世界級科學成果

❶ 世界上最領先的科技成果都有哪些

網上搜的，不全，一樣對你有幫助

在浙江烏鎮舉辦的第三屆世界互聯網大會增添了一項重磅環節：15項全球最新科技成果在16日集體發布。其中一些堪稱顛覆性的行業突破。

15項世界領先科技成果

特斯拉增強型自動輔助駕駛(特斯拉電動汽車公司)

IBM Watson 2016(國際商業機器公司/IBM)

以飛天開放平台為基礎的大規模分布式高可用電子商務交易處理平台(阿里巴巴(中國)軟體有限公司、浙江螞蟻小微金融服務集團有限公司)

卡巴斯基工控安全平台2016(卡巴斯基實驗室)

量子通訊技術(中國科學院量子信息與量子科技前沿卓越創新中心)

微軟Hololens混合現實全息眼鏡(微軟)

Transistor Density Increase by 1000X(加州大學伯克利分校)

網路大腦(北京網路網訊科技有限公司)

深度神經網路處理器(中國科學院計算技術研究所)

三星復合生物信號處理器(三星電子)

「神威·太湖之光」超級計算機(國家超級計算無錫中心)

SAP工業4.0互聯網製造解決方案(思愛普(中國)有限公司)

微信生態創新(深圳市騰訊計算機系統有限公司)

華為麒麟960手機SoC晶元(華為技術有限公司)

Qualcomm 5G NR(新空口)原型系統和試驗平台(美國高通公司)

一秒12萬筆賬不出錯

「『雙11』這天，24小時內1207億元的購物背後，是我們的飛天技術平台在支撐。」阿里巴巴集團CEO張勇說，「今年我們創造了一個紀錄，電子交易系統支撐了每秒鍾17.5萬筆交易訂單和12萬筆支付，零錯誤。」

張勇說，阿里巴巴發明的異地雙活技術，使系統面對巨大人流安然無恙。

網路總裁張亞勤說，他們研發的網路大腦，目前已包含了海量數據，包括搜索的、有行為的、定位的、交易的數據，可打造個性化的知識圖譜、商業邏輯和用戶畫像。網路大腦還是全球目前最大的深度學習神經網路，包含萬億級的參數，千億級的特徵訓練和千億級不同的模型，以及幾十萬台伺服器。

VR眼鏡帶你上火星

微軟全球執行副總裁沈向洋播放了一段視頻，戴上眼鏡的用戶看到實景和虛景貼合呈現，並可以操縱虛景。家裡的用戶，可以跟千里外的人共享圖像，做出虛擬標記，好把家裡的下水管卸下來。

❷ 中國領先世界的十大科技成果有哪些

國軍事科技在很多領域都處於世界領先地位，但總體水平離美俄還有很大差距，主要集回中在生產環節答上。但是在一些高端領域，我國卻起步很早，所以在未來高技術軍事領域我國不會吃虧，這也就是美國為什麼認為我國在未來10-20年內將成為其主要競爭對手的原因。

❸ 世界著名的科學家及主要成就

地質學家李四光、氣象學家竺可楨、數學家華羅庚、物理學家吳有訓、醫學家林巧稚、天文學家張鈺哲、化工學家侯德榜、農學家丁穎、數學家熊慶來

❹ 21世紀偉大的科技成果有哪些

1、天宮二號

天宮二號，即天宮二號空間實驗室，是繼天宮一號後中國自主研發的第二個空間實驗室，也是中國第一個真正意義上的空間實驗室，將用於進一步驗證空間交會對接技術及進行一系列空間試驗。

天宮二號主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫學等領域的應用和試驗，包括釋放伴飛小衛星，完成貨運飛船與天宮二號的對接。

天宮二號空間實驗室已於2016年9月15日22時04分09秒在酒泉衛星發射中心發射成功，將與神舟十一號飛船對接。2016年10月19日3時31分。

神舟十一號飛船與天宮二號自動交會對接成功。2016年10月23日早晨7點31分，天宮二號的伴隨衛星從天宮二號上成功釋放。

2019年1月14日，天宮二號完成了伽馬射線暴瞬時輻射的高精度偏振探測，相關成果發表於國際學術期刊《自然·天文學》。

2、墨子號量子科學實驗衛星

墨子號量子科學實驗衛星於2016年8月16日1時40分，在酒泉用長征二號丁運載火箭成功發射升空。此次發射任務的圓滿成功，標志著我國空間科學研究又邁出重要一步。

中國量子衛星首席科學家潘建偉院士介紹，如果說地面量子通信構建了一張連接每個城市、每個信息傳輸點的「網」，那麼量子科學實驗衛星就像一桿將這張網射向太空的「標槍」。

當這張縱橫寰宇的量子通信「天地網」織就，海量信息將在其中來去如影，並且「無條件」安全。2017年1月18日。

中國發射的世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」圓滿完成了4個月的在軌測試任務，正式交付用戶單位使用。中國科學技術大學、中科院等單位相關領導在交付使用證書上簽字。

