A. 21世紀的科技成就有哪些
1、火星月球發現有水
2004年1月4日和1月25日,美國「勇氣」號和「機遇」號火星車分別在火星登陸。兩輛火星車的最大成就是共同發現了火星上曾經有水的證據。同時,在環火星軌道上運行的歐洲「火星快車」探測器也發現火星南極存在冰凍水。
這是人類首次直接在火星表面發現水。 在經歷9個多月的太空旅行後,美國「鳳凰」號火星探測器2008年5月25日成功降落在火星北極附近區域,這是第一個在火星北極附近著陸的人類探測器。按照計劃,「鳳凰」號著陸後展開了為期3個月的火星地面探測。
同年7月30日,「鳳凰」號的機械臂把一份土壤樣本遞送到熱量和釋出氣體分析儀中。在樣本加熱時,分析儀鑒別出其中有水蒸氣產生。這是火星上存在水的最直接證據。
2009年11月,科學家們肯定地表示,月球上有水而且數量可觀。2009年10月9日,美國航空航天局利用火箭在月球表面撞出一個直徑100英尺的坑,並在產生的碎片中測量到25加侖以水蒸氣和冰的形式存在的水。
2、人類基因組序列圖完成
2000年6月26日,美國總統柯林頓和英國首相布萊爾聯合宣布:人類有史以來的第一個基因組草圖已經完成。
2001年2月12日,中、美、日、德、法、英等6國科學家和美國塞萊拉公司聯合公布人類基因組圖譜及初步分析結果。
人類基因組計劃中最實質的內容,就是人類基因組的DNA序列圖,人類基因組計劃起始、爭論焦點、主要分歧、競爭主戰場等都是圍繞序列圖展開的。在序列圖完成之前,其他各圖都是序列圖的鋪墊。也就是說,只有序列圖的誕生才標志著整個人類基因組計劃工作的完成。
2003年4月15日,在DNA雙螺旋結構模型發表50周年前夕,中、美、日、英、法、德6國元首或政府首腦簽署文件,6國科學家聯合宣布:人類基因組序列圖完成。
人類基因組圖譜的繪就,是人類探索自身奧秘史上的一個重要里程碑,它被很多分析家認為是生物技術世紀誕生的標志。也就是說,21世紀是生物技術主宰世界的世紀,正如一個世紀前量子論的誕生被認為揭開了物理學主宰的20世紀一樣。
人類基因組蘊涵有人類生、老、病、死的絕大多數遺傳信息,破譯它將為疾病的診斷、新葯物的研製和新療法的探索帶來一場革命。
2007年,科學家首次闡述了人與人之間的DNA究竟存在著多大的差異。這是一個巨大的概念性飛躍,它將影響從醫生如何治療疾病到人類如何看待自己以及保護個人隱私等各個方面。
3、細胞重新編程技術
美國《科學》雜志評選出的2008年十大科學進展,細胞重新編程「定製」細胞系方面的進展名列第一位。
《科學》雜志說,這些細胞系以及「定製」它們的有關方法,為科研人員理解甚至未來治癒一些醫學上的頑疾提供了工具,比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。
所謂細胞重新編程,是指通過植入新的基因,改變細胞的發育「記憶」,使其回到最原始的胚胎發育狀態,就能像胚胎幹細胞那樣進行分化,這樣的細胞被稱作「誘導式多能幹細胞」。
2008年,有兩個科研小組從罹患不同疾病的患者身上提取細胞,重新編程,使其「變身」為幹細胞。他們選取的疾病大多數是很難或者不可能用動物模型來進行研究,這就使得獲取人類細胞系進行研究的需求變得更為迫切。
《科學》雜志認為,這些新的細胞系將成為科研人員理解疾病如何發生、發展的重要工具,另外對醫學領域篩選潛在葯物可能也有幫助。如果科學家將來完全掌握細胞重新編程技術,能夠更准確地控制這一技術,使其變得更加有效、安全,那麼患有不同疾病的患者將有可能用自體健康細胞來治病。
