1. 什麼是人類基因組計劃人類基因組計劃的成果有哪些
一個生物體內所有基因的總和就是基因組。只有破譯了所有基因的秘密,才能從根本上探索生命的本質。科學家們認為,通過測定人類的基因,了解基因的功能,可以為治療和預防癌症、心臟病等疑難疾病提供新的途徑。所以繼原子彈爆炸和阿波羅登月之後,人類又一項宏偉的科學工程——人類基因組計劃,由美國科學家於1985年率先提出,美、英、法、德、日和我國科學家共同參與,於1990年正式啟動。這一計劃耗資30億美元,旨在為30多億個鹼基對構成的人類基因組進行精確測序,繪制一張完整的人類基因圖,並解讀出其中所包含的生命信息,為從基因層面上有效的控制疾病,延緩衰老提供可能。
2. 人類基因組計劃已發現多少基因
2006年5月18日,英美科學家宣布完成了人類1號染色體的基因測序圖,這表明人類最大和最後一個染色體的測序工作已經完成,歷時16年的人類基因組計劃終於畫上了句號。
人類基因組計劃為何三次宣布完成?
1990年啟動的人類基因組計劃,在2000年和2003年分別兩次宣布完成,加上本次,人類基因組圖譜一共三次宣告完成。這三次公布之間有何差別?
2000年公布的是人類基因組草圖,當時由於美國塞萊拉遺傳公司與國際人類基因組計劃為搶占第一發布時間展開激烈競爭,導致該基因草圖存在許多錯誤和遺漏。但是它已經能解答很多秘密,比如它明確地告訴世人,地球上人與人之間99.99%的基因密碼是相同的,人與人之間的差異僅為萬分之一。
值得中國人驕傲的是,1999年9月中國積極加入人類基因組研究計劃,成為繼美、英、日、德、法之後第六個國際人類基因組計劃參與國,負責測定的區域位於人類3號染色體短臂上,該區域的遺傳大小約占人類整個基因組的1%。2000年4月底,中國科學家出色地完成了任務。
人類基因組更為精細的圖譜是在2003年公布的,其結果相對比較准確,陳述更為科學。國際人類基因組用了3年時間將2000年公布的草圖進行糾錯補漏,一點點地豐滿起來,那些令人頭疼的縫隙從原來的15萬個減少到最後的341個。但是這一幅圖仍然不是完美的,關鍵的問題是在1號染色體上依然還存在一些漏洞和不精確的地方。
為什麼1號染色體的測序工作如此艱難?這是因為1號染色體是人類最大的染色體,約占人類整個基因組的8%,比最短的21號染色體長6倍,再加上測序工作又稍晚,所以直到現在才得以結束。然而1號染色體可能成為最有價值的染色體之一,因為它大約與350種疾病相關,這無疑將點燃科學家征服這些疾病的希望之光。
人類基因組測序完成,下一步要做什麼
人類最後一個染色體基因測序完成,人類基因組測序計劃可以說劃上了句號。這是否意味著生命天書已經被完美破譯?
