這樣吧」，或者「我也不知道咋回事，要不我們動一下這個試試？誒，不行？那再動動那兒」。
而且更魔幻的是，這些「差不多」的結果和「動動」的地方很多時候都是錯的。這一點，學電子或通信的可能會有類似的絕望……

（可達鴨眉頭一皺發現並不簡單.jpg）

雖然現在的模擬和計算水平對於工程實踐已經基本夠用了（實際上在一些複雜大電網的故障分析中還是會捉襟見肘），但總是有一種得過且過的感覺

而這些，在我上大學之前，甚至直到我大二之前都天真的認為，電網只是在電線上通個電而已

看到評論里有人提到了繼電保護(*/ω＼*聽說過一個故事(￣ω￣;)華中地區某頂尖工科985高校的幾個業內翹楚級的白鬍子老教授湊在一起打算寫個繼電保護的課本，想把內容講的細緻一點，出個上下冊，最好能寫到讓我這種白痴也能看懂。
結果幾個人寫完上冊之後發現寫不下去了…因為大家都不會了（掩面哭），而且不止這幾個白鬍子老教授不會，是壓根就沒人會（再次掩面哭）。大家搞這玩意都是憑經驗估摸著差不多就得了，沒人知道那些工程估算值具體為啥是那麼大，總不能在課本里寫「編者也不知道這個地方是怎麼算出來的，不過大家都這麼算好像也沒出過啥大岔子，讀者也照這樣算就行了」。最後沒辦法了，幾個老教授一咬牙一狠心

你以為他們把原理搞出來了？不，他們把「（上冊）」從書名里抹去了_:(′□`」 ∠):_

冰為什麼那麼滑？！

美國《紐約時報》報道說，「冰為什麼這麼滑？」這個問題看似簡單，但事實上，全世界物理學家至今仍在探求真正的答案。

這位日本學家的觀點就是科學界最新的研究結果了：當溫度在零下二十二度以上時，冰的表面始終有一層永遠不會凝固的水，這是冰的特性，與外力無關。

但真相到底是什麼？
我們仍在探尋的路上。

更新：
大家糾結的幾個學說，科學家也爭論了：

比如說.... ${}^4pi=pi^{pi^{pi^{pi}}}$ 不是個整數...

你可能覺得這?有什麼好證的

也是, 算出來不就能證明了

$color{red}{但你算過???}$

$pi$ 雖然不知道是不是正規數但至少是超越數

$pi^pi$ 雖然不知道是不是超越數但至少是無理數

$pi^{pi^pi}$ 雖然不知道是不是無理數但至少不是整數

$pi^{pi^{pi^{pi}}}$ 可憐我們連這個是不是整數都不知道

update:

覺得超算就能搞定那真的naive...

數學家的分散式項目多了去了一個能解決的問題都沒有

真的, 你要能證出來拿個小獎可以的

經濟學裡有很多這種問題，舉個例子：為什麼離得越遠的國家之間貿易量越少……
乍一看，這特么不是廢話嘛，離得越遠，把東西運到那兒越麻煩，賣的當然少啦……
這是最直觀的一種解釋，問題在於一個很奇怪的現象：Disdier Head (2008)對一百多篇關於距離對於貿易影響的文章進行了薈萃分析，發現距離貿易彈性一直穩定在1左右，也就是說距離增加1%，貿易量跟著下降1%，幾十年來一直如此。幾十年來運輸技術、基礎設施、貿易壁壘下降，已經使得貿易成本大幅下降，而距離彈性的值依然巋然不動……到現在還沒有解釋清楚其中的機制

此回答已被知乎日報收錄：傷口癒合這事，你以為簡單吧？可是我花了博士四年都還沒搞懂

手上破了一個小口，止血，結痂，手賤摳兩下，過兩天好了，這麼簡單的過程，科學家肯定已經懂了吧。

可是我花了我博士四年，連這個過程的千萬之一都解釋不清，學界泰斗，各專家，也沒有人敢說自己能解釋清。很多生理學，病理學的東西就是這樣，越鑽研這個東西，就越覺得正如蘇格拉底所說