4、人類最早祖先確定
身高4英尺(約合1.21米)的「阿爾迪」成為迄今為止人類發現的最古老原始人。她生活在440萬年前,直到1992年被發現。經過17年的探尋和研究,科學家將衣索比亞出土的100多塊碎片拼接起來,並成功復原了她的骨骼模型。
2009年10月,科學家公布了這一成果。令人吃驚的是,作為人與黑猩猩的共同祖先,「阿爾迪」卻與黑猩猩大不相同。此外,盡管生活在森林中但卻能夠直立行走的事實,推翻了此前有關空曠草原地形對於人類兩足發展至關重要的理論。
5、證實宇宙暗物質存在
2003年,美國匹茲堡大學斯克蘭頓博士領導的一個多國科學家小組,藉助了美國「威爾金森微波各向異性探測器」衛星的觀測數據以及另一項名叫「斯隆數字天宇測量」的觀測計劃的結果進行了對比分析。
觀測分析得出結論認為,宇宙中僅有4%是普通物質,23%是暗物質,73%是暗能量。2006年一個美國天文學家小組通過美宇航局的「錢德拉」X射線太空望遠鏡等設備觀測遙遠星系的碰撞,發現了宇宙暗物質存在的最直接證據。2007年,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。
B. 21世紀十年來重大科學發現有哪些
1、鳳凰號
鳳凰號火星探測器於美國東部時間2008年5月25日19時53分(北京時間5月26日7時53分),在火星北極成功著陸。相當於地球位置的加拿大北部。「鳳凰」號於2007年8月從美國佛羅里達州卡納維拉爾角發射,經過4.22億英里的長途跋涉才來到火星。
按計劃,鳳凰號將在火星實施為期90天的探測任務,以對這個紅色星球之前尚未探測過的北極地區展開勘測,據認為此處可能有大量冰藏在地表下面。「鳳凰」號缺乏探測外星生命跡象的工具,不過,它將研究冰是否融化過,尋找北極永凍土中有機化合物的蹤跡,以確定生命是否曾經在此出現過。
2、北極融化
全球暖化現象已經讓北極冰川快速融化,使北冰洋的冰川一步一步與亞歐大陸和美洲大陸失去連接。盡管這對於海洋運輸可能是件好事,因為這讓大西洋與太平洋間出現新的航線,但是北極冰川的融化也可能引發加拿大與美國的領土爭議。
英國著名海洋專家、劍橋大學教授彼得·維德漢姆在21世紀初的研究成果時聲稱,到2015年夏北極海冰將完全融化,這將對北極熊等生物的天然棲息地造成毀滅性破壞。
3、和諧號動車組
中國鐵道部將所有引進國外技術、聯合設計生產的CRH動車組車輛均命名為「和諧號」。
和諧號動車組通常用來指2007年4月18日起在中國鐵路第六次大提速調圖後開行的CRH動車組列車。
和諧號動車組是我國鐵路全面實施自主創新戰略取得的重大成果,標志著我國鐵路客運裝備的技術水平達到了世界先進水平,中國也由此成為世界上少數幾個能夠自主研製時速380公里動車組的國家。
4、神舟五號載人航天
神舟五號載人飛船是「神舟」號系列飛船中的第五艘,是中國首次發射的載人航天飛行器。
它於2003年10月15日9時在酒泉衛星發射中心發射,將航天員楊利偉及一面具有特殊意義的中國國旗送入太空,2003年10月16日6時23分返回。這個飛船標志著中國成為前蘇聯(俄羅斯)和美國之後的第三個將人類送上太空的國家。它標志著我國在航天技術上的又一座里程碑。
5、蛟龍號
2002年中國科技部將深海載人潛水器研製列為國家高技術研究發展計劃(863計劃)重大專項,啟動「蛟龍號」載人深潛器的自行設計、自主集成研製工作。
2009年至2012年,「蛟龍」號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功。