3、細胞核重新編程

所謂細胞核重新編程，是將成熟體細胞重新誘導回早期幹細胞狀態，以用於發育成各種類型的細胞，應用於臨床醫學，將細胞內的基因表達由一種類型變成另一種類型。

通過這一技術，可將一個體上較容易獲得的細胞（如皮膚細胞）類型培育成另一種較難獲得的細胞類型（如腦細胞）。

北京時間10月8日17時30分，2012年諾貝爾生理學或醫學獎在瑞典斯德哥爾摩揭曉。因為革命性地改變了人們對細胞和生命體的理解。

在細胞核重新編程研究領域做出了傑出貢獻，英國發育生物學家約翰·格登和日本京都大學再生醫科研究所幹細胞生物系教授山中伸彌，獲得這一獎項。

4、神光二號

神光二號是我國2002年成功研製的大型激光裝置，目前建在中科院上海光機所，由成百台光學設備集成在一個足球場大小的空間內。

可十億分之一秒的超短瞬間內可發射出相當於全球電網電力總和數倍的強大功率，從而釋放出極端壓力和高溫。

「神光二號」可用作科學實驗，釋放的巨大能量在實驗中產生的極端物理條件，對基礎科學研究、高技術應用和確保國家安全的新技術的推出，均有重大意義。

「神光」的未來前景誘人。據專家介紹，核聚變是未來清潔能源的希望所在，估計到本世紀中葉，科學家可利用激光聚變技術。

把海水中豐富的同位素氘、氚轉化為巨大的、取之不盡的能源。「神光二號」的建成，為我國科學家從海水中獲得能源邁出了可喜的一步。

5、神舟三號飛船

神舟三號飛船由中國航天科技集團公司所屬的中國空間技術研究院和上海航天技術研究院為主研製，「長征二號F」運載火箭由中國運載火箭技術研究院為主研製。

這次發射是長征系列運載火箭第66次飛行。自1996年10月以來，中國運載火箭發射已經連續24次獲得成功。

中國科學院和信息產業部等有關單位為這次發射研製了對地遙感、生命科學、空間科學等船載儀器和地面測控設備。

❺ 求世界重大科技成果及其影響

20世紀是科學技術發展突飛猛進的世紀，人類在本世紀所取得的
科技成就和創造的物質財富超過了以往任何一個時代。它們是推動經
濟和社會持續發展的決定性因素，改變了並將繼續改變世界的面貌。
它們中有一些為科技界公認的重大成就，將在人類歷史上永遠閃耀著
奪目的光輝。

20世紀初科學革命兩大成就

20世紀的科學是在19世紀的重大理論成果如熱力學與電磁學理論、
化學原子論、生物進化論與細胞學說等基礎上發展起來的。19世紀的
三大發現（X射線、放射性、電子）導致了20世紀前30年的物理學革命，
誕生了相對論和量子力學，成為20世紀科學發展的先導和基礎。

1、相對論

1905年，20世紀最偉大的科學天才愛因斯坦在他26歲時創立了狹
義相對論，提出了不同於經典物理學的嶄新的時空觀和質（m）能（
E）相當關系式E＝mc2（此處光速C＝3×108米／秒），在理論上為原
子能的應用開辟了道路。

關於E＝mc2，即物體貯藏的能量等於該物體的質量乘以光速的平
方，這個數量大到令人難以想像的程度。我們不妨打個比方說，1克物
質全部轉化成的能量，相當於常規狀態下燃燒36000噸煤所釋放的全部
熱能；或者說，1克質量相當於2500萬度的電能。

1915年，愛因斯坦又創立了廣義相對論，深刻揭示了時間、空間
和物質、運動之間的內在聯系——空間和時間是隨著物質分布和運動
速度的變化而變化的。它成為了現代物理學的基礎理論之一。

從1923年開始，愛因斯坦用他的後半生致力於統一場論的探索，
企圖建立一個既包括引力場又包括電磁場的統一場理論，雖然他沒有
取得成功，但是楊振寧和米爾斯於50年代創立了「楊—米爾斯場方程」，
發展了所謂「規范場」的理論，使愛因斯坦夢寐以求的統一場論可望
在規范場的基礎上得以實現。

2、量子力學

1900年，普朗克創立了量子論，提出能量並非無限可分、能量的
變化是不連續的新觀念。1905年，愛因斯坦提出了光量子論，揭示了
光的「波粒二象性」。1913年，玻爾把量子化概念引進原子結構理論。
1923年，德布羅意提出物質波理論。1925年，海森伯和薛定諤分別建
立矩陣力學和波動力學。1928年，26歲的狄拉克提出電磁場中相對論
性電子運動方程和最初形式的量子場論，使包括矩陣力和波動力學在
內的量子力學取得了重大的進展。

20代末量子力學的建立，是繼1905—1915年相對論建立之後對經
典物理學的又一次革命性的突破，它成功地揭示了微觀物質世界的基
本規律，加速了原子物理學和固態物理學的發展，為核物理學和粒子
物理學准備了理論基礎，同時也促進了化學鍵理論和分子生物學等的
產生。因此，量子力學可以說是20世紀最多產的科學理論，迄今仍具
有強大的生命力。

20世紀中後期5大科學成就

30年代以來，物質基本結構、規范場、宇宙大爆炸、遺傳物質分
子雙螺旋結構、大地構造板塊學說以及資訊理論、控制論、系統論等理
論的創建，使人類的視野進一步拓展到更為宇觀、宏觀和微觀的領域，
成為人類文明進步的巨大推動力。

1、物質的基本結構

從遠古時代開始，人們就在探討物質是由什麼組成的，有沒有公
共的基本單元。直到19世紀末，人們都認為這種共同的基元就是原子。
1911年，盧瑟福發現原子內部有一個核；1913年，玻爾指出放射性變
化發生在原子核內部，於是研究原子核的組成、變化規律以及內部結
合力的核物理學應運而生。

1932年，查德威克發現了中子。從此，人們認識到各種原子都是
由電子、質子和中子組成的，於是把這三種粒子和光子稱為基本粒子。

但是，基本粒子並不「基本」。一方面，正電子、中微子、介子
等新的基本粒子相繼發現；另一方面，基本粒子還有其內部結構。
60年代以來，出現了基本粒子結構的「誇克模型」、「層子模型」等，
使40年代末誕生的一門新的獨立學科——基本粒子物理學（又稱高能
物理學）至今方興未艾，成果累累。

