1. 什么是人类基因组计划人类基因组计划的成果有哪些
一个生物体内所有基因的总和就是基因组。只有破译了所有基因的秘密,才能从根本上探索生命的本质。科学家们认为,通过测定人类的基因,了解基因的功能,可以为治疗和预防癌症、心脏病等疑难疾病提供新的途径。所以继原子弹爆炸和阿波罗登月之后,人类又一项宏伟的科学工程——人类基因组计划,由美国科学家于1985年率先提出,美、英、法、德、日和我国科学家共同参与,于1990年正式启动。这一计划耗资30亿美元,旨在为30多亿个碱基对构成的人类基因组进行精确测序,绘制一张完整的人类基因图,并解读出其中所包含的生命信息,为从基因层面上有效的控制疾病,延缓衰老提供可能。
2. 人类基因组计划已发现多少基因
2006年5月18日,英美科学家宣布完成了人类1号染色体的基因测序图,这表明人类最大和最后一个染色体的测序工作已经完成,历时16年的人类基因组计划终于画上了句号。
人类基因组计划为何三次宣布完成?
1990年启动的人类基因组计划,在2000年和2003年分别两次宣布完成,加上本次,人类基因组图谱一共三次宣告完成。这三次公布之间有何差别?
2000年公布的是人类基因组草图,当时由于美国塞莱拉遗传公司与国际人类基因组计划为抢占第一发布时间展开激烈竞争,导致该基因草图存在许多错误和遗漏。但是它已经能解答很多秘密,比如它明确地告诉世人,地球上人与人之间99.99%的基因密码是相同的,人与人之间的差异仅为万分之一。
值得中国人骄傲的是,1999年9月中国积极加入人类基因组研究计划,成为继美、英、日、德、法之后第六个国际人类基因组计划参与国,负责测定的区域位于人类3号染色体短臂上,该区域的遗传大小约占人类整个基因组的1%。2000年4月底,中国科学家出色地完成了任务。
人类基因组更为精细的图谱是在2003年公布的,其结果相对比较准确,陈述更为科学。国际人类基因组用了3年时间将2000年公布的草图进行纠错补漏,一点点地丰满起来,那些令人头疼的缝隙从原来的15万个减少到最后的341个。但是这一幅图仍然不是完美的,关键的问题是在1号染色体上依然还存在一些漏洞和不精确的地方。
为什么1号染色体的测序工作如此艰难?这是因为1号染色体是人类最大的染色体,约占人类整个基因组的8%,比最短的21号染色体长6倍,再加上测序工作又稍晚,所以直到现在才得以结束。然而1号染色体可能成为最有价值的染色体之一,因为它大约与350种疾病相关,这无疑将点燃科学家征服这些疾病的希望之光。
人类基因组测序完成,下一步要做什么
人类最后一个染色体基因测序完成,人类基因组测序计划可以说划上了句号。这是否意味着生命天书已经被完美破译?