北京華大基因研究中心是人類基因組計劃「中國部分」 的主要承擔單位,該中心的總工程師胡松年說,如果用「生命之書」來做比喻的話,人類基因組測序的完成僅相當於將字印在了書上。但是一本書能不能被讀懂吸收,取決於閱讀者對詞句的理解,而詞句的意思就相當於基因的功能與表達方式,這一部分的研究並沒有完成,所以,現在說「破譯了生命之書」還為時尚早。
另一個問題是,人類基因組測序工作結束後,下一步還要干什麼。胡松年說,人類基因組測序的完成只是一個基礎工作,要徹底探究明白人類基因的功能與表達還有很長的路要走。比如,1號染色體完成測序後,發現它與癌症、帕金森氏症和老年痴呆症等350餘種疾病相關,但基因與這些病症之間究竟有著怎樣的關系,將是下一步的工作重點。
到目前為止,在人類基因組中,約有一半基因的功能還不為科學家所知,只有了解了基因的功能,人類基因圖譜才能成為民眾的真正福音。而要解決這一難題,比對個體基因與人類基因的差異顯得相當重要。2002年,美國、中國、加拿大、英國、日本和奈及利亞六國科學家共同參與國際人類基因組單體型圖計劃。該計劃的目標是,畫出人類基因「差異圖」。
2005年10月26日,第一階段的研究成果已經公布,中國承擔了10%的任務。華大基因研究中心總工程師胡松年評價說,人類基因組的差異圖譜能幫助尋找不同人易於發生病變的基因,使得基因治療方法更具針對性。比如,在糖尿病、早老性痴呆症、癌症等疾病的研究中,科學家可以利用這份「差異圖」,將患者與健康人全基因組進行比較,更高效地尋找與疾病相關的基因變異。
3. 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。
4. 韓斌的學術成果
韓斌研究員主要的研究方向是水稻基因組測序、比較基因組學研究和水稻功能基因組學研究。在過去的幾年裡,他和他的實驗室構建了水稻四號染色體的物理圖譜,並在此基礎上完成了水稻四號染色體的精細測序和分析,同時開發了覆蓋水稻四號染色體的晶元並用它鑒定了四號染色體上基因的表達模式。以上的這些成果發表在《自然》、《基因組研究》和《植物細胞》等雜志上。在最近的幾年裡,他和他的實驗室開始利用新一代測序技術開發高通量的基因分型平台和轉錄組分析平台,並在此基礎上研究水稻基因組的遺傳變異,進行重要農藝性狀相關基因的遺傳定位,系統分析和鑒定水稻基因的轉錄本及表達模式。以上的這些成果發表在《自然遺傳學》和《基因組研究》等雜志上。在韓斌研究員獲得過多項獎項和榮譽中,最主要的是2007年國家自然科學二等獎。
1. 水稻4號染色體精細物理圖的構建及基因組精確測序
通過整合分子標記、克隆末端序列、DNA指紋等數據,運用分子、染色體熒光原位雜交和比較基因組分析的方法,構建了粳稻4號染色體高精確度和高覆蓋率(98.7%)的物理圖。鑒定了4號染色體的物理長度以及物理圖距和遺傳圖距的對應關系。基於染色體精細物理圖,採用克隆連克隆法的基因組測序方法,完成水稻4號染色體的精確測序和分析。研究成果發表在2002年11月21日出版的Nature上。
之後繼續承擔了水稻全部12條染色體著絲粒序列和結構的分析,以及秈、粳稻全基因組序列比較,直到2005年國際水稻基因組測序計劃完成。
2. 水稻4號染色體結構及功能的深入研究
在精細物理圖構建和精確測序的基礎上,突破了拼裝高度重復序列的技術難題,成功鑒定了覆蓋著絲粒區域的大片段克隆,完成了序列測定和組裝。發現水稻4號染色體著絲粒核心區是由近360個高度重復的特異序列組成,並將這些重復序列組裝成18個串聯式重復區段,還在該區域鑒定一些編碼基因。
在精確測序的基礎上,研製了水稻4號染色體的覆瓦式排列的特異晶元,並通過晶元雜交分析,開展了秈、粳稻基因比較表達譜分析和轉錄調控因子的研究。鑒定了水稻4號染色體上一批新的表達基因,比較了秈粳基因功能和調控方面的差異。得出了水稻染色體上相鄰排列的基因有很高的協同表達調控特徵等重要結論。還印證了之前對4號染色體基因分布規律的推測結果。