2、宇宙大爆炸理論

現代宇宙學的研究發端於愛因斯坦。他在1915年創立廣義相對論
後，用它來考察宇宙的結構問題，於1917年提出有限無邊的宇宙模型。
1922年，弗里德曼提出的非靜態宇宙模型，認為宇宙是可能膨脹的。
1929年，哈勃確定了星系紅移（即退行速度）和距離之間的線性關系，
證實了宇宙膨脹理論。1932年，勒梅特提出了宇宙爆炸說。

1948年，伽莫夫把核物理學的知識同宇宙膨脹理論結合起來，發
展了大爆炸理論，並用它來說明化學元素的起源。這一宇宙大爆炸理
論在1965年發現的宇宙背景輻射現象和1998年哈勃望遠鏡探測到距地
球120億光年之遙的星系中得到了有力的支持。

3、DNA分子雙螺旋模型

1953年4月25日，英國《自然》雜志刊登了25歲的沃森和37歲的克
里克合作研究的成果——DNA雙螺旋結構的分子模型，這一成就後來被
譽為20世紀生物學方面最偉大的發現，也被認為是分子生物學誕生的
標志。

DNA是遺傳基因的物質載體——脫氧核糖核酸的英文簡稱。1915至
1928年間，摩爾根通過果蠅實驗，證明了坐落在細胞核內染色體上的
基因決定著生物性狀，從而創立了基因理論。染色體是由蛋白質和
DNA組成的。過去生物學界一直認為蛋白質是遺傳信息的載體，直到
1944年埃弗里等人通過實驗才證明了遺傳載體不是蛋白質，而是DNA。
1953年DNA分子結構雙螺旋模型的建立是打開遺傳之謎的關鍵。60年代
尼倫柏格等人破譯了遺傳密碼，證明地球上所有生物的遺傳密碼都是
相同的——DNA的4種核苷酸鹼基的序列代表了基因的遺傳信息，決定
著蛋白質的20種氨基酸的組成和排列順序。作為基因載體的DNA是生命
的後台指揮者，生命的一切性狀通過受DNA決定的蛋白質來表現。

4、大地板塊構造學說

1912年，魏格納提出大陸漂移說，認為在地質歷史上的古生代，
全球只有一塊巨大陸地，周圍是一片大洋；中生代以來，這塊古陸開
始分裂、漂移，逐漸成為現在的幾個大陸和無數島嶼，原來的大洋則
分割成幾個大洋和若干小海。

大陸漂移說經半個多世紀的發展，由地幔對流說（1928年）、海
底擴張說（1961年）等階段，到1968年勒比雄等提出了全球大地板塊
構造學說，建造了全球被分為歐亞、美洲、非洲、太平洋、澳洲、南
極六大板塊和若干小板塊的結構模型，得到了越來越多的科學驗證，
特別是海洋地質學的有力支持。

5、資訊理論、控制論、系統論

1948年，申農《通訊的數學理論》、維納《控制論：關於動物和
機器中控制和通信的科學》、貝塔朗菲《生命問題》的出版，標志著
交叉科學資訊理論、控制論、一般系統論的誕生；1957年，古德等《系
統工程學》的出版為系統工程論奠定了基礎。60年代以來，又出現了
新的交叉科學——突變論、協同論和耗散結構理論。

交叉科學不僅溝通了為數眾多的自然科學學科，而且在方法論上
也溝通了自然科學與社會科學。它向人們提供了定量、精確和最優的
認識世界的方法，對人類社會產生了深刻的影響。

20世紀的5大尖端技術成果

在科學的先導和生產的促進下，20世紀發展起來五大尖端技術：
核技術、航天技術、信息技術、激光技術和生物技術，在能源、材料、
自動化、海洋和環境等高新技術方面也有了長足的進步。

1、核能與核技術

原子核的裂變和聚變反應將產生和釋放出遠大於機械能、化學能
等產生的能量。核能的和平利用，為人類提供了一個既安全又清潔、
取之不盡而用之不竭的能源寶庫。

1942年，美國建成了世界上第一座原子反應堆，首次實現了人工
控制的鏈式核裂變反應。1945年第一顆原子彈爆炸成功。1952年第一
顆輕核聚變的氫彈爆炸成功。1954年，蘇聯建成世界上第一座原子能
發電站。60年代以後，核電站進入實用階段，發展至今已成為一種重
要能源，約佔全球發電總量的1／5。

核技術還廣泛應用於農業、醫療、材料、考古和環保等領域。
40年代放射性同位素開始大量生產，1947年比利發明了C14測定年代的
方法，1951年開始使用Co60等放射性元素治療癌症，70年代以來計算
機x射線斷層掃描技術（CT）廣泛應用於臨床，80年代初發展到核磁共
振掃描技術（MRI）。

2、航天和空間技術

1903—1914年，齊奧爾科夫斯基提出以火箭為動力的航行理論，
奠定了航天學的基礎。1919年，戈達德提出火箭飛行的數學原理，並
於1926年成功地發射了世界上第一枚液體燃料的火箭。1942年，布勞
恩主持設計發射的液體軍用飛箭成為二戰後各國火箭發展的藍本。

1957年，蘇聯用洲際導彈的火箭裝置發射了世界上第一顆人造地
球衛星，「空間時代」從此開始。1961年，蘇聯發射載人宇宙飛船，
人類首次飛向太空。1969年，美國「阿波羅」11號飛船登月，人類在
月球上留下了第一個腳印。1971年，蘇聯建造空間站，人類首次在太
空中有了活動基地。1981年，美國發射太空梭成功，從此人類可以
自由進出太空。

自50年代後期起，人類開始對月球和太陽系各大行星，以及遙遠
的行星際空間進行探測，至今已發射了100多顆空間探測器，去揭示宇
宙的形成與演化，探索生命的起源以及空間環境對人類生存環境的影
響。