北京华大基因研究中心是人类基因组计划“中国部分” 的主要承担单位,该中心的总工程师胡松年说,如果用“生命之书”来做比喻的话,人类基因组测序的完成仅相当于将字印在了书上。但是一本书能不能被读懂吸收,取决于阅读者对词句的理解,而词句的意思就相当于基因的功能与表达方式,这一部分的研究并没有完成,所以,现在说“破译了生命之书”还为时尚早。
另一个问题是,人类基因组测序工作结束后,下一步还要干什么。胡松年说,人类基因组测序的完成只是一个基础工作,要彻底探究明白人类基因的功能与表达还有很长的路要走。比如,1号染色体完成测序后,发现它与癌症、帕金森氏症和老年痴呆症等350余种疾病相关,但基因与这些病症之间究竟有着怎样的关系,将是下一步的工作重点。
到目前为止,在人类基因组中,约有一半基因的功能还不为科学家所知,只有了解了基因的功能,人类基因图谱才能成为民众的真正福音。而要解决这一难题,比对个体基因与人类基因的差异显得相当重要。2002年,美国、中国、加拿大、英国、日本和尼日利亚六国科学家共同参与国际人类基因组单体型图计划。该计划的目标是,画出人类基因“差异图”。
2005年10月26日,第一阶段的研究成果已经公布,中国承担了10%的任务。华大基因研究中心总工程师胡松年评价说,人类基因组的差异图谱能帮助寻找不同人易于发生病变的基因,使得基因治疗方法更具针对性。比如,在糖尿病、早老性痴呆症、癌症等疾病的研究中,科学家可以利用这份“差异图”,将患者与健康人全基因组进行比较,更高效地寻找与疾病相关的基因变异。
3. 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。
4. 韩斌的学术成果
韩斌研究员主要的研究方向是水稻基因组测序、比较基因组学研究和水稻功能基因组学研究。在过去的几年里,他和他的实验室构建了水稻四号染色体的物理图谱,并在此基础上完成了水稻四号染色体的精细测序和分析,同时开发了覆盖水稻四号染色体的芯片并用它鉴定了四号染色体上基因的表达模式。以上的这些成果发表在《自然》、《基因组研究》和《植物细胞》等杂志上。在最近的几年里,他和他的实验室开始利用新一代测序技术开发高通量的基因分型平台和转录组分析平台,并在此基础上研究水稻基因组的遗传变异,进行重要农艺性状相关基因的遗传定位,系统分析和鉴定水稻基因的转录本及表达模式。以上的这些成果发表在《自然遗传学》和《基因组研究》等杂志上。在韩斌研究员获得过多项奖项和荣誉中,最主要的是2007年国家自然科学二等奖。
1. 水稻4号染色体精细物理图的构建及基因组精确测序
通过整合分子标记、克隆末端序列、DNA指纹等数据,运用分子、染色体荧光原位杂交和比较基因组分析的方法,构建了粳稻4号染色体高精确度和高覆盖率(98.7%)的物理图。鉴定了4号染色体的物理长度以及物理图距和遗传图距的对应关系。基于染色体精细物理图,采用克隆连克隆法的基因组测序方法,完成水稻4号染色体的精确测序和分析。研究成果发表在2002年11月21日出版的Nature上。
之后继续承担了水稻全部12条染色体着丝粒序列和结构的分析,以及籼、粳稻全基因组序列比较,直到2005年国际水稻基因组测序计划完成。
2. 水稻4号染色体结构及功能的深入研究
在精细物理图构建和精确测序的基础上,突破了拼装高度重复序列的技术难题,成功鉴定了覆盖着丝粒区域的大片段克隆,完成了序列测定和组装。发现水稻4号染色体着丝粒核心区是由近360个高度重复的特异序列组成,并将这些重复序列组装成18个串联式重复区段,还在该区域鉴定一些编码基因。
在精确测序的基础上,研制了水稻4号染色体的覆瓦式排列的特异芯片,并通过芯片杂交分析,开展了籼、粳稻基因比较表达谱分析和转录调控因子的研究。鉴定了水稻4号染色体上一批新的表达基因,比较了籼粳基因功能和调控方面的差异。得出了水稻染色体上相邻排列的基因有很高的协同表达调控特征等重要结论。还印证了之前对4号染色体基因分布规律的推测结果。
3. 比较基因组和功能基因组研究
