㈠ 20世纪的科技成就有哪些
1、飞机
飞机(aeroplane,airplane)是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。飞机是最常见的一种固定翼航空器。按照其使用的发动机类型又可被分为喷气飞机和螺旋桨飞机。
飞机是20世纪初最重大的发明之一,公认由美国人莱特兄弟发明。他们在1903年12月17日进行的飞行作为“第一次重于空气的航空器进行的受控的持续动力飞行”被国际航空联合会(FAI)所认可,同年他们创办了“莱特飞机公司”。
自从飞机发明以后,飞机日益成为现代文明不可缺少的交通工具。它深刻的改变和影响了人们的生活,开启了人们征服蓝天历史。
2、无线电通讯
1902年,首个现代化,电力推动的空气调节系统由威利斯·开利(1876年-1950年)发明。其设计与Wolff的设计分别在于并非只控制气温,亦控制空气的湿度以提高纽约布克林一间印刷厂的制作过程质素。
此技术提供了低热度及湿度的环境,令纸张面积及油墨的排列更准确。其后,开利的技术开始用于在工作间以提升生产效率,开利工程公司亦在1915年成立以应付激增的需求。
在逐渐发展下,空气调节开始用于提升在家居及汽车的舒适度。住宅空调系统的销量到1950年代才真正起飞。
3、复印机
20世纪初,文件图纸的复印主要用蓝图法和重氮法。重氮法较蓝图法方便、迅速,得到广泛的应用。后来又出现了染料转印、银盐扩散转印和热敏复印等多种复印方式。
1938年,美国的卡尔森将一块涂有硫磺的锌板用棉布在暗室中摩擦,使之带电,然后在上面覆盖以带有图像的透明原稿,曝光之后撒上石松粉末即显示出原稿图像。这是静电复印的原始方式。
1950年,以硒作为光导体,用手工操作的第一台普通纸静电复印机问世;1959年又出现了性能更为完善的914型复印机。自此以后,复印机的研究和生产发展很快。静电复印已成为应用最广的复印方法。
60年代开始了彩色复印的研究,所用方法基本上为三基色分解,另加黑色后成为四色复印。70年代后期,在第三次国际静电摄影会议上发表了用光电泳方法一次彩色成像的研究报告,这比以前所采用的方法又前进了一步。到了九十年代又出现了激光彩色复印机。
4、卫星电视
电视机的发明者是英国的电子工程师约翰·贝尔德,1923年他为自己发明的能产生8线图像的装置申请了专利。1930年底卖出了第一台电视机。
1932年,英国广播公司播出了世界上第一个规范的电视节目。从此,人类开始步入了电视时代。今天,人们利用卫星等途径,将电视信号传播到地球的每一个角落。
5、计算机
计算机是人类社会进入信息时代的基础,但它是因战争而诞生的。1943年,为破译德国的密码,英国数学家阿兰·图灵设计了第一台名为“巨人”电动机械式计算机,虽然这仅仅是一台用于解码的假想计算机,但却开创了计算机技术发展的先河,从此计算机技术的发展日新月异。
1947年,晶体管计算机问世;1959年,集成电路计算机诞生;1970年,大规模集成电路计算机产生;从80年代开始,新一代微型计算机异军突起。在此基础上,人类迎来了网络新时代。
参考资料来源:网络——20世纪发明
㈡ 21世纪的科技成就
21世纪十年间照亮世界的十大科技成就
1,火星月球发现有水
2004年1月4日和1月25日,美国“勇气”号和“机遇”号火星车分别在火星登陆。两辆火星车的最大成就是共同发现了火星上曾经有水的证据。同时,在环火星轨道上运行的欧洲“火星快车”探测器也发现火星南极存在冰冻水。这是人类首次直接在火星表面发现水。 在经历9个多月的太空旅行后,美国“凤凰”号火星探测器2008年5月25日成功降落在火星北极附近区域,这是第一个在火星北极附近着陆的人类探测器。按照计划,“凤凰”号着陆后展开了为期3个月的火星地面探测。同年7月30日,“凤凰”号的机械臂把一份土壤样本递送到热量和释出气体分析仪中。在样本加热时,分析仪鉴别出其中有水蒸气产生。这是火星上存在水的最直接证据。
2009年11月,科学家们肯定地表示,月球上有水而且数量可观。2009年10月9日,美国航空航天局利用火箭在月球表面撞出一个直径100英尺的坑,并在产生的碎片中测量到25加仑以水蒸气和冰的形式存在的水。
2,人类基因组序列图完成
2000年6月26日,美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合宣布:人类有史以来的第一个基因组草图已经完成。
2001年2月12日,中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。
人类基因组计划中最实质的内容,就是人类基因组的DNA序列图,人类基因组计划起始、争论焦点、主要分歧、竞争主战场等都是围绕序列图展开的。在序列图完成之前,其他各图都是序列图的铺垫。也就是说,只有序列图的诞生才标志着整个人类基因组计划工作的完成。
2003年4月15日,在DNA双螺旋结构模型发表50周年前夕,中、美、日、英、法、德6国元首或政府首脑签署文件,6国科学家联合宣布:人类基因组序列图完成。 人类基因组图谱的绘就,是人类探索自身奥秘史上的一个重要里程碑,它被很多分析家认为是生物技术世纪诞生的标志。也就是说,21世纪是生物技术主宰世界的世纪,正如一个世纪前量子论的诞生被认为揭开了物理学主宰的20世纪一样。
人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息,破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。