我唯一知道的事，就是我一無所知。

之前寫了一個回答，就直接搬過來，看看一個0.5毫米的口子，到底有多難搞懂。

當我拿到我的課題之時，我也以為這樣一個過程有什麼好研究的，那麼簡單的事，感覺一點就沒有拯救世界的潛力，我課題應該是癌症，神經與心腦血管啊！

但當打開每一個綜述，第一句話永遠是，傷口癒合是人體中最複雜的生物學過程之一，像打開了一個新世界的大門。

創口剛形成的炎症階段的這些炎症因子會告訴別的細胞，我這有傷口，需要再生修復。

對於大家，發現傷口發紅，大概可能就說發炎了，可發炎這兩個字意味著這麼一個表

這還只是一部分比較重要的，還有一些作用不那麼重要的沒有錄入。

然後進入再生階段

Epidermal growth factor (EGF) family

Fibroblast growth factors (FGFs)

Vascular endothelial growth factor (VEGF)

Insulin-like growth factors (IGFs)

Wnt proteins

Jagged, Delta and Notch

Transforming growth factor β (TGF-β)

Activins

Bone morphogenetic proteins (BMPs)

隨便拿一個Epidermal growth factor (EGF) family的通路

隨便挑一個都涉及到幾十個蛋白。三種調控方法。還有之前提到的Hippo，也是異常複雜。這中間每一個基因出現問題，整個過程就會受到影響。所以我們常用Orchestration(管弦樂)來形容組織修復過程。

所有這些生長因子（Growth factors) 都需要相應受體(Receptors)出現在相應細胞上，比如TNFR1,IL6R,來激活下游信號傳遞(Signaling transduction),信號傳遞裡面又有很多轉錄因子，比如TNF/TNFR1／NFkB,轉錄因子又分經典通路與非經典通路（canonical and non-canonical),還涉及到磷酸化與細胞內轉運的蛋白。當磷酸化後的轉錄因子進入到細胞核，再調控下游基因表達，下游基因表達，又啟動其他細胞的其他通路，環環相扣。

大部分的組織再生在不同生物里，都是異曲同工。涉及到的基因成千上萬。

我博士生涯5年，能解決的只是Transforming growth factor β (TGF-β)通路中一個小小的調節者，而且只涉及幾種細胞。更不用說還有很多未被發現的基因，以及其他重要的細胞種類了。

生物學上對一個現象的解釋，永遠是管中窺豹。

我們只能給出相對重要的發現，其實只是在特定條件下，一種特定的現象，有時候根本不能反映人體中真正在發生的。

在傷口癒合中，有明顯變化基因就有1000個，很多我們都不知道其在整個進程中有什麼作用。

傷口癒合microarray研究，每一個點代表一個基因，紅點代表上調，綠點代表下降

其次，傷口癒合可不只涉及到人體自身哦。還有細菌小朋友。

研究者從6個人的手臂上檢測到了182種細菌。這些細菌大多是葡萄球菌、鏈球菌和棒狀桿菌。

而細菌所表達的基因，直接影響傷口生長因子的表達，有些細菌被證明促進傷口癒合，也有些細菌被證明是對無法癒合的傷口潰爛的致病菌。

我博士委員會一個教授，因為發現了一個沒人注意到的小蛋白在傷口癒合的重要作用，就賣了6400萬歐元，這樣的蛋白，大概有幾千個。

現在還有覺得看似不痛不癢的小傷癒合，是一個有人能解釋清楚的問題了么？

References:

B?hm F, K?hler UA, Speicher T, Werner S. Regulation of liver regeneration by growth factors and cytokines. EMBO Molecular Medicine. 2010;2(8):294-305. doi:10.1002/emmm.201000085.

Michalopoulos GK. Liver Regeneration. Journal of cellular physiology. 2007;213(2):286-300. doi:10.1002/jcp.21172.

Gonzalez AC de O, Costa TF, Andrade Z de A, Medrado ARAP. Wound healing - A literature review. Anais Brasileiros de Dermatologia. 2016;91(5):614-620. doi:10.1590/abd1806-4841.20164741.

Deonarine K, Panelli MC, Stashower ME, et al. Gene expression profiling of cutaneous wound healing. Journal of Translational Medicine. 2007;5:11. doi:10.1186/1479-5876-5-11.

Cooper L, Johnson C, Burslem F, Martin P. Wound healing and inflammation genes revealed by array analysis of 「macrophageless」 PU.1 null mice. Genome Biology. 2005;6(1):R5. doi:10.1186/gb-2004-6-1-r5.

