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二十世纪三大重要科学研究 黄定维口述 陈韵琳执笔 〖 之一：相对论—绝对与相对- 〗 相对概念，在我们的日常生活中例子是不胜枚举。 譬如二火车同时在车站对面，其中一辆火车走了，另一辆火车上 的人，会误判成是自己的火车开始移动。同样的，汽车进洗车机器，明明是刷车布在移动，但车上的人会感觉是车子在移动。 而相对概念，也不是从爱因斯坦才开始谈论的概念。早在伽利略 时代，就已有类似的讨论了。 但是当爱因斯坦的相对论举世知名以后，爱因斯坦却开始后悔把他这套研究的内容统称为「相对论」，为什么呢？因为太多一知半解的人只谈论「相对」，忽略掉「绝对」——爱因斯坦开始研究相对论，正是因为他相信科学定律是绝对的，也是因为对定律的绝对性笃信不移，科学家才有可能发展科学。 物理定律必须是绝对的，也就是说，不管在怎样的情况下，研究 出来的结果都应当一样。而定律本身，一定从大多数人可共同看见可观察的事物着手，而后成为该如此就是如此的已是最后的基准，不能 再有任何条件，也不能被证明。假如连定律也是相对的，科学根本不 能发展下去。也就是说，「定律」反映出来一种信念——相信这世界 一定有某种秩序，是你我他都共同同意的。若是这种信念被怀疑、若 是定律被质问「为什么」，则连科学家都无法给出答案了。而这样的「世界应当存有某种秩序」的信念，对科学家是很重要的。 举例来说，车上车下各站一个人，在车上的那个人丢球往空中抛，让球自由落地，则在车上的人看到的是直线下落，可是在车下的人，看到的却是抛物线。这正是相对。可是，两人都会发现球是往下落地没错，因为地心引力定律是绝对的；而上去下来花的时间两人都算出是一秒钟，这部分也是绝对的。 既然科学研究中有绝对的部分被公认为定律，也就意味着，当某样事物是相对的，它就不该出现在定律中。而我们从一个人在车上跑，车上和车下的人看到的速度不一样，可判知「速度」，在物理世界中是相对的，既然是相对的，当然不该出现在定律中。 因此，牛顿公式 F=MA (力 = 质量 X 加速度)中并没有「速度」这一项。加速度，其实是抽象的量，不是速度本身。若牛顿把速度放进来，这条公式一定就变成相对。 但是在 Maxwell 的电磁学公式中，却出现「光速」！怎么可能有速度呢？于是爱因斯坦认定：光速不是普通的「速度」，不是众速度中的一个，它是绝对的速度！若是光速不绝对，以前的科学基础就不稳固了。 于是爱因斯坦根据前述原则，继续推导，就导出「时间是相对的」，「空间是相对的」「时空是可以转换的」，这样的概念出现后，人类的想象力驰骋下，人可以回到过去先走到未来、我们所见的形体也有可能改变，从爱因斯坦以后，不止「时」「空」常常并述为「时空」，也导致我们如今会看到很多虽尚不能被实验证明，却绝对有科学理论基础的时空片与科幻片。 除此以外，爱因斯坦有名的公式 E=MC^2，一样如前述，是根据「定律绝对」「光速绝对」推导出来，这公式说明了质量与能量可以互换，它可以说是从古自今，影响人类最大的公式。 〖 之二：宇宙大爆炸—现世与永恒- 〗 很久以来，天上的星星就是科学家的关注，也是神话、文学的想象内容。 星星的死亡: 神话说，银河是天神宙斯泼翻牛奶造成的，因此银河就叫做 milky way。 科学家则说，宇宙应当是永恒不变的，科学家的野心，就是要找到最永恒不变的事物。因此，流星也成为科学家好奇的对象：它到底是不是星星？如果是，为何会掉下来呢？ 1930 年，已经世界知名的爱因斯坦大老远跑去与一个当时还是小人物的哈伯会面。为什么呢？因为哈伯发现宇宙是在膨胀的，宇宙会有生老病死！ 