2007年,科学家首次阐述了人与人之间的DNA究竟存在着多大的差异。这是一个巨大的概念性飞跃,它将影响从医生如何治疗疾病到人类如何看待自己以及保护个人隐私等各个方面。
3,细胞重新编程技术
美国《科学》杂志评选出的2008年十大科学进展,细胞重新编程“定制”细胞系方面的进展名列第一位。
《科学》杂志说,这些细胞系以及“定制”它们的有关方法,为科研人员理解甚至未来治愈一些医学上的顽疾提供了工具,比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。
所谓细胞重新编程,是指通过植入新的基因,改变细胞的发育“记忆”,使其回到最原始的胚胎发育状态,就能像胚胎干细胞那样进行分化,这样的细胞被称作“诱导式多能干细胞”。 2008年,有两个科研小组从罹患不同疾病的患者身上提取细胞,重新编程,使其“变身”为干细胞。他们选取的疾病大多数是很难或者不可能用动物模型来进行研究,这就使得获取人类细胞系进行研究的需求变得更为迫切。
《科学》杂志认为,这些新的细胞系将成为科研人员理解疾病如何发生、发展的重要工具,另外对医学领域筛选潜在药物可能也有帮助。如果科学家将来完全掌握细胞重新编程技术,能够更准确地控制这一技术,使其变得更加有效、安全,那么患有不同疾病的患者将有可能用自体健康细胞来治病。
4,人类最早祖先确定
身高4英尺(约合1.21米)的“阿尔迪”成为迄今为止人类发现的最古老原始人。她生活在440万年前,直到1992年被发现。经过17年的探寻和研究,科学家将埃塞俄比亚出土的100多块碎片拼接起来,并成功复原了她的骨骼模型。
2009年10月,科学家公布了这一成果。令人吃惊的是,作为人与黑猩猩的共同祖先,“阿尔迪”却与黑猩猩大不相同。此外,尽管生活在森林中但却能够直立行走的事实,推翻了此前有关空旷草原地形对于人类两足发展至关重要的理论。
5,证实宇宙暗物质存在
2003年,美国匹兹堡大学斯克兰顿博士领导的一个多国科学家小组,借助了美国“威尔金森微波各向异性探测器”卫星的观测数据以及另一项名叫“斯隆数字天宇测量”的观测计划的结果进行了对比分析。观测分析得出结论认为,宇宙中仅有4%是普通物质,23%是暗物质,73%是暗能量。2006年一个美国天文学家小组通过美宇航局的“钱德拉”X射线太空望远镜等设备观测遥远星系的碰撞,发现了宇宙暗物质存在的最直接证据。2007年,欧洲和美国的科学家在《自然》杂志上发表了首次为宇宙暗物质绘出的三维图。
6,干细胞研究成果丰
2000年,克隆和干细胞研究取得进展。在克隆方面,科学家克隆成功了最难克隆的动物之一:猪。
2002年,以色列科学家将人体“肾脏前体细胞”移植到老鼠体内后,发育成与老鼠本身肾脏大小差不多的、具有一定功能的类似器官。
2003年,美国科学家首次对人类胚胎干细胞完成了基因工程操作,在干细胞应用于医疗研究上前进了一大步;日本科学家首次培育出人体胚胎干细胞;中国科学家首次将人类皮肤细胞与兔子卵细胞融合,培植出人类胚胎干细胞。
2006年,澳大利亚科学家在世界上首次成功利用单个干细胞使实验鼠体内新长出乳腺。英国科学家首次利用脐带血干细胞培育出微型人造肝脏。
2007年,美国和日本两个独立研究小组分别宣布,他们成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的干细胞。这一成果有望使胚胎干细胞研究避开一直以来面临的伦理争议,从而大大推动与干细胞有关的疾病疗法研究。
7,纳米技术重要应用
2001年,纳米技术领域获得多项重大成果。继在2000年开发出一批纳米级装置后,科学家再进一步将这些纳米装置连接成为可以工作的电路,这包括纳米导线、以纳米碳管和纳米导线为基础的逻辑电路、以及只使用一个分子晶体管的可计算电路。分子水平计算技术的飞跃有可能为未来诞生极微小但极快速的分子计算机铺平道路。
2003年,美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家用碳纳米管研制出世界上最小的纳米电动机。
2006年,美国佐治亚理工学院教授王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能,研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。
8,欧洲强子对撞机启动
欧洲大型强子对撞机是目前世界上最大的强子对撞机。2008年9月1日,对撞机正式启动。9月19日,对撞机因事故被迫停止运作。
2009年11月20日,对撞机重新启动,并实现了第一束质子流贯穿整个对撞机。2009年11月30日创造了质子加速的新世界纪录。对撞机将两束质子流加速到了1.18万亿电子伏特的能级,打破了美国费米国家实验室加速器2001年创下的0.98万亿电子伏特的纪录,这使得大型强子对撞机真正成为世界上“最强的机器”。2009年12月8日晚,又成功实现一次总能量高达2.36万亿电子伏特的质子流对撞,再次创下能级最高纪录。
欧洲大型强子对撞机从上世纪90年代初开始设计,来自包括中国在内的80多个国家和地区的约7000名科学家和工程师参与建设。它位于日内瓦附近瑞士和法国交界地区地下100米深处总长约27公里的环形隧道内。
9,人类探测器创最远纪录