甩鞭子為什麼會啪啪啪。

甩鞭子時候會發出啪的一聲，科學家們已經認識到這是由於在鞭子甩動的過程中末端速度超過音速產生的音爆效應，但是具體原理的探討直到現在還在進行。

一個簡單通俗的解釋是甩動鞭子的過程中鞭子具有一定動能，而甩動時由於一端A被手握住，動能就被不停的驅趕到左邊運動的一段。但由於B端向下運動，左段越來越短，質量越來越小，就造成B端速度越來越快，從而超過聲速，產生音爆。

顯然，這個模型是很粗糙的。因為在甩鞭子的過程中鞭子的動能沒理由保持不變。而且，最後發出聲音的部分究竟是末梢，還是中間部分，也存在很大爭議。例如PRL上的這篇論文認為聲音來源於鞭子中間形成的圓圈。

軟繩問題是至今難以解決的問題之一。

再比如一根豎直棍子上連接一個繩子，當棍子旋轉起來時繩子被甩開，求穩定時繩子的形狀。

基本分析方法是微元法。但在微元法過程中，繩子微元長度與角度變化角度是等階小量，二者之比是曲率半徑，因此不能認為每個繩子微元兩端的力是反向的。有些同學按照下面的方法求解出對數函數，就是犯了這個錯誤。

實際上，繩子的形狀可以通過一個複雜的微分方程求解，如下：

$[f$

這個方程的解析解難以找到，只能通過計算機做一些數值解。這是某位大神為我用計算機模擬出來的結果。

ps 當我討論這個問題時居然有個物理學博士非跟我說繩子的形狀是對數，她說要把上下兩個根號約分就可以了，並讓我回去重學微積分。

塑料袋。

{抽時間完善了一下答案，見後面}

別以為天天用的塑料袋科學界已經搞明白了，實際上聚合物高分子的最簡單性質都是一坨漿糊。
最簡單的聚乙烯塑料，高分子鏈段的糾纏使聚合物有了延展性和可塑性。
然而糾纏的定義居然都沒有搞明白。。。

英國哪個大學的數學系大牛來著，在2015年大分子上發表論文，通過強化的統計方法和可視化方法，他終於利用分子模擬搞清楚了糾纏的發生和發展，學術界終於有第一人可以直觀給出定量的糾纏定義了。