2012年6月30日,「蛟龍」號載人潛水器在馬里亞納海溝試驗區成功進行7000米級海試的最後一次下潛試驗,下潛最大深度達到7035米。「蛟龍」7000米級海試的第四次、第五次、第六次下潛試驗都突破七千米,最大下潛深度達到7062米,可以說這次海試獲得圓滿成功。
「蛟龍」號載人潛水器是國家「863」計劃重大專項,由國家海洋局下屬的中國大洋協會組織多家科研單位共同承擔研製任務,聲學所作為核心單位,聯合國內百餘家科研、生產部門和高校,在長達10年的研製和試驗過程中,攻克了中國在深海技術領域面臨的一系列空白和關鍵技術瓶頸。
C. 21世紀以來關於《儒林外史》的學術研究成果在數量上有著怎樣的發展趨勢
獨立外史研究一下成果,他們為什麼發展趨勢,怎麼樣才能完成這21世紀。
D. 21世紀的重大的科技成果有什麼
1、兩只克隆猴在我國誕生。中科院神經科學研究所孫強團隊經過5年努力培育出克隆猴「中中」和「華華」,標志著我國成功突破了現有技術無法克隆靈長類動物的世界難題,率先開啟了以獼猴作為實驗動物模型的時代。
2、北京大學江穎和中科院王恩哥院士領銜的聯合研究團隊首次獲得水合離子的原子級圖像,並發現其輸運的「幻數效應」,將在離子電池、海水淡化以及生命科學等領域展現出廣闊應用前景。
3、國產大型水陸兩棲飛機AG600成功實現水上首飛。AG600是目前世界上最大的在研水陸兩棲飛機,對於填補我國應急救援航空器空白、滿足國家應急救援和自然災害防治體系能力建設需要具有里程碑意義。
4、港珠澳大橋建成通車。港珠澳大橋是世界總體跨度最長、鋼結構橋體最長、海底沉管隧道最長的跨海大橋,也是公路建設史上技術最復雜、施工難度最高、工程規模最龐大的橋梁,創造了一系列「世界之最」。
5、首個深海實時科學觀測網建成。我國新一代海洋綜合科考船「科學」號在完成2017年西太平洋綜合考察航次後,於2018年2月返回,標志著我國第一個深海實時科學觀測網建成,所獲取的連續和實時數據為我國的氣候預報和環境保障提供了重要的基礎支撐。
參考資料來源:人民網-科技創新大潮澎湃 重大成果競相涌現
E. 20世紀和21世紀的發明有什麼變化
20世紀最耀眼的12組科技成果
王渝生
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年美國製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源,實現人類改造生物的遺傳特徵、產生人類所需要的生物類型的意願。80年代以來,已獲得上百種轉基因動植物,對農業發展具有重要意義。轉基因葯物的研製和生產則將為人類的健康帶來新的福音。
除基因工程外,生物技術(即生物工程)還包括細胞工程、酶工程、發酵工程和蛋白質工程等領域。1978年首例試管嬰兒路易斯誕生、1996年克隆羊多莉的出現都是細胞工程的傑作;加酶洗衣粉和嫩肉粉等則是酶工程的產品;現代發酵工業始於青黴素的生產,現已大規模利用發酵工程生產抗生素等。至於根據需要對天然蛋白質的基因進行改造,生產出新的、自然界原本不存在的優質蛋白質,更是日益受到重視,被譽為第二代基因工程。
20世紀科技發展帶給21世紀的遺產將包括科學的全球化、社會化,社會的科學化,科學的交叉性、復雜性和綜合性,科學、技術與社會的密切結合並相互作用,科學技術促進世界和平和人與自然的協調發展等等。有了這些基礎,人類可以滿懷信心地去迎接全球化知識經濟的新時代!