欧洲航天局官员2005年1月15日凌晨宣布,地面控制中心已收到来自“惠更斯”号探测器经由“卡西尼”号飞船传回的信号,表明“惠更斯”号已成功登陆土卫六。这创造了人类探测器登陆其他天体最远距离的新纪录。
“惠更斯”号探测器是1997年10月由美国“卡西尼”号飞船携带发射升空的,经过7年约35亿公里的飞行后进入土星轨道,并于2004年12月25日分离。
10,庞加莱猜想被证明
2006年6月3日,经过美国、俄罗斯和中国数学家30多年的共同努力,两位中国数学家——中山大学的朱熹平教授和美国里海大学教授及清华大学兼职教授曹怀东,最终证明了百年数学难题——庞加莱猜想。
1904年,法国学者亨利·庞加莱提出了一个猜想:在一个封闭的三维空间,假如每条封闭的曲线都能收缩成一点,这个空间一定是一个圆球。庞加莱的短短几行字,成为数学界100多年未能证明的难题。
庞加莱猜想和黎曼假设、霍奇猜想等一样,被并列为七大数学世纪难题之一。
㈢ 21世纪的科技成就有哪些
1、火星月球发现有水
2004年1月4日和1月25日,美国“勇气”号和“机遇”号火星车分别在火星登陆。两辆火星车的最大成就是共同发现了火星上曾经有水的证据。同时,在环火星轨道上运行的欧洲“火星快车”探测器也发现火星南极存在冰冻水。
这是人类首次直接在火星表面发现水。 在经历9个多月的太空旅行后,美国“凤凰”号火星探测器2008年5月25日成功降落在火星北极附近区域,这是第一个在火星北极附近着陆的人类探测器。按照计划,“凤凰”号着陆后展开了为期3个月的火星地面探测。
同年7月30日,“凤凰”号的机械臂把一份土壤样本递送到热量和释出气体分析仪中。在样本加热时,分析仪鉴别出其中有水蒸气产生。这是火星上存在水的最直接证据。
2009年11月,科学家们肯定地表示,月球上有水而且数量可观。2009年10月9日,美国航空航天局利用火箭在月球表面撞出一个直径100英尺的坑,并在产生的碎片中测量到25加仑以水蒸气和冰的形式存在的水。
2、人类基因组序列图完成
2000年6月26日,美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合宣布:人类有史以来的第一个基因组草图已经完成。
2001年2月12日,中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。
人类基因组计划中最实质的内容,就是人类基因组的DNA序列图,人类基因组计划起始、争论焦点、主要分歧、竞争主战场等都是围绕序列图展开的。在序列图完成之前,其他各图都是序列图的铺垫。也就是说,只有序列图的诞生才标志着整个人类基因组计划工作的完成。
2003年4月15日,在DNA双螺旋结构模型发表50周年前夕,中、美、日、英、法、德6国元首或政府首脑签署文件,6国科学家联合宣布:人类基因组序列图完成。
人类基因组图谱的绘就,是人类探索自身奥秘史上的一个重要里程碑,它被很多分析家认为是生物技术世纪诞生的标志。也就是说,21世纪是生物技术主宰世界的世纪,正如一个世纪前量子论的诞生被认为揭开了物理学主宰的20世纪一样。
人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息,破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。
2007年,科学家首次阐述了人与人之间的DNA究竟存在着多大的差异。这是一个巨大的概念性飞跃,它将影响从医生如何治疗疾病到人类如何看待自己以及保护个人隐私等各个方面。
3、细胞重新编程技术
美国《科学》杂志评选出的2008年十大科学进展,细胞重新编程“定制”细胞系方面的进展名列第一位。
《科学》杂志说,这些细胞系以及“定制”它们的有关方法,为科研人员理解甚至未来治愈一些医学上的顽疾提供了工具,比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。
所谓细胞重新编程,是指通过植入新的基因,改变细胞的发育“记忆”,使其回到最原始的胚胎发育状态,就能像胚胎干细胞那样进行分化,这样的细胞被称作“诱导式多能干细胞”。
2008年,有两个科研小组从罹患不同疾病的患者身上提取细胞,重新编程,使其“变身”为干细胞。他们选取的疾病大多数是很难或者不可能用动物模型来进行研究,这就使得获取人类细胞系进行研究的需求变得更为迫切。
《科学》杂志认为,这些新的细胞系将成为科研人员理解疾病如何发生、发展的重要工具,另外对医学领域筛选潜在药物可能也有帮助。如果科学家将来完全掌握细胞重新编程技术,能够更准确地控制这一技术,使其变得更加有效、安全,那么患有不同疾病的患者将有可能用自体健康细胞来治病。
4、人类最早祖先确定
身高4英尺(约合1.21米)的“阿尔迪”成为迄今为止人类发现的最古老原始人。她生活在440万年前,直到1992年被发现。经过17年的探寻和研究,科学家将埃塞俄比亚出土的100多块碎片拼接起来,并成功复原了她的骨骼模型。
2009年10月,科学家公布了这一成果。令人吃惊的是,作为人与黑猩猩的共同祖先,“阿尔迪”却与黑猩猩大不相同。此外,尽管生活在森林中但却能够直立行走的事实,推翻了此前有关空旷草原地形对于人类两足发展至关重要的理论。
5、证实宇宙暗物质存在
2003年,美国匹兹堡大学斯克兰顿博士领导的一个多国科学家小组,借助了美国“威尔金森微波各向异性探测器”卫星的观测数据以及另一项名叫“斯隆数字天宇测量”的观测计划的结果进行了对比分析。