高分子聚合物現在都應用到宇航飛機了，居然連最基礎的鏈段作用精確定義都沒有，更別提分子結構設計，和分子結構預測宏觀性能了。

衰，聚合物應用領域目前都是先射擊再畫靶的狀態。

~~~~~~我踏馬的就是分割線，下面是更新的，加點圖騙贊~~~~~~~~~

0. 高分子研究從分子開始

高分子聚合物的研究難點在於，從局部看，高分子聚合物鏈段長短不一，結構可能也不完全相同，混合在一起處於高度無序的混亂情況；然而從宏觀來講，高分子聚合物卻有一定的特性，似乎存在著規律。因此，高分子特性的理論研究主要從分子結構著手，來研究大分子的相互作用，進而推廣到預測宏觀性質上。

這種自下而上的研究方式，當然要以分子模擬為主了。

分子模擬的開山劈地之作，要數1977年Nature那一篇石破天驚的論文了。

1977年時，計算器都是奢侈品的時候，已經有人寫出了Fortran的分子模擬代碼，用來模擬蛋白質了。沒錯，高分子的分子模擬技術最早是由生物那幫實驗狗們開發的；事實上現在分子模擬的前沿和最廣泛的應用，仍然是生物領域，高分子化學領域其實很小眾。

McCammon, J.A. et al. Dynamics of folded proteins. Nature 267, 585-590(1977)

這篇論文發在Nature上，不但因為其開創了劃時代的分子模擬技術，更因為他得到了一個震驚世界的結論。彼時科學界認為蛋白質這種大分子處於一個相對穩定的狀態，然而分子模擬結果顯示（儘管當時只能做到模擬9.2ps真空狀態蛋白質動態），蛋白質完全不是靜止狀態，每一個分子都在不停的震動，最終使蛋白質的鏈段在運動、平衡中不斷轉換。

學術界為此震驚，沒想到這一坨抽搐的大分子居然就是蛋白質真正的動態。從此，科學界有了新的論文灌水神器--分子模擬。

1.真空農場的球形雞

分子模擬雖然是個有用的利器，但是其理論限制非常明顯。首先，對於聚合物體系，從量子角度計算電子顯然太昂貴，所以所有電子被簡化成了電荷，變成了原子的一個參數；其次，分子模擬計算中的積累誤差非常大，因此常用的精確數值解法反而由於不夠穩定的特點而被拋棄（例如龍格庫塔法），取而代之的是解不那麼精確，但是非常穩定的能量守恆解法。

這還不算完，因為計算每個原子也太累了，索性把一團原子都用一個球來代替吧！把聚合物變成一堆彈簧連起來的珠子--Bead-Spring Model。更神奇的是這個BS模型居然還挺准。

▲生物領域，這種粗粒度模型更為廣泛，但是要謹慎使用

聚合物在空氣和溶液中，計算太麻煩，省略吧，變成真空。

這樣，大部分分子模擬都變成了真空場里一堆球的動態運動，真空農場的球形雞出現了，科學界用的不亦樂乎。

2.高分子聚合物難在哪？

聚合物的分子鏈段就像頭髮絲一樣，不同長短、粗細、結構的頭髮絲纏在一起，有時候絲般順滑，有時候糾纏不清。這種長鏈分子之間的纏繞，高分子研究中叫纏結（評論區大神教我做人）。纏結可以說和聚合物的性質有著密切關係，為何塑料袋可以鋪展開來，變薄變透明卻又不破裂？因為聚合物分子之間有纏結，施加一定外力後仍然纏在一起，只是應力變大。此外還有聚合物擠出變形、虹吸等等現象，都和鏈段纏結相關；在溶劑中，聚合物鏈段發生鬆弛，有的纏結可以解開，有的解不開，這也影響了聚合物加工的過程。

如果我們可以充分從分子結構預測聚合物的纏結特性，進而計算宏觀性質，那麼聚合物擠出、成型等等加工過程將會變得更為可控。例如，如何把塑料袋做的更薄更結實，是否可以從分子修飾來影響聚合物特性，或其他等等方面進行研究，效率要高過試驗試錯的研究方法。

然而理想非常美好，現實十分窘迫。聚合物在溶液中的鬆弛行為已經得到了充分理解（因為稀溶液體系比較簡單），但是聚合物的熔融、塑化（不知道是不是這個詞，本人非專業）和撕裂卻是高分子模擬的噩夢。尤其是最後的撕裂過程，由於涉及到分子鍵的斷裂，所以分子模擬和量子化學計算都無能為力。更可怕的是，在高分子領域，聚合物被撕裂可能是也可能不是一個化學過程，很可能只是纏在一起的分子自己脫開了，沒有分子鍵斷裂，也可能短鍵和脫開同時發生。

目前最先進的分子模擬技術已經可以模擬石墨烯斷裂過程，但是對於聚合物斷裂過程，仍然毫無進展。