爱因斯坦在 1915 年推导广义相对论时，发现用公式推导出的宇宙有两解：一是宇宙会越来越大，一是宇宙会越来越小。 这公式出来，爱因斯坦非常困惑不解。在他的信念中，宇宙应当是绝对不变的。为了这个信念，他没有坚持他所推导出来的公式，在公式中加上一个常数，好让宇宙成为绝对不变的。 因此当哈伯的科学研究报告出来，世人都尚未明了个中意义时，爱因斯坦大老远去会见他。 哈伯用杜普勒效应测星星位移，比较出速度，发现越远的星星移动速度越快，而且每颗星在自己的位置上看，都会看见别的星星在移动，一如先在汽球上划很多小点后开始吹大汽球的情况一般，这正是大爆炸理论发展的基础：由一点爆开成大宇宙。 宇宙会变，星星会死。星星是怎么死的呢？根据观察，星星死的很辉煌很灿烂，它变的非常亮非常亮，然后死亡。至于像太阳般大小的星星，死前会发红，然后成为石头。 科学家知道宇宙是有起源的，当然，科学家也会想知道宇宙的未 来。是一直膨胀下去？还是膨胀到最后开始收缩？目前的推测是「介于其中」。 宇宙至今已经有一百亿年的历史了。有没有办法想象，现在我们看到的某些星星，其实是一百亿年以前的事？如果你问，为何科学家穷尽力气，要研究一百亿光年远的东西呢？答案或许是：正像远古以前的神话，人内心深处总有着渴望，想知道「我从哪里来？要往哪里去？ 」当你面对穹苍展望星空，或者企图理解大爆炸理论 有没有唤起过内心深处类似的渴望呢？ 〖 之三：量子论--主观与客观、原则与实用 〗 科学家对另一种研究也是充满好奇有长远历史的：那就是研究「什么是大自然中最基本的元素？」透过这个研究，来满足人内心深层的渴望：想知道一切事物最基本的东西，好得知自己在宇宙中的位置。 最基本的东西，往往是最重要的东西，值得科学家不计成本的研究。 大自然中最基本的元素的概念是--它是绝不可能再分割的东西。有趣的是，为要寻找这基本元素所设计出来的机器，竟然可以大到有一个城市这么的大！这种研究，我们把它称之为「量子论」。 爱因斯坦伟大的发明，不只是相对论，也是量子论。当爱因斯坦发现他推导的公式说明宇宙会变，爱因斯坦修改常数；至于量子论发展到后来，爱因斯坦竟然彻底拒绝接受，这导致晚年的爱因斯坦顽固很难跟后代科学家沟通。因为量子论彻底违反爱因斯坦对科学定律原则的概念、违反他所认知的世界了。 这从何说起呢？我们就从「电子」谈起。 电子于 1897 年第一次被发现。如果要描述电子，可以说，它是没有大小体积的点，但是有位置。这么小的东西，这一百年来，到目前为止，还是没有任何仪器可以看得到它。可是看不到，却透过实验研究，掌握住电子的特性，这个实验的结果，有三个地方是让人骇异的。 第一、科学家发现，电子具有「波粒双重特性」。在过去的物理特性中，波和粒子，是两种完全不同的东西，具有完全不同的属性；是波就不是粒子，是粒子就不是波。但是，现在科学家发现电子又是波又是粒子。 第二、科学家发现实验者的观点会影响实验结果。过去不管实验者是谁、持什么观点，都不会影响实验数据，大家作出来都是一样的；但是现在，实验者的观点会影响实验结果。举个诡异但却很符合电子实验的例子：当我看月亮，月亮存在；当我不看月亮，月亮就变成其它东西了；或者说，当我看你，你是男生，当我不看你，你就是女生。这不是很诡异吗？ 第三：截至目前，科学家只能掌握电子的特性，却根本看不见电子，不知他到底长什么样子。但是光凭对电子特性的掌握，科技以前所未有的速度在增进人类生活的舒适与便利。 譬如计算机 IC、半导体、芯片，现在计算机影响人类文明多么深远，影响个人生活多么剧烈，这一切，竟然是只掌握规则，却看不见、不明其物的情况下发展的。