3、信息技術

信息技術是20世紀發展最快的技術領域。它對人類社會、經濟、
政治、文化等產生了全方位的巨大而深遠的影響。

1906年，三極電子管的發明使電信號放大，從而使遠程無線電通
信成為可能。1947年，第一隻晶體管的誕生為電子電路集成化和數字
化提供了重要的基礎。1945年問世的電子計算機，已經歷了第一代
（電子管，40年代中至50年代末）、第二代（晶體管，50年代末至
60年代中）、第三代（集成電路，60年代中至70年代初）和第四代
（大規模和超大規模集成電路，70年代初開始）等發展階段，80年代
開始對新一代的智能計算機、光學計算機和量子計算機的探索已取得
初步成果。

隨著大規模集成電路的出現，計算機向巨型化和微型化兩極發展。
70年代中，巨型機的向量運算速度超過了每秒億次；微機則進入了千
家萬戶，標志著個人電腦時代的來臨。當今，巨型機的運算速度已達
每秒3．9萬億次，而計算機互聯網路則在2億多網民的學習、研究、交
流、貿易甚至娛樂等方面創造了嶄新的工作和生活方式。

4、激光技術

1917年，愛因斯坦在研究光的輻射的過程中，提出了「受激輻射」
的概念，奠定了激光的理論基礎。1958年激光被發現。1960年美國制
成了世界上第一台激光器，它用紅寶石晶體做發光材料，用發光強度
很高的脈沖氙燈做激發光源，在這種受激輻射作用下產生的一種超強
光束就是激光。

繼紅寶石激光器之後，半導體激光器（1963年）、氣體激光器
（1964年）、自由電子激光器（1977年）乃至原子激光器（1977年）
等相繼問世。

5、生物技術

基因重組技術（又稱基因工程）是20世紀下半葉蓬勃興起和發展
的現代生物技術的最前沿領域。60年代末至70年代初，阿爾伯和史密
斯發現細胞中有兩種「工具酶」，能對DNA進行「剪切」和「連接」；
內森斯則使用工具酶首次實現了DNA切割和組合。DNA的重組能創造性
地利用生物資

❻ 2003年世界10大科技成就是什麼

中國科技日復報12月30日評選出2003年世界十制大科技新聞。以媒體報導時間先後順序，分別為：

⒈科學家破譯4條人體染色體；

⒉熱核聚變研究取得新突破；

⒊國際社會合作確認非典病毒；

⒋用幹細胞培育出卵細胞和精細胞；

⒌發現由4個誇克組成的新粒子；

⒍發現宇宙暗能量的重要作用；

⒎「人類基因組外遺傳計劃」啟動；

⒏DNA上製造納米晶體管取得成功；

⒐記錄DNA連續活動的原子力顯微鏡誕生；

⒑光波在傳播中成功止步。

❼ 2007年世界十大科技成就

1、利用人體皮膚細胞「仿製」出胚胎幹細胞.美國和日本兩個獨立研究小組分別宣布,他們成功地將人體皮膚細胞改造成了幾乎可以和胚胎幹細胞相媲美的幹細胞.這一成果有望使胚胎幹細胞研究避開一直以來面臨的倫理爭議,從而大大推動與幹細胞有關的疾病療法研究.

2、發現類似地球的太陽系外行星.歐洲天文學家宣布,他們首次發現了一顆大小和表面溫度與地球相似的太陽系外行星.這為探索地外生命提供了新參考.這一代號為「581C」的行星距離地球約190萬億公里,正圍繞一顆比太陽小、溫度比太陽低的紅矮星運行.

3、全球氣候變暖已是不爭事實.這是聯合國政府間氣候變化專門委員會發表的第四份氣候變化評估報告梗概得出的主要結論.專家們預測說,從現在開始到2100年,全球平均氣溫的「最可能升高幅度」是1.8攝氏度至4攝氏度,海平面升高幅度是18厘米至59厘米,而造成這一趨勢的原因至少有90%可能是人類活動.

4、為宇宙暗物質繪圖.歐洲和美國的科學家在《自然》雜志上發表了首次為宇宙暗物質繪出的三維圖.三維圖顯示,正如科學家原先所料,暗物質在可見物質聚集的基礎上形成了一種絲狀的「骨骼」,最終產生了天體.

5、成功追蹤到光子活動.法國科學家宣布,他們已經上百次地成功追蹤到光子從產生到消失的整個過程,最長時間甚至達到半秒鍾.這項成果是一個新的飛躍,它向實現依靠光子進行信息存儲和運動邁進了一步.

6、發現多種疾病的致病基因.一個國際研究小組在一項人類基因組研究計劃中,又發現了約120種基因的變異與癌症有關.這一發現使已知的與癌症相關的基因從350種增加到約470種.

7、首次對活有機體實施「基因組移植」.美國馬里蘭州克雷格·文特爾研究所的科學家在實驗室中將一種細菌的基因組成功移植入另一種關系密切的細菌內,而且新植入的基因組開始取代原基因組運作.科學家計劃利用人工合成基因組進行類似試驗.如果試驗成功,將標志著一種人工合成生物的誕生.

8、發明DNA制動器.歐洲科學家開發出一種基於脫氧核糖核酸(DNA)的轉換器,名為DNA制動器或分子發電機.科學家認為,作為世界上第一個生物納米技術制動器,它的研製成功為在活的生物有機體和計算機之間建立聯系架設了橋梁.

9、能源新技術研發獲新進展.美國卡內基-梅隆大學化學工程專家設計出一種新工藝,可以大幅提高以玉米為原料生產乙醇的效率.這一成果將有助於推廣使用新型燃料乙醇汽油.美國弗吉尼亞理工大學、橡樹嶺國家實驗室和喬治亞大學的科學家開發出一種用多糖製取氫的新技術,以這項技術為基礎,未來的氫動力汽車將攜帶易於存儲的碳水化合物,如澱粉.碳水化合物和水在特殊的酶作用下分解產生氫氣,然後通過燃料電池產生電力,驅動汽車前進.