說回聚合物的纏結，至少這個現象是目前理論可以解釋、預測的一部分內容。

那麼纏結的定義是什麼？答案是，說不準。我們可以說兩個鏈段纏在一起了，但是什麼情況開始算纏結，什麼情況算分開，對不起，沒有定義。

直到2014年。

英國Reading大學數學物理科學系的Likhtman教授可以說是聚合物分子模擬界的大牛，靠著分子模擬理論深度獨步武林，Science常客。在2014年，他在權威雜誌Macromolecules上興奮（本人腦補）的發表了最新研究成果《Microscopic Definition of Polymer Entanglements 》，直譯一下：聚合物纏結的微觀定義。（文獻：http://dx.doi.org/10.1021/ma4022532 | Macromolecules 2014, 47, 1470-1481 ）

大牛就是厲害，在期刊上給一個學術常識下定義。

Likhtman通過一些特徵參數篩選統計了分子模擬過程中的現象，成功實現了對纏結作用的精確觀測。

▲終於可以從分子模擬海量數據中統計纏結現象了，這麼好的結果為什麼不發Science？

看了Likhtman的結果，興奮之餘不免流下兩行清淚，原來這麼基本的纏結現象，學術界居然到了2014年才首次在分子模擬結果中明確觀測，才能定量給出定義。

▲Likhtman還發明了纏結現象可視化方法，讓我們（他自己）可以觀測纏結的動態發展

這些成果對纏結現象進行了很好的歸類，圖像優美，就像在跳舞的毛毛蟲。

▲Likhtman歸類的集中纏結行為模式

分子模擬發展到了這種程度，更像是在求解繩扣問題的拓撲學了。如果我們再把Bead-Spring模型中的彈簧和小球的參數調一下，其實這就變成了弦理論模型。。。（弦理論中的弦也是由球簧模型來表示，只是作用力等等不同）

時間到了2014年，高分子的纏結現象終於得到了定義，我們的高分子理論研究，終於可以順利展開了。

與你們對科學的悲觀不同，我看到的是一片藍海，這麼一個學術的汪洋大海，無限的論文等著你來發表。當然，工業上不用理解這一套，聚合物塑料袋該怎麼做還是要怎麼做的。

3.塑料還有哪些難點？

高分子是我們最好的材料，它既是我們丟棄的塑料袋，染白了大地，也是天上飛機經濟艙座椅上的廉價PU，溫暖了你的屁股；它既能絕熱絕緣，成為電源插座，又能導電傳質，為燃料電池做電解質。

然而，在聚合物領域，我們不得不面臨一個尷尬，當我們有一種材料需求時，我們是無法根據需求來設計分子結構的。

例如，我需要燃料電池裡面的聚合物電解質電導率高、又不降解。那麼請問什麼樣的分子滿足要求呢？答案是不知道。

也許我們根據經驗可以在分子上畫幾個基團，分析一下這樣的聚合物為什麼性能更好；也許我們可以用分子模擬計算幾個想像聚合物的性能，說他們如果製備出來是更優秀的材料。

但是結果多半是，真正的材料性能太差，或根本是南轅北轍。理論計算的性質如果能與實際分子有著幾個數量級的差距，那都算是非常精確的模擬了。

所以說高分子領域處在先射擊、再畫靶的狀態。當我們勾兌溶液、過濾產物，終於發明一種新的聚合物的時候，我們大部分狀態是不知道這個聚合物能幹嘛的，只能不斷的試來試去，最後發現了聚合物的最佳性質和應用領域。

過程有點像盲人摸象。

這中間，無數優秀的材料被錯過。例如PBI，誰能想到這麼優秀的工程塑料、LEGO玩具的忠實供應商，居然可以攤薄了去做燃料電池電解質呢。

4.不要一葉障目

不要嘲笑分子模擬真空農場球形雞的超級近似是不切實際，這反而恰恰說明了我們科學的飛速發展。從一個抽搐的蛋白質，發展到了現在模擬聚合物熔融過程，僅僅用了。。。40年，這是飛速的突破！

雖然高分子中存在過多的黑盒過程，我們無法理解其中全部奧妙，但是並不影響我們繼續玩著樂高、用著塑料袋。

但是，由於我們對世界的好奇心，驅使著不斷有人去對這些微不足道的微觀現象進行研究。而且根據人類2000年的歷史經驗，每次這種對於基本原理的探尋，都會有更為豐厚的技術回報。

各位研究生、博士生們，繼續搬磚吧，仰望星空時間到此結束。