这正是为什么现代人对科学原理的研究越来越不重视，只重视有实用价值的科技研究。反正，知不知道真相不重要，掌握特性能运用就好了。这几点，都对过去科学研究某些确定不移的原则产生剧烈的挑战。 而这些更带出一些哲学上的问题：主客能否二分？如果主观无法从客观中拿掉，那么，什么是客观？科学还有资格宣称自身拥有绝对的客观？这一切哲学问题，都让科学走向「不可知论」。 爱因斯坦正是看到这势必出现的局势，因而放弃了量子论研究，也拒绝跟后代很多渴望得到他意见的科学家们沟通。爱因斯坦抗拒的世界，正是你我现在活着的世界，也就是全面对客观的质疑；以及不再重视思考、寻找真理本身，只想立即实用的世界。
21世纪人类登上月球，潜入火星和月球，发现火星和月球有大量的水。
在我们这个世纪有数百种科学发明，它们与我们的日常生活密切相关。它们改变了我们的世纪，改变了我们的生活。它们使我们的生活丰富多彩，舒适美满。美国《科学世界》杂志从众多的发明中，选出了改变二十世纪的十大发明：1．拉链1883年，威特科姆·贾德森发明了拉链。世界上数百万人日常生活中使用的这件小玩艺儿在1883年芝加哥世界博览会首次展出时，并未引起人们的重视，1931年才开始传遍全球，广泛用于钱包、手提带、背包、衣裤等。2．集成电路1946年，重30吨的美国第一台计算机里有18,000个真空管。目前，一台电脑就可担负起它的所有功能而且还多。真空管不断被更小更适用的晶体管所代替。电视机、收音机的体积和重量因此也减小了，电子设备的价格也大大下降。最终，集成电路会代替全部晶体管。3．飞机飞机改变了二十世纪。人们可比以前旅行的更远更快、更容易、更舒适。在1880年，从美国纽约到洛杉矶乘最快的火车需3个月；乘最快的船绕道南美需6个月。今天乘飞机仅需6小时。4．飞艇在飞机出现以前，飞艇是人类唯一的空中运输工具。5．水中呼吸器在水中呼吸是古人的一种梦想。1942年，卡斯蒂龙和工程师埃米尔使古人的梦想变成了现实。他们发明了水中呼吸器。更重要的是他们发明了空气调节器。当潜水员下潜时，空气调节器可自动调整氧气的供给量。水中呼吸器为人类开发海洋做出了巨大贡献。空气调节器还将服务于人类开发外层空间。6．石膏绷带在众多的发明中可能数它微不足道，但却相当重要。在1936年发明的石膏绷带初用于骨折整形。在此之前，人若折断一块骨头，就可能导致死亡。7．尼龙100年前，差不多所有的衣料都是用植物纤维或动物皮毛由人工制成。1938年，美国人尼莫尔发明了尼龙。两年内降落伞开始用上尼龙布，女人们穿起了尼龙长统袜。今天，多数布料含有大量尼龙。尼龙被称为我们人类使用的数百种合成原料之祖。8．火箭火箭被广泛用于气象探测、各类卫星及航天器的发射。1924年美国人罗伯特的小型火箭向空中仅射出220英尺。今天的火箭可把卫星发射到28万英里的高空。9．电视1930年，21岁的法恩斯沃斯发明了一个电视系统。1931年7月21日世界上第一家电视广播台问世。目前，电视正在进一步普及和发展。10．电冰箱1926年瑞典人普拉顿发明了第一台电冰箱，它是人类生活的好帮手。目前，与电视机一们，它已成为许多家庭电气化不可缺少的一部分。
20世纪的科学是在19世纪的重大理论成果如热力学与电磁学理论、化学原子论、生物进化论与细胞学说等基础上发展起来的。19世纪的三大发现（X射线、放射性、电子）导致了20世纪前30年的物理学革命，诞生了相对论和量子力学，成为20世纪科学发展的先导和基础。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。20世纪发展起来五大尖端技术：核技术、航天技术、信息技术、激光技术和生物技术，在能源、材料、自动化、海洋和环境等高新技术方面也有了长足的进步。