观测分析得出结论认为,宇宙中仅有4%是普通物质,23%是暗物质,73%是暗能量。2006年一个美国天文学家小组通过美宇航局的“钱德拉”X射线太空望远镜等设备观测遥远星系的碰撞,发现了宇宙暗物质存在的最直接证据。2007年,欧洲和美国的科学家在《自然》杂志上发表了首次为宇宙暗物质绘出的三维图。
㈣ 20世纪的科技成果
20世纪的科技成果有:
1、DNA的遗传功能的发现。
1928年,弗雷德里克·格里菲斯从格里菲斯实验中发现,平滑型的肺炎球菌,能转变成为粗糙型的同种细菌,方法是将已死的平滑型与粗糙型活体混合在一起。这种现象称为“转型”。
但造成此现象的因子,也就是DNA,是直到1943年,才由奥斯瓦尔德·埃弗里等人所辨识出来。1953年,阿弗雷德·赫希与玛莎·蔡斯确认了DNA的遗传功能,他们在赫希-蔡斯实验中发现,DNA是T2噬菌体的遗传物质。
2、广义相对论。
1912年,爱因斯坦发表了另外一篇论文,探讨如何将重力场用几何的语言来描述。至此,广义相对论的运动学出现了。到了1915年,爱因斯坦引力场方程发表了出来,整个广义相对论的动力学才终于完成。
爱因斯坦的广义相对论理论在天体物理学中有着非常重要的应用:它直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞——时空中的某些区域发生极度的扭曲以至于连光都无法逸出;而多大质量的恒星会塌陷为黑洞则是印裔物理学家钱德拉塞卡的功劳——钱德拉塞卡极限(白矮星的质量上限)。
3、射电望远镜。
美国人G·雷伯潜心试制射电望远镜,终于在1937年制造成功。这是一架在第二次世界大战以前全世界独一无二的抛物面型射电望远镜。
20世纪60年代天文学取得了四项非常重要的发现:脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子,被称为“四大发现”。这四项发现都与射电望远镜有关。
4、飞机。
1903年12月17日,莱特兄弟首次试飞了完全受控、依靠自身动力、机身比空气重、持续滞空不落地的飞机,也就是世界上第一架飞机“飞行者一号”。
这天清晨,美国北卡罗莱纳州的基蒂霍克还在沉睡,天气寒冷,刮着大风,空旷的沙滩上静静地停放着一个带着巨大双翼的怪家伙。
空旷的场地上冷冷清清,到现场观看的只有5个人。10时35分,一切准备就绪。为了能够率先登机试飞,兄弟俩决定以掷硬币的方式确定谁先登机,结果弟弟奥维尔赢了。
虽然“飞行者一号”飞得很不平稳,甚至有点跌跌撞撞,但是它毕竟在空中飞行了12秒共36.5米,才落在沙滩上。接着,他们又轮换着进行了3次飞行。在当天的最后一次飞行中,威尔伯在30千米的风速下,用59秒飞了260米。人类动力航空史就此拉开了帷幕。
5、电视机。
最早由英国工程师约翰·洛吉·贝尔德在1925年发明。电视用电的方法即时传送活动的视觉图像。同电影相似,电视利用人眼的视觉残留效应显现一帧帧渐变的静止图像,形成视觉上的活动图像。
NTSC制1954年美国正式广播的一种兼容彩色电视制式,也用于加拿大、日本等国。NTSC是美国国家电视制式委员会(National Television System Committee)的缩写。
这种制式根据人眼分辨蓝、品红之间颜色细节的能力最弱,而分辨红、黄色之间颜色细节的能力最强的视觉特性,采用蓝、品红之间的色差信号Q和红、黄之间的色差信号 I来代替蓝、红色差信号U和V。
㈤ 21世纪伟大的科技成果有哪些
1、天宫二号
天宫二号,即天宫二号空间实验室,是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室,也是中国第一个真正意义上的空间实验室,将用于进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间试验。
天宫二号主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验,包括释放伴飞小卫星,完成货运飞船与天宫二号的对接。
天宫二号空间实验室已于2016年9月15日22时04分09秒在酒泉卫星发射中心发射成功,将与神舟十一号飞船对接。2016年10月19日3时31分。
神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。2016年10月23日早晨7点31分,天宫二号的伴随卫星从天宫二号上成功释放。
2019年1月14日,天宫二号完成了伽马射线暴瞬时辐射的高精度偏振探测,相关成果发表于国际学术期刊《自然·天文学》。
2、墨子号量子科学实验卫星
墨子号量子科学实验卫星于2016年8月16日1时40分,在酒泉用长征二号丁运载火箭成功发射升空。此次发射任务的圆满成功,标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。
中国量子卫星首席科学家潘建伟院士介绍,如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”,那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。
当这张纵横寰宇的量子通信“天地网”织就,海量信息将在其中来去如影,并且“无条件”安全。2017年1月18日。
中国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了4个月的在轨测试任务,正式交付用户单位使用。中国科学技术大学、中科院等单位相关领导在交付使用证书上签字。