(本文作者系中國科學院理學博士、中科院自然科學史所研究員、中國科技史學會秘書長)
F. 21世紀偉大科技成果
1.日本研製出防瞌睡座椅提高駕駛安全性
極度疲勞往往會使人在駕駛過程中打瞌睡,而這會大大增加交通事故的發生率。東京大學的一個研究小組最近研製出一種防瞌睡座椅,有助於解決這一問題。
據當地媒體報道,研究人員在觀察人打瞌睡時的血液流動和呼吸狀態後發現,在進入瞌睡狀態前,人體末梢血管的血流量會出現一定程度的增加。這種座椅利用安裝在靠背內的電磁感測器和壓力感測器可從駕駛者背部測出這一變化,並發出警告。
研究人員指出,與打瞌睡前人體發生變化類似,人在飲酒後血液的流動和呼吸狀態等也會出現某些變化。今後研究小組還准備根據這一原理,開發在飲酒狀態下無法發動汽車的「防酒後駕車座椅」。
2.美國科學家制出「仿生眼」助盲人恢復視力
美國科學家說,將可在兩年內提供「仿生眼睛」植入手術,幫助數百萬盲人恢復視力。
美國的研究人員已獲准於兩年內在五個治療中心為50到70名病人安裝這種「仿生眼睛」。
以希臘神話中百眼巨人阿古斯(Agrus)命名的「阿古斯二型」系統利用一個安裝在眼鏡上的照相機,把視覺信號傳送到眼睛裡的電極。
以前接受不夠先進的人工視網膜移植手術的病人能夠「看到」 光線、影像和物體的運動。但圖像不夠清晰。
一名失明者在1999年接受了這種手術,現在他上街時能夠避開長的或較低的樹枝,但看人時好像是看到一團黑影。
不過美國加州大學的科學家說,他們研造的「仿生眼睛」嘗試從相機取得實時的圖像,然後把它們變成微弱的電信號,輸送到一個接收器後,在通過電極,刺激視網膜的視覺神經向大腦發出信號,讓失明者能夠「看到」景物。
這種新的裝置比傳統的人工視網膜更細小,但擁有多達60個電極,使解像度更高。而且面積只有一平方毫米,植入手術也更容易。
3.全球首台量子計算機在加拿大誕生
加拿大溫哥華D-Wave公司首席技術官基尼-羅斯宣布,該公司已成功研製出一個具有16量子比特的「獵戶星座」量子計算機。他透露,D-Wave公司將於2007年2月13日和2月15日分別在美國加州和加拿大溫哥華展示他們的量子計算機。
量子計算機是物理學家費曼在19世紀80年代提出的概念。量子位可以同時表示1和0,因此能夠攜帶更多的信息,更快地解決問題。量子計算機希望利用量子現象來增加計算的速度,最大特點是N個儲存位可以同時儲存2N個數據。不過量子計算機最大的問題是只要受到任何微干擾,例如過熱,馬上會關機。目前為止,量子計算機在實驗室中只能成功運算數千次,穩定度仍然不夠。D-Wave公司目前設計的16量子比特計算機是用貴金屬鈮製成,並且須在零下273K下運行。
有專家認為,D-Wave公司的嘗試只是一種原理性檢驗,雖很有必要,卻必須首先糾正量子計算中不可避免的錯誤,否則這個量子計算機將無法運行。許多科學家認為,量子計算機廣泛商業化還需20年時間。但羅斯認為,2008年他們將製成世界第一台具有1000個量子比特的量子計算機。
4.美國科學家制出「仿生眼」助盲人恢復視力
美國科學家說,將可在兩年內提供「仿生眼睛」植入手術,幫助數百萬盲人恢復視力。
美國的研究人員已獲准於兩年內在五個治療中心為50到70名病人安裝這種「仿生眼睛」。
以希臘神話中百眼巨人阿古斯(Agrus)命名的「阿古斯二型」系統利用一個安裝在眼鏡上的照相機,把視覺信號傳送到眼睛裡的電極。
以前接受不夠先進的人工視網膜移植手術的病人能夠「看到」 光線、影像和物體的運動。但圖像不夠清晰。
一名失明者在1999年接受了這種手術,現在他上街時能夠避開長的或較低的樹枝,但看人時好像是看到一團黑影。
不過美國加州大學的科學家說,他們研造的「仿生眼睛」嘗試從相機取得實時的圖像,然後把它們變成微弱的電信號,輸送到一個接收器後,在通過電極,刺激視網膜的視覺神經向大腦發出信號,讓失明者能夠「看到」景物。
這種新的裝置比傳統的人工視網膜更細小,但擁有多達60個電極,使解像度更高。而且面積只有一平方毫米,植入手術也更容易。