新葯上市的時候藥理葯動清清楚楚

化學結構或者蛋白質組成清清楚楚

適應症和用量清清楚楚

用於支撐的科學論文和專利可以堆滿屋子

科學家好厲害啊

不說醫學已經可以解決大部分疾病

至少這款葯怎麼工作的事很清楚了吧？

胡說八道...

真知道了就不會有那麼多不良反應

往往是找到了癥狀發展過程中某個pathway

研發了上面某個物質的inhibitor或者agonist

但是全然不知道這個物質在其他pathways

到底起到了什麼作用

所以導致各種各樣的副作用

在理論上是挖掘不出來的

必須通過臨床人體試驗收集

我們對我們自己的了解

不比我們對宇宙的了解更多

很多研發工作來源於下面這些理論基礎

然而下面這些就好像冰山裡的一個水分子

每一個節點上的各個物質

又引向其他無數不同的新的pathways

最後讓人崩潰

為什麼我們看不到像薛定諤的貓這樣的宏觀疊加態？

必須承認的是，連薛定諤本人的態度都是這種宏觀疊加態不存在。但是，疊加態是相對給定測量基底（包含了相應觀測量的本徵態）定義的，一組基底下的疊加態可以是另一組基底下的本徵態，反之亦然。所以，如果能以生死疊加態本身構建基底測量，普通的死貓就反過來變成了新基底下的疊加態，從而會坍縮到可被我們觀測的生死疊加的結果。

不止如此，由於貓處在生死疊加中，再度以普通的基底測量即有可能將貓坍縮成活貓，即使是變成死貓，只要繼續循環上述步驟直到把貓復活就行了。可見，除非規定只有少數特殊的基底能在宏觀世界應用，觀測者總可以「只多看幾眼」就扭轉生死。

可是，為什麼只有極少數基底會受到眷顧呢？這不是什麼可以賴在物理定律不對現象背後的本質下斷言之類的借口上的問題，而是實實在在對觀察者的約束了。所以理應有一個機制解釋這些基底被優選的緣由，很遺憾，這個機制並不是經常被拿來說的退相干。

因為定義「密度矩陣非對角元」時就已經欽定了目標基底。總可以針對一個特定的密度矩陣去構造對角基（於是，非對角元一開始就是0了），然後詢問：為什麼我不能用這個對角基來測量呢？問題馬上回到原點。

最近「蘆葦」這個詞火了，躺著被熱點蹭了的我也表示很無奈╮（╯＿╰）╭
～～～冰天雪地360度盤旋分割線～～～
以下正文

混凝土的力學性能，雖然到處都在用，也用了很多年了。一般都是測個立方體強度，基本無法通過配合比準確預測強度，只能根據經驗公式得出一組配合比去試配。尤其在微觀層面上，內部組分太多，隨機性太大，化學反應複雜，完全就是一個混沌，基本只能宏觀把控。而且從使用上來說，意義不大，以目前的技術水平進行計算分析的代價遠超配上幾組試強度，還不一定準確，在未來幾十年這個現狀恐怕也難以改變。不過從科研上來說，意義還是比較重大的。

結構設計，雖然出的設計規範能裝滿一個旅行箱。現在力學分析十分成熟，但是那都是理想狀態下的，實際進行結構構件設計時，由於實際材料的不確定性，材料間相互作用也是不完全定量的認知，結構承受荷載的多變。也是大片的經驗公式，經驗係數，所以不同水平的結構設計師做出來的東西差距很大。當然，大量的經驗公式和係數確實方便了設計計算流程。

以上感受在土木狗以及材料狗處理實驗數據，擬合定量關係式的時候感受最深

2017-12-11 17:12
受一評論啟發，忽然想到一點。土木相關有很多經驗所得的規定，可以預見這一學科是一步步試錯發展過來的，而說不準哪一條經驗所得的背後都可能是一場事故。
能立馬想起來的比如樓梯板必須雙向雙層配筋就是汶川地震之後加入規範強條的，因為震後調查發現大量震區大量建築樓梯板從中折斷導致人員疏散困難。
細思極恐……

牙齒是一種陶瓷材料

一般陶瓷材料需要高溫燒結生成

然鵝，牙齒是在正常體溫下生成

就兩點（1.陶瓷大家庭有哪些常見成員。2.牙齒是否含有陶瓷.）統一回復下評論區

很多小夥伴認為陶瓷就是陶土經過燒制而成的瓶瓶罐罐、瓷碗瓷壺，實際上現代科學所說的陶瓷材料是一個更廣泛的概念。

你們心中的陶瓷是長這樣

或者這樣

然而這些也是

A selection of silicon nitride components.

好了，親愛的小夥伴們，看到這些，是不是也搞不懂啥是陶瓷材料了吧