3、细胞核重新编程
所谓细胞核重新编程,是将成熟体细胞重新诱导回早期干细胞状态,以用于发育成各种类型的细胞,应用于临床医学,将细胞内的基因表达由一种类型变成另一种类型。
通过这一技术,可将一个体上较容易获得的细胞(如皮肤细胞)类型培育成另一种较难获得的细胞类型(如脑细胞)。
北京时间10月8日17时30分,2012年诺贝尔生理学或医学奖在瑞典斯德哥尔摩揭晓。因为革命性地改变了人们对细胞和生命体的理解。
在细胞核重新编程研究领域做出了杰出贡献,英国发育生物学家约翰·格登和日本京都大学再生医科研究所干细胞生物系教授山中伸弥,获得这一奖项。
4、神光二号
神光二号是我国2002年成功研制的大型激光装置,目前建在中科院上海光机所,由成百台光学设备集成在一个足球场大小的空间内。
可十亿分之一秒的超短瞬间内可发射出相当于全球电网电力总和数倍的强大功率,从而释放出极端压力和高温。
“神光二号”可用作科学实验,释放的巨大能量在实验中产生的极端物理条件,对基础科学研究、高技术应用和确保国家安全的新技术的推出,均有重大意义。
“神光”的未来前景诱人。据专家介绍,核聚变是未来清洁能源的希望所在,估计到本世纪中叶,科学家可利用激光聚变技术。
把海水中丰富的同位素氘、氚转化为巨大的、取之不尽的能源。“神光二号”的建成,为我国科学家从海水中获得能源迈出了可喜的一步。
5、神舟三号飞船
神舟三号飞船由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和上海航天技术研究院为主研制,“长征二号F”运载火箭由中国运载火箭技术研究院为主研制。
这次发射是长征系列运载火箭第66次飞行。自1996年10月以来,中国运载火箭发射已经连续24次获得成功。
中国科学院和信息产业部等有关单位为这次发射研制了对地遥感、生命科学、空间科学等船载仪器和地面测控设备。
㈥ 二十一世纪有哪些重大发明成果
●修复手套
“修复手套”是一种植入了能模仿人手生物力学的特殊致动器和传感器的装置。机械手研究实验室设计“修复手套”的目的是为了制造一种具有人工肌肉的“外衣”。这种“外衣”能够帮助人体重新运动。全世界的科学家、程序设计员、发明者都在开发复制、替代人体结构或者帮助人体的创新技术。
●仿生心脏
同位移植人工心脏 CATO 是一种能全面模仿人类心脏的装置,由血液室 心室 、阀 瓣膜 以及能把血液吸入肺动脉和主动脉的特殊致动装置组成。
科学家面临的最大挑战是要把包括电源在内的人工心脏装置移植到心脏通常所处位置的有限空间内。科学家曾经拿母牛做实验,并获得巨大成功,这也为他成功给同位移植人工心脏申请专利创造了有利条件。
●神经转化
一位澳大利亚程序设计员开发出一套系统。根据这套系统,遭受肌萎缩性侧索硬化疾病折磨的人今后可以不再受到自身残疾的限制,只要通过神经信号的提示便能与别人沟通。另一位科学家开发出一种新型的人机联结界面:一个人可以利用皮肤表面电极接收神经信号,然后在经过人工智能分析后,便能够达到交流的目的。两位科学家合作后,这套系统被称为神经转化技术。
●耳朵看世界
莱斯利·凯博士设计出一种声纳装置,这种装置能释放出超声波,还能发现其他物体和障碍物发出的反射。数据接着被转化成一连串能够听到的声音,这些声音在频率上与远处物体发出的声音相对应。经过少许的培训,人类大脑似乎能下意识地将这些声音转化为空间想像。
这项技术赢得了1998年度世界通信创新奖,如今全世界的盲人将利用这项技术自信地行走在他们不熟悉的区域。
●人造肌肉
研究人造肌肉的工作始于上个世纪40年代,但只是在最近的10年里才取得了较大发展,因为世界范围内的研究中心研制出了特种聚合体和智能材料。未来人类很有可能看到世界上最强壮的人和最强大的仿生胳膊进行较量。
参考资料:wangye
㈦ 21世纪伟大科技成果
1.日本研制出防瞌睡座椅提高驾驶安全性
极度疲劳往往会使人在驾驶过程中打瞌睡,而这会大大增加交通事故的发生率。东京大学的一个研究小组最近研制出一种防瞌睡座椅,有助于解决这一问题。
据当地媒体报道,研究人员在观察人打瞌睡时的血液流动和呼吸状态后发现,在进入瞌睡状态前,人体末梢血管的血流量会出现一定程度的增加。这种座椅利用安装在靠背内的电磁传感器和压力传感器可从驾驶者背部测出这一变化,并发出警告。
研究人员指出,与打瞌睡前人体发生变化类似,人在饮酒后血液的流动和呼吸状态等也会出现某些变化。今后研究小组还准备根据这一原理,开发在饮酒状态下无法发动汽车的“防酒后驾车座椅”。
2.美国科学家制出“仿生眼”助盲人恢复视力
美国科学家说,将可在两年内提供“仿生眼睛”植入手术,帮助数百万盲人恢复视力。
美国的研究人员已获准于两年内在五个治疗中心为50到70名病人安装这种“仿生眼睛”。
以希腊神话中百眼巨人阿古斯(Agrus)命名的“阿古斯二型”系统利用一个安装在眼镜上的照相机,把视觉信号传送到眼睛里的电极。
以前接受不够先进的人工视网膜移植手术的病人能够“看到” 光线、影像和物体的运动。但图像不够清晰。
一名失明者在1999年接受了这种手术,现在他上街时能够避开长的或较低的树枝,但看人时好像是看到一团黑影。
不过美国加州大学的科学家说,他们研造的“仿生眼睛”尝试从相机取得实时的图像,然后把它们变成微弱的电信号,输送到一个接收器后,在通过电极,刺激视网膜的视觉神经向大脑发出信号,让失明者能够“看到”景物。