5.消失模鑄造技術
項目內容及應用領域:消失模鑄造技術是將泡沫塑料(EPS)製成的模型埋入無粘結劑的干砂中造型,採用微震加負壓緊實,在沒有芯子甚至沒有冒口的情況下澆入液態金屬,在澆鑄和凝固過程中繼續保持一定的負壓使泡沫塑料氣化繼而被金屬取代形成鑄件的一種新型鑄造方法.它具有一次成型,尺寸精度高; 大大改善鑄造車間的環境條件,易實現無污染生產;鑄件形狀、結構不受限制,為製品設計提供了充分的自由度; 生產製造成本低,設備投資小等優點。
6.納米二氧化硅
納米二氧化硅微粉技術在我國是一項剛剛起步的新興技術。由於其表面積大,吸附力強,表面能大,因此該微粉具有特殊的性能,在眾多學科及領域內獨具特性,有著不可取代的作用。世界發達國家對超細材料的研究工作十分活躍,並已取得了一定的成果。
它以其優越的穩定性、補強性、增稠性和觸變性,在橡膠、塗料、醫葯、造紙、日化等諸多領域得到廣泛應用,並為其相關工業領域的發展提供了新材料基礎和技術保證,享有「工業味精」、「材料科學的原點」之美譽。自問世以來,已成為當今世界材料學中最能適應時代要求和發展最快的品種之一。發達國家已經把高功能、高附加值的精細無機材料作為本世紀新材料的重點加以發展。
原本國內生產氧化硅微粉採用氣相法工藝路線,所用原料以SiCl4 ,Si(CH3)n為主,因來源緊張,價格昂貴,收率低,使得其產品的生產成本較高,而普通沉澱法雖採用廉價原料,但也只能生產顆粒較大的微粉,其產品粒徑在30—45μm之間,達不到超精微粉的級別,難以滿足市場的需要。但現在,一些公司,通過分析研究,提出一種新的工藝路線---化學直接合成法。在這個方法中,採用的為改良沉澱法,即在沉澱過程中,通過分散劑控制粒子生長的方法控制關鍵的反應階段及操作數據來生產氧化硅微粉。
納米二氧化硅微粉能使材料和產品改善並提高其固有的物理屬性和化學性能。幾乎所有行業提高產品質量指標所需要的。目前國內外大量生產的是粒徑較大的二氧化硅。因此本項目的研製成功,填補國內空白,為我國生產納米二氧化硅產品開辟了一條新路,對我國新材料行業的發展具有十分重要的作用。
7.空氣汽車
空氣汽車最高時速已達100-120公里,加速能力0-50公里為6秒,行車距離230公里或12小時,在加氣站添加「燃料」只需2分鍾,售價大約在6-7萬港幣。現在,MDI已設立設計工作室,利用電腦,改進外觀設計,適應時尚需求。
空氣發動機是空氣汽車的關鍵部件,從外觀上看近似一種直列的小型內燃機,它有曲軸、活塞、閥門、進氣管,排氣管、定時皮帶等等,但它具有自己獨特的運行規則。
G. 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。
H. 21世紀的科技成就
21世紀十年間照亮世界的十大科技成就
1,火星月球發現有水
2004年1月4日和1月25日,美國「勇氣」號和「機遇」號火星車分別在火星登陸。兩輛火星車的最大成就是共同發現了火星上曾經有水的證據。同時,在環火星軌道上運行的歐洲「火星快車」探測器也發現火星南極存在冰凍水。這是人類首次直接在火星表面發現水。 在經歷9個多月的太空旅行後,美國「鳳凰」號火星探測器2008年5月25日成功降落在火星北極附近區域,這是第一個在火星北極附近著陸的人類探測器。按照計劃,「鳳凰」號著陸後展開了為期3個月的火星地面探測。同年7月30日,「鳳凰」號的機械臂把一份土壤樣本遞送到熱量和釋出氣體分析儀中。在樣本加熱時,分析儀鑒別出其中有水蒸氣產生。這是火星上存在水的最直接證據。
2009年11月,科學家們肯定地表示,月球上有水而且數量可觀。2009年10月9日,美國航空航天局利用火箭在月球表面撞出一個直徑100英尺的坑,並在產生的碎片中測量到25加侖以水蒸氣和冰的形式存在的水。
2,人類基因組序列圖完成
2000年6月26日,美國總統柯林頓和英國首相布萊爾聯合宣布:人類有史以來的第一個基因組草圖已經完成。