自然杂志近年来发展的很快，出版集团还出版了其它专业杂志如《自然医学》,《自然免疫学》,《自然遗传学》，《自然细胞生物学》，《自然神经科学》、《自然生物学技术》、《自然方法学》、《自然临床实践》、《自然结构和分子生物学》、《自然评论》，《自然化学》，《自然物理学》，《自然纳米技术》，《自然材料学》和《自然综述系列》，总共37个子系列杂志，另外还有其他语言版的《自然中国》，,《自然印度》等系列。应该说自然是乞今为止世界上最权威，最有影响力，学科最齐全，相对来说最为公正的科学杂志！其中的《自然医学》, 《自然免疫学》,《自然遗传学》三份的影响因子已和《自然》《科学》一样高，在专业领域里威望很高。《自然》杂志不光关注生命科学，还积极跟踪新兴科学像纳米技术和材料科学。个人的感觉是自然杂志以其亲民扑实的作风，敏锐的目光和分析和最其全的学科复盖面，大有一统科学文献江山的气概和实力。《科学》（Science） 是美国科学促进会（AAAS）出版的一份学术杂志 。1880年，纽约新闻记者约翰·麦克尔创立了《科学》杂志，这份杂志先后得到了托马斯·爱迪生以及亚历山大·格拉汉姆·贝尔的资助。此后，由于财政困难《科学》于1882年3月停刊。一年后，昆虫学家Samuel H Scudder使其复活并取得了一定的成功。然而到了1894年，《科学》重新陷入财政危机，随后被以500美元的价格转让给心理学家James McKeen Cattell。1900年，Cattell与美国科学促进会秘书Leland O Howard达成协议,《科学》成为美国科学促进会的期刊。1944年Cattell去世后,AAAS成为《科学》新主人。这本杂志主要刊登最新的科学研究成果。同时，《科学》也刊登关于科学的新闻、关于科技政策、科学家感兴趣的事务的观点。《科学》刊登各个学科的原创论文。目前，《科学》是全世界最权威的学术杂志之一，它的主要竞争对手是英国出版的《自然》杂志。像自然一样，《科学》杂志也是周刊，稿件学术水准和质量和自然比肩的，所不同的是科学没有子刊系列，也没有像《自然》那样的定期发表综述的刊物。因为这一点，《科学》杂志的影响力是不及《自然》的。在生命科学领域，《细胞》（Cell）杂志为另一份同行评审科学期刊，主要发表实验生物学领域中的最新研究发现。《细胞》是一分深受关注并具有较高学术声誉的期刊，刊登过许多重大的生命科学研究进展。与《自然》和《科学》一样，是全世界最权威的学术杂志之一。单从其影响因子来看，它一直高于《自然》和《科学》两杂志，表明它所刊登的文章广受引用。《细胞》是由爱尔塞维亚(Elsevier)出版公司旗下的细胞出版社(Cell Press)发行。《细胞》杂志主要以美东学术重镇波士顿为基地，以哈佛大学，麻省理工学院的生命科学家为后盾。《细胞》杂志前主编Benjamin Lewin不光主导这份生物学中最有份量的杂志，而且亲自主编教课书《Gene》，该书出版后广受好评，被殴美大学列为生物遗传学的第一首选教课书。 Lewin先生的知识也更新的很快，该书差不多每两年再版一次，现在已出版到第8版了。DNA双螺旋的发现者沃森教授也写了一本《Molecular Biology of Gene》不过，没有Lewin先生的书流行。《细胞》杂志也有许多子刊系列像《Cancer Cell》，《Stem Cell》,《Immunity》,《Neuron》和《Molecular Cell》等都是生命科学中的重量级刊物。再加上爱尔塞维亚(Elsevier)出版公司拥有的大量其他刊物，爱尔塞维亚(Elsevier)出版公司也是在生命科学文献界能够呼风唤雨的出版公司。