10、量子通信距離創下新紀錄.一個由奧地利、英國、德國研究人員組成的小組在量子通信研究中創下了通信距離達144公里的最新紀錄,並認為利用這種方法有望在未來通過衛星網路實現信息的太空絕密傳輸.此次實驗朝未來的衛星量子通信和量子物理的太空實驗邁出了重要的一步.

❽ 最近最前沿的科學成果

字數有限，內容無限啊，就撿幾條吧，內容也有刪減的。

新生哺乳動物心臟受損後能自愈【醫學】
美國德州大學西南醫學中心的研究人員在2月25日出版的《科學》雜志上報告說，老鼠實驗表明，新生哺乳動物的心臟在受損後完全能夠自我癒合，這一發現可為治療人類心臟病提供新的思路。
實驗中，研究人員將剛出生一周的小鼠15%的心臟切除，結果發現，在3周內，受損的心臟重新完好地長出來，其外觀和功能與正常心臟無異。研究人員認為，仍在跳動的未受損的心臟細胞，也就是心肌細胞，是新生細胞的主要來源。這些心肌細胞會停止跳動一段時間並且分裂，從而為心臟提供新鮮的心肌細胞。
「心臟病是發達國家威脅人們健康的頭號殺手，這是我們在尋找心臟病治療方法的道路上邁出的重要一步。」該研究報告作者之一、內科醫學助理教授希沙姆·薩迪克說，「我們發現，新生哺乳動物的心臟能夠自我修復，它只是在發育老化的過程中忘記了這一技能。目前的挑戰是要找到一種方法來幫助成年後的心臟回想起如何重新進行自我修復。」
此前的研究已經證明，一些能夠重新長出鰭和尾巴的魚類和兩棲類動物等低等生物也可以部分再生其受損的心臟。「相比之下，成年哺乳動物的心臟缺乏這種重新長出失去的或者受損的組織的能力，其結果是，當心臟出現損傷時，比如心臟病發作後，心臟就會變得越來越虛弱，最終導致心臟衰竭。」薩迪克說。
報告的另一位作者、分子生物學家埃里克·奧爾森博士說，成年後的心臟在發生損傷時無法再生，這是心血管醫學領域面臨的一個主要障礙。而這項工作表明，在出生後的一段「窗口期「內，哺乳動物的心肌再生是有可能的，只是這種再生能力隨後就失去了。有了這些認識，未來將可以通過葯物、基因或者其他方法以喚醒成年老鼠乃至成人的心肌再生能力。
研究人員表示，他們下一步將趁心臟仍具備再生能力時對這個短暫的「窗口期」加以研究，並找出心臟是如何以及為什麼會在生長發育的過程中「關閉」這一非凡能力的答案。（來源：科技日報 陳丹）

蘭州重離子冷卻儲存環成功加速83號元素鉍 【物理&化學】
文章來源：近代物理研究所 發布時間：2011-02-25
2月25日，中科院近代物理研究所科技人員在蘭州重離子研究裝置（HIRFL）冷卻儲存環（CSR）主環上成功實現了83號元素鉍離子（209Bi36+）束流的冷卻累積並加速到每核子能量170MeV，鉍離子是繼C，Ar，Ni，Kr和Xe等之後，HIRFL-CSR新加速的最重的離子。重離子209Bi36+束流的成功加速，既驗證了HIRFL-CSR的極重離子加速能力，也是我國重離子加速器技術進入世界先進行列的重要標志之一。
鉍金屬顆粒在超導ECR離子源SECRAL中被加熱蒸發，並在等離子體中電離產生209Bi36+離子，引出形成束流。209Bi36+束流經HIRFL-SFC迴旋加速器加速到每核子能量1.9MeV，在主環(HIRFL-CSRm)中經9秒累積到～2.5×107個離子，加速後能量達到每核子能量170MeV（單離子動能35.5GeV）。下圖為HIRFL-CSR主環加速209Bi36+束流過程中離子電流監測器DCCT上的監測信號。

研究實現原子間單量子能量交換 【物理】
據美國物理學家組織網2月23日報道，美國國家標准研究院物理學家首次在兩個分隔的帶電原子（離子）之間建立了直接運動耦合，實現了原子之間的單量子能量交換。這一技術簡化了信息處理過程，可用於未來的量子計算機、模擬技術和量子網路中。相關研究發表在2月23日的《自然》雜志上。
研究人員解釋說，他們讓兩個鈹離子在電磁勢阱中震盪進行能量交換，這一交換中是以最小能量單位——量子來進行的。這意味著離子被「耦合」在一起，表現出像宏觀世界中如鍾擺、音叉那樣的「和諧震盪」，做重復的來回運動。
實驗利用了一種單層離子勢阱，並將其浸在液氦浴中冷卻到零下269攝氏度。離子之間相隔40微米，漂浮在勢阱表面。勢阱表面裝有微小電極，讓兩個離子靠得更近，以便產生更強的耦合作用。超低溫度可以抑制熱量，避免擾亂離子行為。研究人員在勢阱上放了震盪脈沖來檢測鈹離子頻率。
研究人員還用激光製冷減弱兩個離子的運動，再用兩束反向紫外激光束將一個離子進一步冷卻到靜止狀態，調節勢阱電極間的電壓，就開啟了耦合作用。經測量，離子的能量交換每155微妙僅有幾個量子，而達到單個量子交換時頻率更低，間隔為218微秒。從理論上講，離子之間這種能量交換過程能一直持續，直到被熱量打斷。
「首先，一個離子輕微震動而另一個靜止，然後震動傳給了另一個離子，它們之間的能量運動是一個最小的能量單位。」論文第一作者、美國國家標准技術研究院博士後研究員坎頓·布朗說，「我們可以調節耦合作用，影響能量交換的速度和程度，還能控制耦合作用的開啟或終止。」用電極電壓來調整兩個離子的頻率，讓它們離得更近，耦合作用就開始了。當兩個離子頻率最接近時，耦合作用最強。由於正電荷離子之間的靜電作用，它們之間傾向於互相排斥。耦合使每個離子都具有了兩個電子的特徵頻率。
在未來的量子計算機中，上述技術可用於解決量子系統的復雜問題，破解當今使用最廣的數據加密編碼。不同位置的離子直接耦合可以簡化邏輯運算，有助於校正運算過程錯誤。該技術還可能用於量子模擬，以解釋復雜量子系統如高溫超導現象的原理機制。
研究人員還指出，類似的量子交換作用可以用來連接不同類型的量子系統，如離子和光子，在未來的量子網路中傳遞信息，如勢阱中的離子可以在超導量子比特（昆比特）和光子比特之間作「量子轉換器」。（來源：科技日報 常麗君）