2001年2月12日,中、美、日、德、法、英等6國科學家和美國塞萊拉公司聯合公布人類基因組圖譜及初步分析結果。
人類基因組計劃中最實質的內容,就是人類基因組的DNA序列圖,人類基因組計劃起始、爭論焦點、主要分歧、競爭主戰場等都是圍繞序列圖展開的。在序列圖完成之前,其他各圖都是序列圖的鋪墊。也就是說,只有序列圖的誕生才標志著整個人類基因組計劃工作的完成。
2003年4月15日,在DNA雙螺旋結構模型發表50周年前夕,中、美、日、英、法、德6國元首或政府首腦簽署文件,6國科學家聯合宣布:人類基因組序列圖完成。 人類基因組圖譜的繪就,是人類探索自身奧秘史上的一個重要里程碑,它被很多分析家認為是生物技術世紀誕生的標志。也就是說,21世紀是生物技術主宰世界的世紀,正如一個世紀前量子論的誕生被認為揭開了物理學主宰的20世紀一樣。
人類基因組蘊涵有人類生、老、病、死的絕大多數遺傳信息,破譯它將為疾病的診斷、新葯物的研製和新療法的探索帶來一場革命。
2007年,科學家首次闡述了人與人之間的DNA究竟存在著多大的差異。這是一個巨大的概念性飛躍,它將影響從醫生如何治療疾病到人類如何看待自己以及保護個人隱私等各個方面。
3,細胞重新編程技術
美國《科學》雜志評選出的2008年十大科學進展,細胞重新編程「定製」細胞系方面的進展名列第一位。
《科學》雜志說,這些細胞系以及「定製」它們的有關方法,為科研人員理解甚至未來治癒一些醫學上的頑疾提供了工具,比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。
所謂細胞重新編程,是指通過植入新的基因,改變細胞的發育「記憶」,使其回到最原始的胚胎發育狀態,就能像胚胎幹細胞那樣進行分化,這樣的細胞被稱作「誘導式多能幹細胞」。 2008年,有兩個科研小組從罹患不同疾病的患者身上提取細胞,重新編程,使其「變身」為幹細胞。他們選取的疾病大多數是很難或者不可能用動物模型來進行研究,這就使得獲取人類細胞系進行研究的需求變得更為迫切。
《科學》雜志認為,這些新的細胞系將成為科研人員理解疾病如何發生、發展的重要工具,另外對醫學領域篩選潛在葯物可能也有幫助。如果科學家將來完全掌握細胞重新編程技術,能夠更准確地控制這一技術,使其變得更加有效、安全,那麼患有不同疾病的患者將有可能用自體健康細胞來治病。
4,人類最早祖先確定
身高4英尺(約合1.21米)的「阿爾迪」成為迄今為止人類發現的最古老原始人。她生活在440萬年前,直到1992年被發現。經過17年的探尋和研究,科學家將衣索比亞出土的100多塊碎片拼接起來,並成功復原了她的骨骼模型。
2009年10月,科學家公布了這一成果。令人吃驚的是,作為人與黑猩猩的共同祖先,「阿爾迪」卻與黑猩猩大不相同。此外,盡管生活在森林中但卻能夠直立行走的事實,推翻了此前有關空曠草原地形對於人類兩足發展至關重要的理論。
5,證實宇宙暗物質存在
2003年,美國匹茲堡大學斯克蘭頓博士領導的一個多國科學家小組,藉助了美國「威爾金森微波各向異性探測器」衛星的觀測數據以及另一項名叫「斯隆數字天宇測量」的觀測計劃的結果進行了對比分析。觀測分析得出結論認為,宇宙中僅有4%是普通物質,23%是暗物質,73%是暗能量。2006年一個美國天文學家小組通過美宇航局的「錢德拉」X射線太空望遠鏡等設備觀測遙遠星系的碰撞,發現了宇宙暗物質存在的最直接證據。2007年,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。
6,幹細胞研究成果豐
2000年,克隆和幹細胞研究取得進展。在克隆方面,科學家克隆成功了最難克隆的動物之一:豬。
2002年,以色列科學家將人體「腎臟前體細胞」移植到老鼠體內後,發育成與老鼠本身腎臟大小差不多的、具有一定功能的類似器官。