个人对这三份杂志的感觉是，全世界的科学家对《自然》要略微青睐一些，自然对发展中国家的投稿都比较友好，编辑会对来自英语国家的稿件进行英语修改和完善。编辑部的原则是科学第一，语言第二。《自然》杂志幅盖面很广，应该是龙头老大的地位。《科学》杂志也许一直会保留其风格，即在学术水平上跟《自然》争风斗艳，但是刊物还没有要扩张的迹象。《科学》即是《自然》的对手，又和《自然》一起协手并肩统领报道人类科技的进步和发展的进程，比如当人类历史上耗资最大的人类基因测序工作完成后，《自然》发表了由Landers博士领导的学术界的人类基因测许结果；而《科学》则发表了由Venter博士领导的工业界完成的人类基因测序结果，可谓比翼双飞，也显示了英语在世界科学的领导地位。《细胞》杂志在生命科学界则是独树一旗，跟《自然》和《科学》的以短篇报道方式科学研究中的突破和进展不同之处是《细胞》的每篇文章都要求是长篇大论，文章必须要叙述一个完整的研究过程和结果,每期《细胞》的文章总数一般不超过15 篇。此外《细胞》跟其名一样，文章的角度也多从细胞生物学，分子生物学的手段和方法展开，相对来说，较少从分子遗传学，群体遗传学，化学生物学的角度出发。这三份DJ学术期刊不仅是各大学和研究所的必定刊物，而且欧美大学许多教授，科研人员都自己定阅这些刊物，其中《科学》个人定阅价是140美元，《自然》是 199美元一年。像其他许多杂志一样，欧美杂志的做法是定阅者交的费用只是像证性的，杂志主要靠名气和发行量后面所带来的广告费挣钱维持生计，杂志越有名，发行量越大，越容易生存。但是像爱尔塞维亚(Elsevier) 这样拥有众多杂志的出版公司也往往表现出很强的拢断行为，曾几何时，以波士顿地区哈佛麻省理工为代表的新英格兰派系的《细胞》杂志的学校、研究所定阅费（往往是图书馆的定阅杂志，全校师生可以下载文章）昂贵的连美国的公立大学都感到难以承受，以加州大学，密西根大学为首的几十所公立大学曾经罢投《细胞》杂志的稿件，以表达他们的不满，双方的挣执曾使牛气十足的《细胞》杂志降下身段接受发展中国家科学家的稿件，中国也有了事隔二十几年得以重返《细胞》杂志的大事记！这几份牛气的DJ学术的垄断行为和昂贵的订阅费也引起了一些科学家的烦感，终于有一些人站了出来，他们决心创办一份真正免费的生命科技杂志，Plos（Public Library of Science)就是这样诞生的产物，它是完全开方的，免费阅读, 免费打印！只有发表是收费的，多完美的主意！记得几年前我在加州大学旧金山分校做博后时，有一天所里来了一个讲座，就是关于Plos杂志，题目就是介绍一份全新的杂志Plos-公共科学杂志，当时听讲的人并不多，比起一般的学术讲座真可谓廖廖无几，主持人开场白介绍-讲演者也是一位优秀的科技工作者，她在博士博后期间有7篇论文发表，文章包括《Nature》，《Gene Development》《JBC》，《Molecular Cell》等，后来她加入了《自然》杂志的编辑行业。她讲到在她做编辑的时候才感觉到，很多发展中国家的大学的财力无力订阅全《自然》家族的杂志，因为稿费昂贵的原因，一些优秀的稿件也不能送到《自然》这样的DJ刊物，这种情况被诺贝尔奖获得者NIH前院长Harold E Varmus,博士也知道了，他和斯坦福大学的生化教授，基因芯片技术的殿基人之一Patrick O Brown,博士，以及加州大学伯克莱分校的遗传学教授Michael B Eisen博士共同发起创办了一份属于大众的科学杂志，真正意义上的免费杂志！这样2000年10月Plos终于诞生了。