这种新的装置比传统的人工视网膜更细小,但拥有多达60个电极,使解像度更高。而且面积只有一平方毫米,植入手术也更容易。
3.全球首台量子计算机在加拿大诞生
加拿大温哥华D-Wave公司首席技术官基尼-罗斯宣布,该公司已成功研制出一个具有16量子比特的“猎户星座”量子计算机。他透露,D-Wave公司将于2007年2月13日和2月15日分别在美国加州和加拿大温哥华展示他们的量子计算机。
量子计算机是物理学家费曼在19世纪80年代提出的概念。量子位可以同时表示1和0,因此能够携带更多的信息,更快地解决问题。量子计算机希望利用量子现象来增加计算的速度,最大特点是N个储存位可以同时储存2N个数据。不过量子计算机最大的问题是只要受到任何微干扰,例如过热,马上会关机。目前为止,量子计算机在实验室中只能成功运算数千次,稳定度仍然不够。D-Wave公司目前设计的16量子比特计算机是用贵金属铌制成,并且须在零下273K下运行。
有专家认为,D-Wave公司的尝试只是一种原理性检验,虽很有必要,却必须首先纠正量子计算中不可避免的错误,否则这个量子计算机将无法运行。许多科学家认为,量子计算机广泛商业化还需20年时间。但罗斯认为,2008年他们将制成世界第一台具有1000个量子比特的量子计算机。
4.美国科学家制出“仿生眼”助盲人恢复视力
美国科学家说,将可在两年内提供“仿生眼睛”植入手术,帮助数百万盲人恢复视力。
美国的研究人员已获准于两年内在五个治疗中心为50到70名病人安装这种“仿生眼睛”。
以希腊神话中百眼巨人阿古斯(Agrus)命名的“阿古斯二型”系统利用一个安装在眼镜上的照相机,把视觉信号传送到眼睛里的电极。
以前接受不够先进的人工视网膜移植手术的病人能够“看到” 光线、影像和物体的运动。但图像不够清晰。
一名失明者在1999年接受了这种手术,现在他上街时能够避开长的或较低的树枝,但看人时好像是看到一团黑影。
不过美国加州大学的科学家说,他们研造的“仿生眼睛”尝试从相机取得实时的图像,然后把它们变成微弱的电信号,输送到一个接收器后,在通过电极,刺激视网膜的视觉神经向大脑发出信号,让失明者能够“看到”景物。
这种新的装置比传统的人工视网膜更细小,但拥有多达60个电极,使解像度更高。而且面积只有一平方毫米,植入手术也更容易。
5.消失模铸造技术
项目内容及应用领域:消失模铸造技术是将泡沫塑料(EPS)制成的模型埋入无粘结剂的干砂中造型,采用微震加负压紧实,在没有芯子甚至没有冒口的情况下浇入液态金属,在浇铸和凝固过程中继续保持一定的负压使泡沫塑料气化继而被金属取代形成铸件的一种新型铸造方法.它具有一次成型,尺寸精度高; 大大改善铸造车间的环境条件,易实现无污染生产;铸件形状、结构不受限制,为制品设计提供了充分的自由度; 生产制造成本低,设备投资小等优点。
6.纳米二氧化硅
纳米二氧化硅微粉技术在我国是一项刚刚起步的新兴技术。由于其表面积大,吸附力强,表面能大,因此该微粉具有特殊的性能,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。世界发达国家对超细材料的研究工作十分活跃,并已取得了一定的成果。
它以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在橡胶、涂料、医药、造纸、日化等诸多领域得到广泛应用,并为其相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证,享有“工业味精”、“材料科学的原点”之美誉。自问世以来,已成为当今世界材料学中最能适应时代要求和发展最快的品种之一。发达国家已经把高功能、高附加值的精细无机材料作为本世纪新材料的重点加以发展。
原本国内生产氧化硅微粉采用气相法工艺路线,所用原料以SiCl4 ,Si(CH3)n为主,因来源紧张,价格昂贵,收率低,使得其产品的生产成本较高,而普通沉淀法虽采用廉价原料,但也只能生产颗粒较大的微粉,其产品粒径在30—45μm之间,达不到超精微粉的级别,难以满足市场的需要。但现在,一些公司,通过分析研究,提出一种新的工艺路线---化学直接合成法。在这个方法中,采用的为改良沉淀法,即在沉淀过程中,通过分散剂控制粒子生长的方法控制关键的反应阶段及操作数据来生产氧化硅微粉。
纳米二氧化硅微粉能使材料和产品改善并提高其固有的物理属性和化学性能。几乎所有行业提高产品质量指标所需要的。目前国内外大量生产的是粒径较大的二氧化硅。因此本项目的研制成功,填补国内空白,为我国生产纳米二氧化硅产品开辟了一条新路,对我国新材料行业的发展具有十分重要的作用。
7.空气汽车
空气汽车最高时速已达100-120公里,加速能力0-50公里为6秒,行车距离230公里或12小时,在加气站添加“燃料”只需2分钟,售价大约在6-7万港币。现在,MDI已设立设计工作室,利用电脑,改进外观设计,适应时尚需求。
空气发动机是空气汽车的关键部件,从外观上看近似一种直列的小型内燃机,它有曲轴、活塞、阀门、进气管,排气管、定时皮带等等,但它具有自己独特的运行规则。
㈧ 20世纪有哪些科学成果
20世纪的科学成果
1、相对论
1905年,20世纪最伟大的科学天才爱因斯坦在他26岁时创立了狭义相对论,在理论上为原子能的应用开辟了道路.
1915年,爱因斯坦又创立了广义相对论,深刻揭示了时间、空间和物质、运动之间的内在联系.它成为现代物理学的基础理论之一
2、量子力学
1900年,普朗克创立了量子论,提出能量并非无限可分、能量的变化是不连续的新观念.