2003年,美國科學家首次對人類胚胎幹細胞完成了基因工程操作,在幹細胞應用於醫療研究上前進了一大步;日本科學家首次培育出人體胚胎幹細胞;中國科學家首次將人類皮膚細胞與兔子卵細胞融合,培植出人類胚胎幹細胞。
2006年,澳大利亞科學家在世界上首次成功利用單個幹細胞使實驗鼠體內新長出乳腺。英國科學家首次利用臍帶血幹細胞培育出微型人造肝臟。
2007年,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。
7,納米技術重要應用
2001年,納米技術領域獲得多項重大成果。繼在2000年開發出一批納米級裝置後,科學家再進一步將這些納米裝置連接成為可以工作的電路,這包括納米導線、以納米碳管和納米導線為基礎的邏輯電路、以及只使用一個分子晶體管的可計算電路。分子水平計算技術的飛躍有可能為未來誕生極微小但極快速的分子計算機鋪平道路。
2003年,美國加利福尼亞大學伯克利分校的科學家用碳納米管研製出世界上最小的納米電動機。
2006年,美國喬治亞理工學院教授王中林等成功地在納米尺度范圍內將機械能轉換成電能,研製出世界上最小的發電機——納米發電機。
8,歐洲強子對撞機啟動
歐洲大型強子對撞機是目前世界上最大的強子對撞機。2008年9月1日,對撞機正式啟動。9月19日,對撞機因事故被迫停止運作。
2009年11月20日,對撞機重新啟動,並實現了第一束質子流貫穿整個對撞機。2009年11月30日創造了質子加速的新世界紀錄。對撞機將兩束質子流加速到了1.18萬億電子伏特的能級,打破了美國費米國家實驗室加速器2001年創下的0.98萬億電子伏特的紀錄,這使得大型強子對撞機真正成為世界上「最強的機器」。2009年12月8日晚,又成功實現一次總能量高達2.36萬億電子伏特的質子流對撞,再次創下能級最高紀錄。
歐洲大型強子對撞機從上世紀90年代初開始設計,來自包括中國在內的80多個國家和地區的約7000名科學家和工程師參與建設。它位於日內瓦附近瑞士和法國交界地區地下100米深處總長約27公里的環形隧道內。
9,人類探測器創最遠紀錄
歐洲航天局官員2005年1月15日凌晨宣布,地面控制中心已收到來自「惠更斯」號探測器經由「卡西尼」號飛船傳回的信號,表明「惠更斯」號已成功登陸土衛六。這創造了人類探測器登陸其他天體最遠距離的新紀錄。
「惠更斯」號探測器是1997年10月由美國「卡西尼」號飛船攜帶發射升空的,經過7年約35億公里的飛行後進入土星軌道,並於2004年12月25日分離。
10,龐加萊猜想被證明
2006年6月3日,經過美國、俄羅斯和中國數學家30多年的共同努力,兩位中國數學家——中山大學的朱熹平教授和美國裏海大學教授及清華大學兼職教授曹懷東,最終證明了百年數學難題——龐加萊猜想。
1904年,法國學者亨利·龐加萊提出了一個猜想:在一個封閉的三維空間,假如每條封閉的曲線都能收縮成一點,這個空間一定是一個圓球。龐加萊的短短幾行字,成為數學界100多年未能證明的難題。
龐加萊猜想和黎曼假設、霍奇猜想等一樣,被並列為七大數學世紀難題之一。
I. 許多科學家認為21世紀是生物學的世紀.(______
現代生物技術正在引發新的技術革命,應用生命科學研究成果,以人們意志設計,對生物或生物的成分進行改造和利用的技術.現代生物技術綜合分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、胚胎學、免疫學、化學、物理學、信息學、計算機等多學科技術,可用於研究生命活動的規律和提供產品為社會服務等.以清除污染為例,新的研究表明,在進化的過程中,自然界曾反復地從微生物中增加或減少基因簇,就像調試計算機時增加或減少程序一樣.既然自然界能這樣做,今天的操縱者也行.於是一個名為「基因組工程」的新領域誕生了.基因研究所目前在測序的一種細菌可以耐受超量輻射.如果插入了它的鈾代謝途徑的基因簇,科學家也就能製成可以清除高輻射廢物的細胞.因此許多科學家認為21世紀是生物學的世紀.
故答案為:√.