如果你能细看一看Plos杂志的核心原则，就就会明白它是一份百分之百的大众的科学学书杂志！对于发展中国家，Plos给予了最无私的优惠政策：可喜的是Plos杂志今天已成为了仅次于《Nature》，《Science》和《Cell》的有极大影响力的刊物，并且成为了拥有Plos-one和Plos生物，医学，遗传学，计算生物，病原学，热带医学7个成员的大家庭， 虽然美国科学院院刊（PNAS)和少数几份杂志也是免费的，但都没有Plos这样有高的引用率和影响力。《Plos》杂志的成功和贡献再一次告诉我们，发展科学技术一定要有一套体系，从科研基金的建立和管理，到建立世界顶尖大学及研究所，特别是最后一个环节-发表科学技术成果的平台和媒体-科技杂志，每一样都极其重要！中国以人数众多的科技人才，庞大的接受了西方教育的海外人才库和飞速发展的经济为后盾，中国成为世界科技大国和强国的现实只是时间问题，要想在这个问题上不走弯路，早日实现这一目标。创办一份成功的类似于《自然》或《Plos》这样的科技杂志是比不可少的，也是绝对需要的。
激光技术：拓展科研新领域 1960年，梅曼研制成功世界上第一台可实际应用的红宝石激光器。它标志着激光技术的诞生。 近年来，激光技术发展的速度十分惊人，应用的范围不断拓展，如激光保鲜、激光育种、激光医疗、激光美容等等，已成为科技人员研究的热门领域。 过去，人们还在为常温下蔬菜保鲜绞尽脑汁，现在激光已经轻而易举地解决了这一问题。比如蔬菜远距离运输，装运前用激光扫描一次就够了，途中十天八天仍新鲜如常。原理很简单，激光能量大时就抑制了蔬菜生长。反之，其能量适合它的生长条件即可催生，所以激光育种又推广开了。用激光照射种子能够引起作物的性状发生变异，可以提高农作物的产量。 汽车：载着时代向前奔驶 汽车改变了人类的整个交通状况，拥有汽车工业成了每一个强大工业国家的标志。 汽车走过这样一段历史：1771年，法国人居纽设计出蒸汽机三轮车；1860年，法国人雷诺制造出了以煤炭瓦斯为燃料的汽车发动机；1885年，德国人本茨和戴姆勒各自完成了装有高速汽油发动机的机车和装有二冲程汽油发动机的三轮汽车，并且成功企业化；1908年，美国人福特采用流水式生产线大量生产价格低、安全性能高、速度快的T型汽车。汽车的大众化由此开始；1912年，凯迪拉克公司推出电子打火启动车，使妇女也开始爱上汽车；1926年，世界第一家汽车制造公司戴姆勒·本茨公司成立；1934年，第一辆前轮驱动汽车面世；1940年，大战令许多汽车制造商停产，欧洲车商开始转向生产军用车辆；50年代，德国沃尔沃的甲壳车轿车一经推出就成为最受欢迎的汽车；1970年到2000年，日本车在亚洲走俏，丰田、本田、三菱以及日产特高技术小型车入侵欧美市场，改写了欧美牌子垄断的局面。 实际上，汽车的发明使人类的机动性有了极大的提高，使20世纪人类的视野更加开阔，更追求自由。（木清摘编） 手机：无线通讯的梦想 人类进行无线通讯的梦想是在1973年在美国纽约实现的。当时，这世界上第一台实用手机体积大，重达1．9 公斤，是名副其实的“大哥大”。26年后的今天，世界最小的手机也诞生了，它只有寻呼机那么大，也比第一代手机轻了不少。 卫星转播：使媒介传播零距离 1964年是人类通讯史上另一个重要转折点，这年夏天，全世界成千上万的观众通过电视第一次收看由卫星转播的日本东京奥林匹克运动会实况。这是人类有史以来第一次通过电视屏幕同时间观看千里之外发生的事，人们除了感叹奥运精彩壮观的开幕式和各种比赛外，更惊叹于科技的进步。这一切都归功于哈罗德·罗森发明的地球同步卫星。 国际互联网：另一种感情交流方式 1969年夏天，国际互联网的雏形在美国出现，它由四个电脑网站组成，一个在加州大学分校，另三个在内华达州。1972年，实验人员首次在实验网络上发出第一封电子邮件，这标志着国际互联网开始与通讯相结合。到了90年代，国际互联网开始转为商业用途。1995年网络发展到第一个高潮，这一年被称为国际互联网年。在电子商业浪潮的推动下，国际互联网在21世纪对人类社会的影响将更加深远。