3. 比較基因組和功能基因組研究
通過對秈、粳稻基因組的比較分析,系統鑒定了秈粳之間序列多態性分布和頻率。隨著水稻基因組精確測序的完成,建立水稻轉基因實驗室,建設了一定規模的溫室和試驗田。高通量研究水稻基因功能,對一萬多條秈稻全長cDNA進行了克隆,測序和分析。同時,通過比較基因組學研究了轉座子突變可能對水稻基因功能分化產生的影響。結合基因家族的比較分析和表達組、轉基因、過表達等功能分析,發現了一系列在水稻抗熱,抗旱和抗鹽生理過程中起重要作用的基因。
4. 建立以第二代測序儀為基礎的高通量功能基因組研究平台
最近,新一代DNA測序方法的誕生標志著生命科學技術的又一次飛躍,為大規模發現和利用水稻遺傳資源開辟了有效的新途徑。這種新方法集低時耗、高性價比、高密度和高精度等眾多優點於一身。採用這一方法完成了一組秈、粳稻重組自交系的基因型鑒定,與目前廣泛應用的分子標記相比,新方法在速度和精度上有了大大提高。其精度是之前傳統的方法手段無法實現的。
同時嘗試的高通量功能基因組研究的新技術還包括表達組和染色質免疫沉澱測序。迅速、大量地鑒定覆蓋全基因組的單核苷酸多態性,全面深入掌握我國水稻資源的遺傳多樣性。
5. 中國的十大成就是什麼
一、世界首顆量子科學實驗衛星「墨子」
長征二號丁運載火箭成功將世界上首顆量子實驗衛星「墨子」號送上天空,這將使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信。
二、殲20成功亮相珠海航展
.殲-20身披割裂迷彩塗裝參加珠海航展並首次對外進行展示。
三、神州十一號飛船與「天宮二號」自動交會對接成功
「天宮二號」成功發射升空。神州十一號飛船2016年10月19日3時31分,與「天宮二號」自動交會對接成功,並進行一系列的空間實驗。
四、世界最大單口徑射電望遠鏡「天眼」
直徑500米,全球最大口徑球面射電望遠鏡,簡稱FAST,也被稱為「天眼」,在貴州喀斯特天坑中正式啟用。FAST將在未來10年至20年保持世界一流設備的地位,成為中國和世界天文學研究的「利器」。
五、核聚變實驗裝置「人造太陽」
「人造太陽」實驗裝置在電子溫度超過5000萬度,持續時間達102秒的超高溫長脈沖等離子體放電。這一重大成果標志著中國在穩態磁約束聚變研究方面繼續走在國際前列。
六、繪制全新人類腦圖譜
中國科學院自動化研究所腦網路組研究中心蔣田仔團隊聯合國內外其他團隊,經過6年努力,成功繪制出全新的人類腦圖譜。
七、世界最快的超級計算機「神威太湖之光"
德國法蘭克福國際超算大會(ISC)公布了新一期全球超級計算機TOP500榜單,由中國國家並行計算機工程技術研究中心研製的"神威太湖之光"以超第二名近三倍的運算速度奪得第一。
八、高鐵總里程達兩萬公里
鄭(州)徐(州)高鐵正式開通運營,標志著中國高鐵運營里程突破2萬公里。中國不僅是高鐵里程最長的國家,而且高鐵的安全運輸規模也是世界上最大的。
九、中國造出世界最大起重船
振華重工自主建造的世界最大12000噸起重船在上海長興島基地交付,並在現場命名為「振華30號」。這艘船一單臂架12000噸的吊重能力和7000噸360度全回轉的吊重能力位居世界第一。
十、「高分」家族新丁雷達遙感衛星高分三號
6. 中國最新的科技成果是什麼
1,在核物理方面,建成了.5米重離子加速器,開展了低能重離子核物理研究,首次合成超鈾元素鐦等。此外還建造了1.5兆電子伏直線感應加速器、同步輻射裝置、同位素分離器、受控核聚變裝置和掃描隧道顯微鏡等科學研究設備以及大口徑反光望遠鏡、太陽磁場望遠鏡、13.7毫米波射電望遠鏡、氫原子鍾等天文儀器。