通过对籼、粳稻基因组的比较分析,系统鉴定了籼粳之间序列多态性分布和频率。随着水稻基因组精确测序的完成,建立水稻转基因实验室,建设了一定规模的温室和试验田。高通量研究水稻基因功能,对一万多条籼稻全长cDNA进行了克隆,测序和分析。同时,通过比较基因组学研究了转座子突变可能对水稻基因功能分化产生的影响。结合基因家族的比较分析和表达组、转基因、过表达等功能分析,发现了一系列在水稻抗热,抗旱和抗盐生理过程中起重要作用的基因。
4. 建立以第二代测序仪为基础的高通量功能基因组研究平台
最近,新一代DNA测序方法的诞生标志着生命科学技术的又一次飞跃,为大规模发现和利用水稻遗传资源开辟了有效的新途径。这种新方法集低时耗、高性价比、高密度和高精度等众多优点于一身。采用这一方法完成了一组籼、粳稻重组自交系的基因型鉴定,与目前广泛应用的分子标记相比,新方法在速度和精度上有了大大提高。其精度是之前传统的方法手段无法实现的。
同时尝试的高通量功能基因组研究的新技术还包括表达组和染色质免疫沉淀测序。迅速、大量地鉴定覆盖全基因组的单核苷酸多态性,全面深入掌握我国水稻资源的遗传多样性。
5. 中国的十大成就是什么
一、世界首颗量子科学实验卫星“墨子”
长征二号丁运载火箭成功将世界上首颗量子实验卫星“墨子”号送上天空,这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。
二、歼20成功亮相珠海航展
.歼-20身披割裂迷彩涂装参加珠海航展并首次对外进行展示。
三、神州十一号飞船与“天宫二号”自动交会对接成功
“天宫二号”成功发射升空。神州十一号飞船2016年10月19日3时31分,与“天宫二号”自动交会对接成功,并进行一系列的空间实验。
四、世界最大单口径射电望远镜“天眼”
直径500米,全球最大口径球面射电望远镜,简称FAST,也被称为“天眼”,在贵州喀斯特天坑中正式启用。FAST将在未来10年至20年保持世界一流设备的地位,成为中国和世界天文学研究的“利器”。
五、核聚变实验装置“人造太阳”
“人造太阳”实验装置在电子温度超过5000万度,持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电。这一重大成果标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。
六、绘制全新人类脑图谱
中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其他团队,经过6年努力,成功绘制出全新的人类脑图谱。
七、世界最快的超级计算机“神威太湖之光"
德国法兰克福国际超算大会(ISC)公布了新一期全球超级计算机TOP500榜单,由中国国家并行计算机工程技术研究中心研制的"神威太湖之光"以超第二名近三倍的运算速度夺得第一。
八、高铁总里程达两万公里
郑(州)徐(州)高铁正式开通运营,标志着中国高铁运营里程突破2万公里。中国不仅是高铁里程最长的国家,而且高铁的安全运输规模也是世界上最大的。
九、中国造出世界最大起重船
振华重工自主建造的世界最大12000吨起重船在上海长兴岛基地交付,并在现场命名为“振华30号”。这艘船一单臂架12000吨的吊重能力和7000吨360度全回转的吊重能力位居世界第一。
十、“高分”家族新丁雷达遥感卫星高分三号
6. 中国最新的科技成果是什么
1,在核物理方面,建成了.5米重离子加速器,开展了低能重离子核物理研究,首次合成超铀元素锎等。此外还建造了1.5兆电子伏直线感应加速器、同步辐射装置、同位素分离器、受控核聚变装置和扫描隧道显微镜等科学研究设备以及大口径反光望远镜、太阳磁场望远镜、13.7毫米波射电望远镜、氢原子钟等天文仪器。