20年代末量子力学的建立,是继1905年—1915年相对论建立后对经典物理学的又一次革命性突破,它成功地揭示了微观物质世界的基本规律,加速了原子物理学和固态物理学的发展,为核物理学和粒子物理学准备了理论基础.因此,量子力学可以说是20世纪最多产的科学理论,迄今仍具有强大的生命力.20世纪中后期5大科学成就
30年代以来,物质基本结构、规范场、宇宙大爆炸、遗传物质分子双螺旋结构、大地构造板块学说以及信息论、控制论、系统论等理论的创建,使人类的视野进一步拓展到更为宇观、宏观和微观的领域,成为人类文明进步的巨大推动力.
3、DNA分子双螺旋模型
1953年4月25日,英国《自然》杂志刊登了25岁的沃森和37岁的克里克合作研究的成果————DNA 双螺旋结构的分子模型,这一成就后来被誉为20世纪生物学方面最伟大的发现,也被认为是分子生物学诞生的标志.
4、大地板块构造学说
1912年,魏格纳提出大陆漂移说.大陆漂移说经过半个多世纪的发展,1968年,勒比雄等提出了全球大地板块构造学说,建造了全球被分为欧亚、美洲、非洲、太平洋、澳洲、南极六大板块和若干小板块的结构模型,得到了越来越多的科学验证,特别是海洋地质学的有力支持.
5核能与核技术
原子核的裂变和聚变反应将产生和释放出远大于机械能、化学能等产生的能量.核能的和平利用,为人类提供了一个既安全又清洁、取之不尽而用之不竭的能源宝库.
1942年,美国建成了世界上第一座原子反应堆.60年代以后,核电站进入实用阶段,发展至今已成为一种重要能源,约占全球发电总量的1/5.
核技术还广泛应用于农业、医疗、材料、考古和环保等领域.
6航天和空间技术
1903—1914年,齐奥尔科夫斯基提出以火箭为动力的航行理论,奠定了航天学的基础.1926年,戈达德成功发射了世界上第一枚液体燃料的火箭.
1957年,苏联用洲际导弹的火箭装置发射了世界上第一颗人造地球卫星,“空间时代”从此开始.1969年,美国“阿波罗”11号飞船登月,人类在月球上留下了第一个脚印.1971年,苏联建造空间站,人类首次在太空中有了活动基地.1981年,美国发射航天飞机成功,从此人类可以自由进出太空.
自50年代后期起,人类开始对月球和太阳系各大行星,以及遥远的行星际空间进行探测,至今已发射了100多颗空间探测器.
7信息技术
信息技术是20世纪发展最快的技术领域.它对人类社会、经济、政治、文化等产生了全方位的巨大而深远的影响.
1906年,三极电子管的发明使远程无线电通信成为可能.1947年,第一只晶体管的诞生为电子电路集成化和数字化提供了重要的基础.1945年电子计算机问世.
随着大规模集成电路的出现,计算机向巨型化和微型化两极发展.
8激光技术
1917年,爱因斯坦在研究光辐射的过程中,提出了“受激辐射”的概念,奠定了激光的理论基础.1958年激光被发现.1960年美国制成了世界上第一台红宝石激光器.
1977年原子激光器问世
9生物技术
基因重组技术(又称基因工程)是20世纪下半叶蓬勃兴起和发展的现代生物技术的最前沿领域.DNA的重组能创造性地利用生物资源,实现人类改造生物的遗传特征、产生人类所需要的生物类型的意愿.80年代以来,已获得上百种转基因动植物,对农业发展具有重要意义.转基因药物的研制和生产则将为人类的健康带来新的福音.
除基因工程外,生物技术(即生物工程)还包括细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等领域.1978年首例试管婴儿路易斯诞生、1996年克隆羊多莉的出现都是细胞工程的杰作;加酶洗衣粉和嫩肉粉等则是酶工程的产品;现代发酵工业始于青霉素的生产,现已大规模利用发酵工程生产抗生素等.至于根据需要对天然蛋白质的基因进行改造,生产出新的、自然界原本不存在的优质蛋白质,更是日益受到重视,被誉为第二代基因工程.
10互联网
互联网在亿万网民的学习、研究、交流、贸易,娱乐等方面创造了崭新的工作和生活方式.
㈨ 20世纪的三大理论成果
一、孙中山与三民主义
1894年,孙中山联合一些反清志士,在美国檀香山组织了革命团体兴中会,标志着孙中山开始走上革命的道路。20世纪初,国内出现了许多革命团体,孙中山提出团结革命力量建立统一的革命组织——中国同盟会。孙中山的主张得到许多革命者的拥护。1905年8月,中国同盟会成立大会在日本东京召开。大会选举孙中山为总理,通过推翻清朝统治、废除君主专制,建立民主共和国、改革土地制度的革命纲领。中国同盟会创办了机关刊物《民报》。孙中山在《民报》发刊词中,把同盟会的革命纲领阐发为“民族”、“民权”、“民生”三大主义,合称三民主义。在三民主义中,民权主义是核心,是革命派的政治思想,即建立资产阶级共和国;民族主义是实现民权主义的前提,只有推翻清朝专制统治取得民族独立,才有可能实现民权主义;民生主义是对民权主义的补充和发展。三民主义是孙中山领导辛亥革命的指导思想。
1911年10月10日,革命党人在湖北武昌发动起义,辛亥革命爆发。第二天清晨,起义军完全占领武昌城;接着,起义军又攻占了汉口和汉阳。武汉三镇的革命取得胜利以后,仅一个多月时间,全国就有十几个省宣布脱离清政府独立。12月,宣布独立的各省代表在南京开会,选举孙中山为中华民国临时大总统。1912年1月1日,孙中山在南京宣誓就职,宣告中华民国正式成立。这标志着旧民主主义革命达到了高潮。在三民主义的指导下,辛亥革命推翻了清朝的统治,结束了我国两千多年的封建帝制,使民主共和的观念深入人心。