簡單點說，陶瓷是無機化合物、非金屬固體材料，其包含主要以離子和共價鍵結合的金屬，非金屬或類金屬原子。一般而言，陶瓷材料是指用天然或合成化合物經過成形和高溫燒結製成的一類無機非金屬材料。

不只是景德鎮出品才叫陶瓷，啊啊啊

那傳統陶瓷和功能陶瓷有啥關係

2.牙齒是含有陶瓷材料的

催化劑
初中就學過二氧化錳催化雙氧水分解，看著很稀疏平常的東西。催化劑已經成為現代工業的一大核心，80%的化工過程與催化相關。
然而真正的催化反應誰也不知道。弗里茨哈勃製備了工業合成氨催化劑，開創大化工催化一直沿用到現在。然而究竟催化劑表面發生了什麼根本搞不清楚，提一個反應模型，DFT計算一下，擬合結果挺好，就是一個諾貝爾獎，但真的是這樣的反應嗎？
想要搞清楚催化劑上究竟發生了什麼，需要超高真空技術，原位顯微技術，超高時間分辨，固體物理，表面物理化學多種技術理論齊頭並進。現在的科研人員做的，都是自己炒菜，炒出來結果好了往上套個理論模型。
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首先感謝南七技校黃偉新，汪文棟和邵翔三位老師給了我這個在這回（zhuang）答（bi）的機會
之所以說催化劑沒有弄懂，主要在於實驗室研究和現實之間存在pressure gap和material gap，材料鴻溝和壓力鴻溝，研究表面物理化學的諾獎得主Edward曾說，對於催化，一定要從最簡單的棋盤模型入手，由簡入繁（原話記不住了，大概就這個意思）。而現在的工作也基本都還在這個棋盤模型的初級階段。將催化劑表面看作規則的晶體，就像棋盤的網格那樣，在超高真空的環境中，只給出一種或很有限的反應物，觀測計算表面反應，也就是壓力極低，這兩點就是理想模型與現實的主要差距，實際催化劑表面無比粗糙，化工生產環境壓力巨大而且雜質眾多，這些決定了現實催化是一個無比複雜的過程。
但是說一無所知，也是不對的，雖然對於催化背後的機理雖然的確知之甚少，但上百年的研究總還是總結了一些規律。
比如成功的把催化限定在表面物理化學領域，比如得到了暴露晶面、雜質、缺陷與活性的關係，有了火山型曲線，有了D-band center，有了種種吸附和反應模型，這些都在一定程度上符合了現實。
然鵝，所有的模型也好假設也好，都只是在結果上符合現實，而且都是在特定條件下，遠達不到普適。對於計算，往往只計算兩三個原子層，非常有限的原子數目，忽略很多臨近原子的影響以簡化計算，這些結果可離現實差的遠得很吶。而且很多原子間的作用都完全沒搞清楚。這些都是固體物理量子力學亟待發展的方向。
更何況，好奇心害死貓，科學家們總希望能夠真正「看到」催化劑的作用機理，這也就是我之前提到的，超高真空技術和原位顯微（表徵）技術和超高時間分辨（吸附、反應、表面遷移、脫附這些都在納秒皮秒尺度下）。
評論中有人提到07諾獎。也就是上述的原因，我們也不知道究竟對不對，但埃特爾老先生的靶畫的真的很完美，所以得了諾獎。模型算的那麼好也是本事啊，也是一項偉大的工作。
還有挺多人對炒菜頗有微詞，不過事實就是這樣，哈伯他也是炒了好多年炒出一個鐵鉀釩。我也很想固體物理學的棒棒的，算出一個催化劑再把它合成出來，奈何世界上絕大多數人都沒這個腦力（聽說有一個美國大牛一直在這麼做）
還有人提量子隧傳，這個我承認我不懂，各種量子效應在我這就像玄學，就知道stem用了隧船效應。
以及何政達老師的那個回答，他的課我也旁聽過，寫的挺好的，總結了很多已經探明的規律。

e+π是無理數

湍流問題啊，經典物理最後一個未解難題。
簡單來講，就是流體為什麼是這樣流動的。（好像簡化太多了）
我當初了解到湍流問題的時候，第一反應是，這樣一個經典物理的問題物理學家竟然還沒有解決嗎？
實際上，這個看似簡單的問題困擾物理學家好幾百年了，從描述流體的基本方程（NS方程）提出到現在也快200年了，至今沒有解決。
湍流的宏觀統計量是否受初始條件微擾的影響？是否滿足什麼還未發現的物理規律？我們能找到一個模型解釋湍流的發生過程和內部結構嗎？甚至於，NS方程在給定初始條件下是否一定有解？若有解，解是唯一的嗎？