2、在基础研究领域取得了不少重要成果,如数理领域的哥德巴赫猜想、有限元法的标准算法、数学定理的机器证明、微分动力系统稳定性、分子轨道图形理论方法、暖云降水理论、地球内核旋转稍快的发现,生命科学领域的牛胰岛素合成、酵母丙氨酸转移核糖核酸合成、胰岛素三维结构与功能关系的研究、蛋白质功能基因的修饰、水稻基因物理图谱,还有彗星和小行星的发现、准晶体的发现、澄江化石群等古动植物化石的发现,在生物固氮和光合作用研究、东亚大气环流研究、古气候和古新星研究、黄河探源、雅鲁藏布江探险以及南极和北极的考察等方面都有众多收获。
3、技术进步的重要标志在于掌握高技术的能力。中国科学家和工程师掌握了制造原子弹、氢弹 、核发电和核辐射等核技术以及发射远程运载火箭、各种用途的人造地球卫星乃至宇宙飞船的技术,制造的电子计算机有10亿次巨型机、千万次向量机。数百万次超小型机以及曙光1号和曙光1000等高性能并行机,发展了时态逻辑语言、汉字语言信息处理系统、汉语语文转换系统等软件系统,研制了中文智能接口和高密度信息贮存装置,在量子计算和量子通讯方面也有了量子避错原理和量子隐形态实验可喜的进展。
4、在激光技术方面我们研制出“神光”等高功率的激光装置、半导体量子陷阱激光器、自由电子激光装置和1.35微米半导体激光器等激光系统并掌握了高速光导纤维通信技术。独创的双离子束外延机、3微米集成电路工艺的突破以及核工业机器人、六维机器人、爬壁机器人等多种机器人的制造和6000米水下机器人探海实验成功,代表了我们在精密制造方面的进步。
5、在生物技术方面,玉米和大豆的固氮、抗虫棉花、基因工程疫苗、试管婴儿和试管羊、人类基因在植物中的表达和高等动物克隆等生物技术成绩斐然。材料科学方面,高温超导体材料和纳米材料、高性能固体推进料、非线性晶体和激光晶体等的研究都取得可喜成就。
6、在技术科学方面还有复式燃烧理论、叶轮机械三元流动理论、冷压状态方程、齿轮动态整体误差理论、非线性系统的最优控制等有影响的理论成果。
7、工程方面的进步突出地表现在大型设备的制造能力上,中国已能制造12.5万千瓦双水内冷汽轮发电机组、17.5万千瓦低水头发电机组、50万千瓦高压输变电设备、200吨级电渣重熔炉、1.5万吨涤纶拉丝设备、24万吨尿素生产、30万吨合成氨设备、1000万吨级露天采矿设备。
8、武汉和南京的长江大桥、长江葛洲坝和黄河小浪底两大水利枢纽以及正在兴建的三峡工程代表了桥梁和水坝的建设能力,万吨级巨轮、运7客机、高速公路建设和火车提速表现了交通运输方面的进展。
9、大庆油田的成功开发充分显示了中国自力更生方针的力量,喷气纺纱、合成橡胶表现了吸收和创新技术的能力。
10、农业进步的科学技术的贡献已经达到35%,在良种推广和耕作制度的改革方面进展巨大。籼型杂交水稻、鲁棉1号棉花、铁丰1号和东农36号大豆和小麦等良种的推广对农作物增产起了巨大的作用,51年来农作物品种更换了四、五次,每次都增产20%~30%,主要作物良种覆盖率已达80%,造林成活率提高20%,复种指数提高了25%。
11、在医药卫生领域,显微外科和癌症早期诊断显示了医疗技术的进步,基因工程多肽药物、向导药物和抗体工程等都有了可喜的进展,乙肝基因工程疫苗已取代血源性疫苗投放市场,在中医药方面也有针刺麻醉和洋金花麻醉药以及抗疟疾青蒿素药物的成绩,在计划生育和人口理论方面的成功令世界瞩目。
7. 我们的竞赛题 帮帮我吧
呵呵呵 ,你是师院的吧,哪有现成的,我也是参赛者自己找吧就是麻烦点。。。。各种烦
8. 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。
9. 最新科技成果有哪些 科技新成果有哪些