英特爾新型連接技術最大數據傳輸速率可達10Gb/s 【信息】
據英國廣播公司（BBC）2月24日報道，美國晶元製造商英特爾公司推出了新型高速連接技術雷霆（Thunderbolt），其理論最大數據傳輸速率可達10Gb/s，該技術有望給用戶帶來高速數據傳輸和高清屏幕顯示。
雷霆技術即2009年英特爾發布的光鋒（Light Peak）技術。光鋒技術是一種用於將計算機及其它設備連接在一起的接線，它不僅像USB連接那樣可以傳輸文件，而且還可以傳送視頻和網路信號，這些數據的傳輸過程需要由Intel的一款功能晶元負責管理。雷霆技術則由一個英特爾控制晶元驅動，使用小型連介面。
然而，雷霆技術目前還無法達到其理論最大傳輸速率，因為英特爾公司現在採用的是銅線而不是光纖光纜。不過，英特爾表示，未來雷霆技術將使用光纖，屆時該技術甚至有望達到100Gb/s的傳輸速率。
英特爾稱，雷霆技術的設計目的是為了滿足高清媒體創造者的需求。雷霆技術可提供更快的數據傳輸速度，不到30秒即可傳輸一部完整的高清電影；該技術也能同時傳輸多種信號類型，使顯示器、外設等能共用一條光纜，以此減少用戶將各種電腦設備連接在一起所需要的光纜數量；培育出開發和使用PC的新方式等。
英特爾全球副總裁鄧慕理表示：「處理高清媒體內容是當前電腦用戶最關注的任務之一，雷霆技術為專業人士和普通消費者提供了更快、更方便處理這些內容的新方式。」
福雷斯特公司的分析師莎拉·羅特曼·艾普斯表示，「雷霆技術並非消費者一直翹首以盼的創新技術，但它是消費者心儀的技術之一，尤其在傳輸視頻方面，擁有獨特的優勢。」
雷霆技術的出現讓消費者對USB3和火線介面（Firewire）等其他連接標準的未來提出了質疑。雷霆技術的數據傳輸速度為10Gb/s；Firewire400的速度是400Mb/s，Firewire800為800Mb/s；USB2為480Mb/s，USB3為3.2 Gb/s。
蘋果公司將成為首個使用雷霆技術系統的電腦製造商，蘋果將在其筆記本電腦上裝配該系統。

激光壓制觀瞄系統 【軍事】
高能激光一直被視為21世紀最有前途的武器，並以其遠射程和強大殺傷力得到各軍事強國的追捧。中國的軍用激光技術發端於上世紀60年代，目前已經取得一定的應用成果。今年9月出版的台灣《全球防衛雜志》為此特別撰文，介紹了大陸激光武器的裝備和使用情況。
文章指出，得益於數十年經驗的積累，中國大陸目前研發的激光武器約有七八種，其中又以配備艦艇及陸戰兵器的戰術性激光武器為多。這類「輕量級」激光武器的代表作，當屬配備於99式主戰坦克上的「激光壓制觀瞄系統」。
從外觀來看，該系統由主控電腦、激光發射器、熱成像儀和干擾機組成，通常安裝在坦克炮塔左後方的旋轉平台上，車長與炮長均可操作。據估測，該設備能夠持續發射100兆焦左右功率的藍綠激光，其威力足以燒傷2公里以外敵軍士兵的視網膜，或直接給對方的光電設備造成毀傷。
激光武器研製
「激光壓制觀瞄系統」擁有被動和主動兩種工作狀態。當系統處於被動模式時，主要依靠告警設備感知敵軍方位，並由干擾機射出一束較弱的激光以標定目標位置；經電腦確認之後，激光束的功率驟然增強從而對目標形成「硬殺傷」。如果開啟主動模式，該系統則首先藉助低能量脈沖對可疑區域實施掃描，一旦識別出對方觀瞄儀器鏡頭所反射回的微光便自動開火將其摧毀。換言之，「搜尋並消滅」就是對其作戰使命的最簡單概括。
基於「激光壓制觀瞄系統」的致盲效用，某些人曾將其視作有違人道的兵器。對此，曾任美國陸軍總參謀長的維克漢將軍在接受國會質詢時明確表示：「戰爭總會致人死傷，即使激光武器讓敵軍士兵瞎眼，這也總比要了他們的命強。」
事實上，美俄兩國早就開發了功能類似的激光武器系統，但將其與主戰坦克相結合卻是中國的首創。文章根據大陸媒體的公開報道判斷，「激光壓制觀瞄系統」 已相當成熟，技術上居於世界領先地位。不過，受制於激光本身的物理特性，這種武器在實戰中仍會受到雨霧等不良氣候的影響，若對手使用反射塗層、護目鏡等對抗手段，它的殺傷力也會打些折扣。