二十一世纪世界十大科技成果和中国十大科技成果 2000年 世界 一、科学家公布人类基因组“工作框架图” 二、美研制出最先进的量子计算机和生物计算机 三、美开发出12万亿次超级计算机 四、国际空间站迎来第一批长住宇航员 五、科学家发现τ子中微子存在的直接证据 六、科学家发现存活了5亿年的细菌 七、法国实施基因疗法首获成功 八、艾滋病研究取得重要进展 科学家在实验室中发现了两种能遏制整合酶运动的物质——二酮酸抑制 剂的化合物家族成员试验表明,它们能阻止艾滋病毒遗传物质与人体白细胞遗传物质相结合 九、美科学家研制出分子开关 十、科学家制造出直径4纳米的碳纳米管 中国 一、袁隆平主持超级杂交稻研究取得重大成果 二、在世界上率先破译对虾病毒遗传密码 三、中科院金属所在世界上首次观察到纳米金属材料室温下的超塑延展性 四、上海有机化学所率先合成高活性抗癌物质 五、高性能计算机开发应用取得重大突破 六、首次发现新的物质波干涉现象 七、中国网通宽带高速互联网开通 八、在世界上首次完成生物制氢中试研究 九、我国在世界上首创电磁式生物芯片 十、国防科技大学研制成功我国第一台类人型机器人 2001年 世界 一．纳米技术领域获得多项重大成果 二．科学家发现RNA（核糖核酸）多才艺它不仅是遗传物质的信使,还能执行其他工作例如, 科学家去年发现一些RNA小片段能够使植物基因处于关闭状态今年又在老鼠和人身上发现了 类似的“RNA干扰”现象细胞生物学家还发现信使RNA是如何拼接在一起的,而信使RN A是DNA信息和蛋白质信息之间的生化连接 三．太阳中微子的失踪之谜被揭示 四．“人类基因组计划”同时公布进一步完善后的人类基因组图,提前完成人类基因组测序计划另 外,还有60多种生物的基因组在2001年被测定 五．两项超导发现将超导温度推向更高水平,科学家在实现室温零电阻电流的道路上又迈进一步 六．科学家在发育中的神经系统里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 七．一种新的抗癌药物、特效“智能炸弹”出现,专门对付致癌的明确生化缺陷该药能抑制与某种白 血病有关的缺陷酶 八．玻色－爱因斯坦理论取得进展 九．国际气候变化专家调查组首次正式表明,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,人类、而非自然是全球变暖的原因 十．确定二氧化碳沉降二氧化碳沉降吸收了美国当前温室气体排放量的约三分之一 中国 一、我国第一艘无人飞船“神舟二号”发射成功 二、人类基因组“中国卷”率先绘制完成 “中国卷”完成图的覆盖率从90％提高到100％,准确 率从99％提高到99％ 三、我国首次独立完成水稻基因组“工作框架图”和数据库 四、我国建成世界上最大种质资源库 保存种质资源数量处于世界第一,长期贮存的种子数量达到3 3万多份 五、性能最高的超级服务器“曙光3000”研制成功 六、科学家成功直接观察分子内部结构 七、我国早期生命研究获重要成果 《中国澄江化石库中发现新的后口动物门》,并将这一奇特的绝灭 类群命名为“古虫动物门”这是《自然》杂志近年来第6次公布舒德干等在“寒武纪生命大爆 发”研究这一重大前沿领域的系列性科学发现,为全面、准确揭示寒武纪生命大爆发的属性和力度 提供了可靠证据 八、我国新核素合成研究获突破 九、全国土地资源“家底”摸清 十、我国创世界棉花单产“三连冠” 2002年 世界 一．