名列榜首的是纳米电子学。随着电脑技术的发展,科学家 们发现,传统上以硅为基础的电路存在极限。于是近年来科学家们一直想方设法突破这一极限,利用分子和小化学物质组合来制造出纳米(十亿分之一米)级的装置。2001年,美国哈佛大学、IBM公司和朗讯贝尔实验室的研究人员分别在纳米电子学方面取得了突破性成就。美国IBM公司科学家制造出了第一批纳米碳管晶体管,发明了利用电子的波性来传递信息的“导线”;美国朗讯贝尔实验室则用一个单一的有机分子制造出了世界上最小的纳米晶体管。这些成就为制造体积更小、运算更快、功能更强的电脑铺平了道路。《科学》杂志的主编唐纳德·肯尼迪评价说,开发新一代分子电脑也许还需许多年,研究人员面临一条“漫长而不平坦的路”,但“未来成功的可能性极大”。《科学》杂志称,纳米电子学是世界电脑业的未来,新技术一旦全面成功,世界科技无疑会实现新的飞跃。 多项生物科学入选 处于第二位的是对RNA(核糖核酸)的功能有了更深入的理解。RNA是生物体内最重要的物质基础之一,它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架。但长期以来,科学家一直认为,RNA仅仅是传递遗传信息的“信使”。前几年,科学家们发现,其中一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态,这种现象被称作“RNA干扰”(RNAInterference简称RNAi)。今年,分子生物学家发现RNAi在老鼠和人体细胞中也可以“停止基因活动”。此外,生物学家还发现有关“信使RNA”(mRNA)生产过程的许多新信息,以及RNA与蛋白质间的关系。 基因测序是又一亮点,名列第四位。由多国科学家组成的“人类基因组计划” 和美国塞莱拉公司2001年同时公布进一步完善后的人类基因组图谱,提前完成人类基因组测序计划。此外,科学家们还破译了60多种生物的基因密码。 排名第六的是科学家在发育中的神经系统中发现了分子信号如何诱导和压制神经轴突的生长,这将有助于科学家找到修复受损成年神经的方法。 排名第七的是用于临床医学的“智能炸弹”式药物。它可以对付导致癌症的某些明确生化缺陷,使人类征服癌症病魔的进程又向前迈进了一大步。此类药物中的一种被命名为“格力维克”,是某种白血病的克星,今年已获美国食品与药物管理局批准并开始上市。 环境科学受关注 太阳“中微子失踪之谜”的揭开名列第三。科学家早就从理论上推断,在太阳核心的热核反应中,会产生大量的中微子(一种质量极小,没有电性,穿透力极强的基本粒子)。然而实测到的太阳中微子的数目远远小于理论值,大量的太阳中微子失踪了。这就是困扰科学家多年的“中微子失踪之谜”。2001年6月,加拿大安大略省萨德伯里中微子观测站的科学家证实了1998年一些科学家的分析:中微子事实上没有失踪,只是在游离太阳的旅途中本身特性发生了变化,从一种形态(如电子中微子)转化为另一种形态(如缪子中微子和陶子中微子)。据专家称,这一最新发现对目前物理学的标准模型提出了质疑,因为该标准模型认为,中微子在通过大量物质时不发生变化。 超导研究取得新进展,列第五位。日本科学家发现,二硼化镁在零下234摄氏度成为超导材料,超过了此前金属化合物创下的超导临界温度。美国科学家将氯仿和溴仿搀入碳60分子,使碳60分子的超导临界温度从零下221摄氏度上升到了零下156摄氏度。 冷原子研究取得新的进展名列第八。“碱金属原子稀薄气体的玻色—爱因斯坦凝聚态”的发现引起了科学界高度重视,有3位科学家因此而荣获今年诺贝尔物理学奖。今年,这一领域的研究继续深入,两个法国研究小组首次制造出氦原子的玻色—爱因斯坦凝聚态,锂、钾的凝聚态也在今年获得。 令人瞩目的是,《科学》杂志今年首次对环境科学研究给予了高度重视,排名第九与第十位的成就都与环境科学有关。 名列第九位的是,国际气候变化专家调查组正式宣布,过去50年中的全球变暖现象很可能是由大气中的温室气体聚集造成的,也就是说全球变暖的原因是人类活动,而非自然。 名列第十的是美国科学家对二氧化碳沉降得出了确定的答案。二氧化碳沉降是指空气中的二氧化碳被树木等植物吸收,转化成其它形态的化合物,从而使空气中的二氧化碳含量减少的过程。过去,美国研究人员在沉降程度问题上曾有极大分歧,而2001年,美国两个一直“顶牛”的科研小组终于通过对大气和陆地上二氧化碳沉降的观测而达成一致,找出确切的答案:二氧化碳沉降吸收了美国当前二氧化碳排放量的1/3左右,但沉降在今后百年中将可能放慢。