德國科學家發明「思動車」 可僅憑意念開車【運輸】
據英國媒體2月22日報道，德國科學家日前發明的一套無線裝置能將普通汽車變成名副其實的「思動車」，駕駛員真的可以不動手腳、僅憑意念就「開」著汽車到處走。
這組系統由德國柏林自由大學的科學家研製。首先，要在普通汽車上配備攝像機、雷達和激光感測器，這些裝置能夠完整拍下汽車周遭的環境；其次，駕駛員要戴上裝有16個感應器的特製頭盔，主要用來捕捉大腦發出的信號。
一切准備就緒後，安裝在汽車上的計算機就能解讀這些來自大腦的信號，再將命令執行到汽車上。在第一次試驗中，「思動車」已經能夠按照駕駛員的意思，朝左開或是朝右開。在第二次試驗中，「思動車」成功執行了加速和減速的命令。
不過科學家承認，「思動車」技術還遠未發展成熟，想讓其上路還需一段時日。

南非地下發現地球「最古老的水」 存在約20億年【環境？】
由德國、加拿大等國科學家組成的研究小組日前宣布在南非地下約3000米的岩縫中發現了被測定已存在了約20億年的地下水,這很可能是地球上目前已發現的最古老的水。
研究人員是在南非重要的金礦產區韋特瓦特斯蘭德盆地進行鑽探時發現上述地下水的。此外,研究人員還在南非岩縫水中發現了在完全與世隔絕的生態環境中僅靠吸收岩石解析到水中的無機礦物能量為生的微生物。德國科學家稱它們很可能是地球上最古老的生命形式之一。

新型納米粒子或可用於疫苗安全遞送 【納米技術】
美國麻省理工學院（MIT）的工程師日前設計出一種新型納米粒子，有望實現對諸如艾滋病、瘧疾等疾病的疫苗進行安全有效的遞送。研究結果公布在2月20日的《自然—材料學》（Nature Materials）上。
這種新型納米粒子由一種可攜帶仿病毒合成蛋白的同軸脂肪球組成。文章通訊作者達雷爾·歐文（Darrell Irvine）稱，該合成粒子可引發強烈的免疫反應，其效果可與活體病毒疫苗相媲美，但比活體病毒疫苗更安全。
在這項研究中，Irvine與同事嘗試使用該納米粒子對小鼠體內一種被稱為卵清蛋白（ovalbumin）的蛋白質進行遞送。他們發現低劑量疫苗產生的三種免疫作用引發了強烈的T細胞反應——小鼠體內達30%的殺手T細胞對疫苗中的蛋白產生特異性。Irvine表示，這種程度可算得上是由蛋白疫苗引發的T細胞反應中最強烈的一種了，完全可以比擬活體病毒疫苗的引發程度，而且，我們無需擔心活體病毒帶來的安全問題。重要的是，這種納米粒子還能引發抗體反應。
目前，除了正在進行的小鼠體內瘧疾疫苗遞送研究，Irvine和同事還在研究開發針對癌症疫苗和艾滋病疫苗遞送的納米粒子。（科學網 張笑/編譯）
相關儀器：90Plus/ZetaPals型高分辨zeta電位及激光粒度分析儀 JEM2100型透射電鏡 流式細胞儀
完成人：達雷爾·歐文課題組
實驗室：美國麻省理工學院材料科學與工程系、生物工程系、科赫綜合癌症研究所 霍華德·休斯醫學研究所 貝勒醫學院國立大分子成像中心 波士頓拉貢研究所

科學家或發現新乳腺癌致癌基因 【醫學】
有望藉此開發更有效的乳腺癌治療手段
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，其發病常與遺傳有關。最近，英國和加拿大的研究人員合作研究發現，一種名為ZNF703的基因過度活躍，會導致乳腺癌。研究人員稱，這是科學家5年來發現的首個乳腺癌致癌基因，對於乳腺癌的治療極具意義。相關研究成果發表在2月18日《歐洲分子生物學學會—分子醫學》（EMBO Molecular Medicine）上。
由英國劍橋大學和加拿大不列顛哥倫比亞大學的研究人員組成的研究小組，使用微陣列晶元技術，同時對大量的細胞組織樣本測試，通過乳腺癌腫瘤細胞與正常健康細胞中基因活性的對比，他們發現，一種名為ZNF703的基因在雌激素受體陽性乳腺癌腫瘤中極其活躍。通過分析，研究人員判定，ZNF703是一個新的雌激素受體陽性乳腺癌驅動基因。
研究人員認為，測試ZNF703基因活性，有助於判斷癌症病人腫瘤發展情況，據此可設計針對性治療方案。而這一發現如經更大規模的研究獲得證實，將為開發出新的以ZNF703基因為標靶的癌症治療手段鋪平道路。
研究論文首席作者、英國劍橋大學的卡洛斯·卡爾達斯教授指出，通過測試這種基因的活躍程度，可使醫生了解標准激素療法，如使用它莫西芬（一種抗雌激素）或者芳香酶抑制劑是否有效，從而幫助醫生確認符合病人病情的針對性葯物。
英國癌症研究所的萊斯利·沃爾克博士則表示，ZNF703是5年來發現的首個乳腺癌致癌基因，對於開發新的乳腺癌治療葯物十分重要，希望能藉此開發出更有效的癌症治療手段。（來源：科技日報 劉海英）