這些問題科學家要麼還未達成共識，要麼還處於完全懵逼的狀態。科學家現在唯一能做的就是通過數值方法解NS方程，僅此而已。

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很多人不清楚這個問題神奇在哪裡。
湍流問題在數學和物理上遇到了雙重困難。
一方面，大多數（並非全部）物理學家認為NS方程可以完全描述湍流，也就是說我們已經有了流體瞬時值滿足的方程，但是這個方程數學上得不到解析解，甚至於解的存在性和唯一性也無法得到證明。這是湍流問題的數學困難。
另一方面，既然我們已經有了方程，只是單純解不出來，我們是否可以認為這個問題在物理上已經解決了呢？並非如此。就好像，即便你假定分子的運動完全滿足牛頓定律，你也不能說有了牛頓定律所有熱力學問題就已經被解決了。儘管作為混沌系統，我們無法長期預測湍流的某個瞬時值，但是實驗表明，湍流的宏觀統計量是穩定的。那麼，有沒有這樣一個物理模型和與之對應的數學方程，能夠預測這個穩定的宏觀統計量，解釋湍流的發生過程和內部結構呢？答案是，目前還不存在一個所有人都能接受的完美模型。這是湍流的物理困難。

板塊漂移的機制是什麼？

魏格納在1912年就提出了大陸漂移理論。我上小學時對這位老哥印象很深，在醫院裡面對著地圖就能想出這麼顛覆性的內容。

魏格納從地層古生物各個方面舉出了詳細證據，但由於這想法實在太超前，大家都不買賬。很長一段時間內槽台學說一直佔主導地位，該學說認為所有的山川湖海在水平方向都是不動的，只有垂直方向上的運動：海上升成山，這樣可以解釋陸地上發現的古海洋地層，同樣山也可以下降為海。

直到上世紀六十年代古地磁學的發展強有力證明了漂移學說。簡單說就是由於地球磁極每幾萬年就發生倒轉（南北磁極顛倒），而岩石在成岩過程中會反映當時地球磁極方向。科學家驚恐地發現，洋中脊附近的岩石磁性呈明顯的帶狀分布。唯一可能的解釋就是洋中脊噴發出的岩漿冷凝成岩，同時不斷向外擴張，在這一過程中記錄了地球磁級的倒轉。

洋中脊在擴張，但地球表面面積就那麼點，肯定總有地方會消減，於是就有了附沖帶。在附沖帶，地殼和岩石圈地幔一起發生了俯衝，落到了地球深部，於是保證了地面上物質進出相抵。

那麼現在問題就來了，究竟是什麼力量在驅使板片漂移呢？這就涉及到大陸動力學內容了。有人主張俯衝板片的重力拉扯是主導原因，也有人認為是洋中脊推力是主導原因，還有人認為是因為軟流圈地幔對流對上覆板片的拉拽作用，還有其他一些理論，但究竟誰佔主導地位，學術界還是紛紛擾擾爭論不休。

為什麼搞清這個問題這麼難呢？這是個宏大的問題。首先，資料獲得難，人類對地球內部直接探索極為有限，世界上最深的鑽井在俄羅斯，只有11km，更深的地下，目前只有藉助地球物理資料進行研究；第二，地球無法進行對照實驗，畢竟地球只有一個，不可能弄一大堆地球來做實驗，這種常見的科學方法在地質上行不通，只能進行數值模擬。

所以，雖然我們從小就知道大陸是漂移的，地質學家也在用板塊學說解釋許多現象，如火山、地震，但板塊漂移背後的機理我們還並不太清楚，還有待進一步研究。

任意一個常見的化學反應都由N多個基元反應構成，而目前絕大多數化學反應的基元反應或者說分子機理都是尚不明確的。比如中學化學說兩分子氫和一分子氧碰撞生成兩分子水，那只是一個比較形象直觀的說法，真實情況要複雜得多，目前根本沒搞清楚氫和氧是怎麼碰撞生成水的→_→

這種問題在生物學中比比皆是，以至於現在「老葯新用」也成了熱門方向。

大腦的運動皮層是幹嘛用的？

即使是很多非運動控制專業的神經科學業內人士，也容易相信運動皮層的作用已經明確了，就是發出運動指令，最終控制肌肉的運動。這個想法確實有關聯性的證據支持。

然而，大量的損傷實驗表明運動皮層並非執行運動所必須。

當大鼠經過訓練習得用前爪按搖桿的技能後，徹底損毀其運動皮層，無需再訓練就能夠執行已習得的任務。

事實上，幾乎完全沒有皮層的小鼠和普通小鼠幾乎沒有日常行為上的差異。

那麼如果不是運動控制，在運動皮層看到的各種與運動相關的信號是在幹什麼呢？現在誰也不知道。

參考：大腦中負責xx的區域？腦區功能定位的陷阱：操控神經迴路的脫靶效應