二、毛泽东与毛泽东思想
1921年7月,在马克思主义革命理论指导下,中国共产党在上海召开中国共产党第一次全国代表大会(后转到嘉兴南湖的一艘游船上举行)。中国共产党诞生了!中国革命从此有了马克思主义的指导,革命面貌焕然一新。
大革命失败后,中国共产党走上了武装反抗国民党反动统治的道路,先后发动了南昌起义、秋收起义和广州起义。这些起义走的都是俄国式的以城市为中心的革命道路,结果都以失败而告终。秋收起义进攻长沙受挫后,毛泽东在文家市命令各路起义军退到文家市,他分析了敌强我弱的形势,决定改向敌人统治力量薄弱的农村进军。会后,毛泽东带领部队到达罗霄山脉中段的井冈山,创建了井冈山革命根据地,从实践上为中国革命找到了一条农村包围城市、武装夺取政权的道路。它创造性地解决了中国革命的道路问题,为中国革命指明了方向。“工农武装割据”思想,是把马克思主义普遍真理与中国革命具体实践相结合的光辉典范,它极大地丰富了马克思主义理论。
抗日战争时期,毛泽东发表了一系列重要的文章,如《论持久战》、《新民主主义论》、《论联合政府》等。通过这些文章,毛泽东作出了中国革命分民主主义和社会主义两步走的战略部署,创造性地提出了新民主主义革命的概念,在政治、军事、经济和思想文化等方面形成了比较完整的思想体系。在1945年召开的中国共产党第七次全国代表大会上,刘少奇作《关于修改党的章程的报告》,毛泽东思想被确立为中国共产党的指导思想。
毛泽东思想是中国共产党集体智慧的结晶,是马克思主义普遍原理同中国革命具体实践相结合的产物,是中国化的马克思主义,也是中国共产党人对马克思主义的伟大贡献和发展。在毛泽东思想的指导下,中国人民取得了新民主主义革命的胜利,建立了中华人民共和国;成功完成了社会主义性质的三大改造,建立了社会主义的基本制度,实现了我国近现代史上的第二次历史性巨变。
三、邓小平与邓小平理论
十一届三中全会开始的这个现代历史的伟大转折是马克思主义同中国的实际相结合而产生的历史性飞跃。
1978年5月开始进行的关于真理标准问题的讨论,重新确立了实事求是的马克思主义思想路线,为十一届三中全会的召开奠定了思想基础。12月,党的十一届三中全会毅然抛弃了“以阶级斗争为纲”的错误指导方针,明确作出把党和国家的工作重心转移到经济建设上来,实行改革开放的伟大决策。1982年9月,邓小平在党的十二大开幕词中第一次使用了“建设有中国特色的社会主义”这个科学命题。建设有中国特色的社会主义是邓小平理论的主题思想,它的提出标志着邓小平理论的初步形成。
1987年,邓小平为党的十三大阐明了社会主义初级阶段的理论,提出了党在社会主义初级阶段的基本路线,即以经济建设为中心,坚持四项基本原则,坚持改革开放。1992年初,邓小平在视察南方的一系列重要讲话中,精辟分析了国际国内的形势,科学总结了党的十一届三中全会以来的基本经验,回答了长时间以来困扰人们思想的一些重大认识问题,特别是社会主义的本质和社会主义市场经济等问题,把邓小平理论的发展推进到一个新的阶段。1992年9月,党的十四大对邓小平理论的主要内容进行了归纳,标志着邓小平理论科学体系的确立。1997年9月,党的十五大召开,通过的《中国共产党章程修正案》明确规定:中国共产党以马克思主义、毛泽东思想、邓小平理论作为自己的行动指南。郑重地把邓小平理论作为党的指导思想写进了党章。这是我们党经过近20年改革开放和社会主义现代化建设的成功实践作出的历史性决策。
邓小平理论之所以成为马克思主义在中国发展的新阶段,成为我们改革开放和社会主义现代化建设的指导思想,是因为邓小平理论围绕什么是社会主义、怎样建设社会主义这个根本问题,第一次比较系统地初步回答了中国社会主义建设的一系列基本问题,指导了我们党在社会主义初级阶段的基本路线。在邓小平理论的指导下,中国坚持改革开放,社会主义现代化建设事业取得了举世瞩目的成就,实行了我国近现代史上的第三次历史性巨变。
㈩ 21世纪的重大的科技成果有什么
1、两只克隆猴在我国诞生。中科院神经科学研究所孙强团队经过5年努力培育出克隆猴“中中”和“华华”,标志着我国成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题,率先开启了以猕猴作为实验动物模型的时代。
2、北京大学江颖和中科院王恩哥院士领衔的联合研究团队首次获得水合离子的原子级图像,并发现其输运的“幻数效应”,将在离子电池、海水淡化以及生命科学等领域展现出广阔应用前景。
3、国产大型水陆两栖飞机AG600成功实现水上首飞。AG600是目前世界上最大的在研水陆两栖飞机,对于填补我国应急救援航空器空白、满足国家应急救援和自然灾害防治体系能力建设需要具有里程碑意义。
4、港珠澳大桥建成通车。港珠澳大桥是世界总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥,也是公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁,创造了一系列“世界之最”。
5、首个深海实时科学观测网建成。我国新一代海洋综合科考船“科学”号在完成2017年西太平洋综合考察航次后,于2018年2月返回,标志着我国第一个深海实时科学观测网建成,所获取的连续和实时数据为我国的气候预报和环境保障提供了重要的基础支撑。
参考资料来源:人民网-科技创新大潮澎湃 重大成果竞相涌现