自由電子激光器【軍事】
美海軍利用新型激光器在數秒內擊落巡航導彈
2011年2月21日 10:34
據sify網2011年2月19日報道，美國海軍創造激光武器的新世界紀錄，其利用新型高精度天基激光器，在數秒的時間內擊毀巡航導彈。
據福克斯新聞報道，在海軍研究局的協調下，科學家持續向原型加速器注入500千伏液體，直到其達到320千伏的極限電壓，從而創造了新的世界紀錄。
自由電子激光器電子槍注入器系統主任表示，「這是一個創新的方法，以前世界上還沒有用過這種方法。」
當被問及此次試驗對海軍的意義時，海軍研究局項目經理表示，這更快了自由電子激光技術向更新、更強的方向發展。
「軍方目前使用的多為晶體、玻璃固體激光器，以及利用有毒液體材料的化學激光器。而自由電子激光器不同於以上兩種激光器，只需要注入器內部產生的電子。這個過程需要能量的不斷循環。換言之，它比現役的艦載武器都更節能，不會降低艦船的航行速度。」他表示。
目前，自由電子激光器技術需要將加速器置於足球場大小地下倉庫，在一個小型體育館大小的空間里，還充滿了各種管線、導體、電纜。
海軍目前需要確定如何利用電子束轉化成激光射線，以及如何小型化加速器，以裝備於驅逐艦。
介紹一下自由電子激光器
自由電子激光器(Free Electron Laser，簡稱FEL)，顧名思義，是利用自由電子工作的激光器。即發出受激輻射的電子並不束縛在原子內，一般是以高能電子束的形式處於加速器中。它被公認為繼同步加速輻射後的第四代光源。本文從同步加速輻射開始，著重介紹其原理，分析自由電子激光相比前幾代同步加速輻射的繼承和超越，並簡要介紹我國在該領域的研究。
同步加速輻射
同步加速輻射是高能電子(或其他帶電粒子)束流打入垂直方向的磁場，電子受Lorentz力偏轉，沿軌跡的切線方向發出的輻射。省略復雜的物理學分析若干，可以求得單個電子的總輻射功率取決於兩個參數：電子束能量和偏轉磁場的強度。在現有的加速器水平上，其亮度可以較旋轉陽極X射線管的峰值高出10個量級。
對其圓周運動的給定含時問題作Fourier的頻域分析，可得其光譜特性。輻射的頻譜分布是平滑連續的
除去以上所述的高通量、高亮度以及頻譜寬廣連續且可以計算的特點外，同步加速輻射還有如下特點：
高偏振性。在軌道平面內為線偏振，在其他平面內為橢圓偏振。一般X光光源沒有此性質。
準直性好。輻射集中在軌道平面附近張角為很小的范圍內。
脈沖時間結構。光脈沖長度為數十至數百皮秒，光脈沖間隔為納秒至微秒量級，且非常固定。
超高真空潔凈環境，保證了發出的光光譜的純凈性。
光源穩定。
如上述分析，將光從單個的二極磁場的轉彎處引出，這就是第一代和第二代同步輻射光源的的結構特點。所不同的是，第一代光源只是寄生在高能加速器上，並非專用；而第二代光源則是專用機器。目前世界上在使用的第一代同步輻射光源約17台，而第二代同步輻射光源有23台之多。北京的正負電子對撞機上寄生的同步輻射光源(BSRF)屬於第一代，而合肥的同步加速輻射裝置(NSRL)屬於第二代。
扭擺器和波盪器
第一二代同步輻射光源的都是平滑的連續譜。這雖然使其可以支持很大光譜范圍內的實驗，但是在一定意義上也限制了其輻射譜功率輸出的極值。扭擺器(Wiggler)和波盪器(Unlator)等插入元件的引入，可以克服這一問題，使其在特定波長的輻射輸出功率進一步提高。
扭擺器和波盪器實際上都是一組N極和S極周期相間的磁鐵組成。它們安裝在直線段真空盒的上下方。磁場沿z方向的分布呈正弦樣式，而電子在上下相間的磁場里，也是作近似正弦曲線的扭擺運動。在每一小段圓周運動中，輻射仍然遵循上一節所述的規律。出光的方向均為z方向。
兩者的區別是，扭擺器的磁場較大，但磁鐵的周期數比較少。而波盪器的磁場較小，周期長度短，但是磁場的數目很多。
由於扭擺器的周期數不大，而周期又較長，因此從扭擺器產生的同步輻射特性基本上同從二極磁鐵出來的輻射特性相同，仍然是光滑的連續譜。扭擺器的作用在於它能夠局部的提供更大的磁場，所以輻射波長向短的方向移動，輻射功率也得到增強，同磁鐵的周期數N_u成比例。
至於波盪器，它並不用來提高出射光子的特徵能量，只是用來提高出射光子的數目。實際上，它應用了干涉原理：波盪器中得到干涉加強的光子，符合干涉加強條件，即要求電子相鄰兩個轉彎的頂點位置，相差為光的波長的的整數倍。因為電子在波盪器中軸向前進速度非常接近光速，所以事實上電子和前向同步輻射的光子z方向上幾乎同步運動。考慮到同步輻射的波列實際上有一定的長度，同一個電子在波盪器的不同磁場處發射的光實際上是可以互相干涉的。但是注意不同的電子發出的輻射因為初始相位不統一，故不能發生干涉；即光強正比於電子數N_c。
由於干涉加強只是對特定波長，所以插入波盪器後得到的基本上是單色光。同時，由於電子實際上在周期磁場中x方向振盪的幅度很小，所以其輻射角分布，在水平平面內也有進一步的集中。最重要的是，由於干涉效應，不同周期上產生的光部分相乾地疊加在一起，結果使得同步輻射光的亮度成百上千倍的增加。
在設計專用的同步輻射光源上引入上述插入元件，就構成了第三代光源的基本特徵，例如我國即將投入使用的上海光源(SSRF)。而隨著插入元件的技術成熟，它也被廣泛的應用於改進已有的同步輻射光源。例如合肥的同步輻射光源上就引入了扭擺器，將磁場提高到了扭擺器的6T，特徵能量由0.517KeV提高到了2.585KeV，大大提高了性能。
自由電子激光
波盪器的引入，雖然應用干涉原理，極大的提高了亮度，但是輻射歸根到底還是一種自發輻射。眾所周知，受激輻射(就是我們通常所說的激光)相對於自發輻射來說有很多優點。問題是能否把受激輻射和同步加速輻射的原理結合起來。自由電子激光器正是這樣一個成功的結合。

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