2、在基礎研究領域取得了不少重要成果,如數理領域的哥德巴赫猜想、有限元法的標准演算法、數學定理的機器證明、微分動力系統穩定性、分子軌道圖形理論方法、暖雲降水理論、地球內核旋轉稍快的發現,生命科學領域的牛胰島素合成、酵母丙氨酸轉移核糖核酸合成、胰島素三維結構與功能關系的研究、蛋白質功能基因的修飾、水稻基因物理圖譜,還有彗星和小行星的發現、准晶體的發現、澄江化石群等古動植物化石的發現,在生物固氮和光合作用研究、東亞大氣環流研究、古氣候和古新星研究、黃河探源、雅魯藏布江探險以及南極和北極的考察等方面都有眾多收獲。
3、技術進步的重要標志在於掌握高技術的能力。中國科學家和工程師掌握了製造原子彈、氫彈 、核發電和核輻射等核技術以及發射遠程運載火箭、各種用途的人造地球衛星乃至宇宙飛船的技術,製造的電子計算機有10億次巨型機、千萬次向量機。數百萬次超小型機以及曙光1號和曙光1000等高性能並行機,發展了時態邏輯語言、漢字語言信息處理系統、漢語語文轉換系統等軟體系統,研製了中文智能介面和高密度信息貯存裝置,在量子計算和量子通訊方面也有了量子避錯原理和量子隱形態實驗可喜的進展。
4、在激光技術方面我們研製出「神光」等高功率的激光裝置、半導體量子陷阱激光器、自由電子激光裝置和1.35微米半導體激光器等激光系統並掌握了高速光導纖維通信技術。獨創的雙離子束外延機、3微米集成電路工藝的突破以及核工業機器人、六維機器人、爬壁機器人等多種機器人的製造和6000米水下機器人探海實驗成功,代表了我們在精密製造方面的進步。
5、在生物技術方面,玉米和大豆的固氮、抗蟲棉花、基因工程疫苗、試管嬰兒和試管羊、人類基因在植物中的表達和高等動物克隆等生物技術成績斐然。材料科學方面,高溫超導體材料和納米材料、高性能固體推進料、非線性晶體和激光晶體等的研究都取得可喜成就。
6、在技術科學方面還有復式燃燒理論、葉輪機械三元流動理論、冷壓狀態方程、齒輪動態整體誤差理論、非線性系統的最優控制等有影響的理論成果。
7、工程方面的進步突出地表現在大型設備的製造能力上,中國已能製造12.5萬千瓦雙水內冷汽輪發電機組、17.5萬千瓦低水頭發電機組、50萬千瓦高壓輸變電設備、200噸級電渣重熔爐、1.5萬噸滌綸拉絲設備、24萬噸尿素生產、30萬噸合成氨設備、1000萬噸級露天采礦設備。
8、武漢和南京的長江大橋、長江葛洲壩和黃河小浪底兩大水利樞紐以及正在興建的三峽工程代表了橋梁和水壩的建設能力,萬噸級巨輪、運7客機、高速公路建設和火車提速表現了交通運輸方面的進展。
9、大慶油田的成功開發充分顯示了中國自力更生方針的力量,噴氣紡紗、合成橡膠表現了吸收和創新技術的能力。
10、農業進步的科學技術的貢獻已經達到35%,在良種推廣和耕作制度的改革方面進展巨大。秈型雜交水稻、魯棉1號棉花、鐵豐1號和東農36號大豆和小麥等良種的推廣對農作物增產起了巨大的作用,51年來農作物品種更換了四、五次,每次都增產20%~30%,主要作物良種覆蓋率已達80%,造林成活率提高20%,復種指數提高了25%。
11、在醫葯衛生領域,顯微外科和癌症早期診斷顯示了醫療技術的進步,基因工程多肽葯物、向導葯物和抗體工程等都有了可喜的進展,乙肝基因工程疫苗已取代血源性疫苗投放市場,在中醫葯方面也有針刺麻醉和洋金花麻醉葯以及抗瘧疾青蒿素葯物的成績,在計劃生育和人口理論方面的成功令世界矚目。
7. 我們的競賽題 幫幫我吧
呵呵呵 ,你是師院的吧,哪有現成的,我也是參賽者自己找吧就是麻煩點。。。。各種煩
8. 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。
9. 最新科技成果有哪些 科技新成果有哪些
名列榜首的是納米電子學。隨著電腦技術的發展,科學家 們發現,傳統上以硅為基礎的電路存在極限。於是近年來科學家們一直想方設法突破這一極限,利用分子和小化學物質組合來製造出納米(十億分之一米)級的裝置。2001年,美國哈佛大學、IBM公司和朗訊貝爾實驗室的研究人員分別在納米電子學方面取得了突破性成就。美國IBM公司科學家製造出了第一批納米碳管晶體管,發明了利用電子的波性來傳遞信息的「導線」;美國朗訊貝爾實驗室則用一個單一的有機分子製造出了世界上最小的納米晶體管。這些成就為製造體積更小、運算更快、功能更強的電腦鋪平了道路。《科學》雜志的主編唐納德·肯尼迪評價說,開發新一代分子電腦也許還需許多年,研究人員面臨一條「漫長而不平坦的路」,但「未來成功的可能性極大」。《科學》雜志稱,納米電子學是世界電腦業的未來,新技術一旦全面成功,世界科技無疑會實現新的飛躍。 多項生物科學入選 處於第二位的是對RNA(核糖核酸)的功能有了更深入的理解。RNA是生物體內最重要的物質基礎之一,它與DNA、蛋白質一起構成了生命的框架。但長期以來,科學家一直認為,RNA僅僅是傳遞遺傳信息的「信使」。前幾年,科學家們發現,其中一些RNA小片段能夠使特定的植物基因處於關閉狀態,這種現象被稱作「RNA干擾」(RNAInterference簡稱RNAi)。今年,分子生物學家發現RNAi在老鼠和人體細胞中也可以「停止基因活動」。此外,生物學家還發現有關「信使RNA」(mRNA)生產過程的許多新信息,以及RNA與蛋白質間的關系。 基因測序是又一亮點,名列第四位。由多國科學家組成的「人類基因組計劃」 和美國塞萊拉公司2001年同時公布進一步完善後的人類基因組圖譜,提前完成人類基因組測序計劃。此外,科學家們還破譯了60多種生物的基因密碼。 排名第六的是科學家在發育中的神經系統中發現了分子信號如何誘導和壓制神經軸突的生長,這將有助於科學家找到修復受損成年神經的方法。 排名第七的是用於臨床醫學的「智能炸彈」式葯物。它可以對付導致癌症的某些明確生化缺陷,使人類征服癌症病魔的進程又向前邁進了一大步。此類葯物中的一種被命名為「格力維克」,是某種白血病的剋星,今年已獲美國食品與葯物管理局批准並開始上市。 環境科學受關注 太陽「中微子失蹤之謎」的揭開名列第三。科學家早就從理論上推斷,在太陽核心的熱核反應中,會產生大量的中微子(一種質量極小,沒有電性,穿透力極強的基本粒子)。然而實測到的太陽中微子的數目遠遠小於理論值,大量的太陽中微子失蹤了。這就是困擾科學家多年的「中微子失蹤之謎」。2001年6月,加拿大安大略省薩德伯里中微子觀測站的科學家證實了1998年一些科學家的分析:中微子事實上沒有失蹤,只是在游離太陽的旅途中本身特性發生了變化,從一種形態(如電子中微子)轉化為另一種形態(如繆子中微子和陶子中微子)。據專家稱,這一最新發現對目前物理學的標准模型提出了質疑,因為該標准模型認為,中微子在通過大量物質時不發生變化。 超導研究取得新進展,列第五位。日本科學家發現,二硼化鎂在零下234攝氏度成為超導材料,超過了此前金屬化合物創下的超導臨界溫度。美國科學家將氯仿和溴仿攙入碳60分子,使碳60分子的超導臨界溫度從零下221攝氏度上升到了零下156攝氏度。 冷原子研究取得新的進展名列第八。「鹼金屬原子稀薄氣體的玻色—愛因斯坦凝聚態」的發現引起了科學界高度重視,有3位科學家因此而榮獲今年諾貝爾物理學獎。今年,這一領域的研究繼續深入,兩個法國研究小組首次製造出氦原子的玻色—愛因斯坦凝聚態,鋰、鉀的凝聚態也在今年獲得。 令人矚目的是,《科學》雜志今年首次對環境科學研究給予了高度重視,排名第九與第十位的成就都與環境科學有關。 名列第九位的是,國際氣候變化專家調查組正式宣布,過去50年中的全球變暖現象很可能是由大氣中的溫室氣體聚集造成的,也就是說全球變暖的原因是人類活動,而非自然。 名列第十的是美國科學家對二氧化碳沉降得出了確定的答案。二氧化碳沉降是指空氣中的二氧化碳被樹木等植物吸收,轉化成其它形態的化合物,從而使空氣中的二氧化碳含量減少的過程。過去,美國研究人員在沉降程度問題上曾有極大分歧,而2001年,美國兩個一直「頂牛」的科研小組終於通過對大氣和陸地上二氧化碳沉降的觀測而達成一致,找出確切的答案:二氧化碳沉降吸收了美國當前二氧化碳排放量的1/3左右,但沉降在今後百年中將可能放慢。