“小分子核糖核酸（ micro－RNA）”被列为今年最重要的新发现 二太阳中微子丢失之谜被揭破； 三水稻和蚊子等基因组测序工作完成； 四成功拍摄宇宙“婴儿”期照片； 五冷热体验机理研究获新突破； 六超快速摄影捕捉到绕原子核旋转的电子； 七发现有助于实现人体生物钟调节的新型光敏细胞； 八开发出太空摄影新技术； 九开发出拍摄细胞三维图像的新技术； 十发现600万年前的古人类头盖骨 中国 一中国科学家率先绘制出水稻基因组精细图和水稻第四号染色体精确测序图 二"神舟"三号、四号飞船发射成功 三中国发现首个世界级大气田,探明储量六千多亿立方米 四三峡工程导流明渠截流成功 五中国第三代移动通信系统研制成功 六中国已初步掌握当代CPU关键设计制造技术 七浙江省农科院培育出世界上含油量最高的油菜新品系 八"神光二号"巨型激光器研制成功 九北京大学医学部科学家初步揭开人类细胞衰老之谜 十联想推出首台实测速度超过万亿次计算机 2003年 世界 一、美国科学家研制出世界最小的纳米电动机 二、世界卫生组织正式确认冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体科学家还完成了“非典” 病毒基因组测序 三、多国科学家相继破译人类第十四号、七号、六号和Y染色体 四、科学家首次测出引力速度这次实验再次证实了爱因斯坦的理论是正确的科学家确信引力传播的 速度与光速相等 五、国际科研小组创造世界最低温度纪录国际科研小组,在实验室内达到了仅仅比绝对零度高零点五 纳开尔文的温度,这是人类历史上首次达到绝对零度以上一纳开以内的极端低温 六、世界第一个修补大脑的芯片问世(美国) 七、二00三年六月二日欧洲和美国火星探测器发射成功 八、干细胞研究取得一系列突破性进展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；日本科学家用猴子胚胎干细胞成功生成血管和神经,大大拓 宽了再生医疗的前景,日本科学家还首次培育出人体胚胎干细胞；法国科学家首次用胚胎干细胞培 育出生殖细胞；澳大利亚科学家首次用胚胎干细胞培育出肺细胞；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；美国科学家发现鼠的胚胎干细胞在培养皿中既能发育 成精子也能发育成卵子,新发现对研究生殖细胞发育和某些不育症也许会有帮助 九、日本研制出量子计算机基本电路 十、美国科学家发现暗能量存在的直接证据 中国 一．首次载人航天飞行获得圆满成功 二．科学家揭示出水稻高产的分子奥秘和超级杂交稻研究取得重大突破,超级杂交水稻示范田平均亩产 达800多公斤 三．抗击非典科研取得阶段性重大成果； 四 金属材料表面纳米化技术和全同金属纳米团簇取得突破进展,在300摄氏度的环境中成功实现纯铁 块表面氮化,研制成功一种新纳米材料—全同金属纳米团簇； 五．上海建成世界上第一条商业化运营的磁浮列车示范线并运行成功； 六．三峡水库蓄水成功、永久船闸通航、首批发电机组全部投产 七．中国科技大学在量子通信实验领域取得重大进展,为未来远距离量子通信等奠定了基础； 八．百万亿数据处理超级服务器研制成功； 九．中国科学院等离子所可控热核聚变实验研究获重大突破,继续保持世界领先地位； 十．发现长着4个翅膀的恐龙,为鸟类飞行起源于树栖动物、经历了一个滑翔阶段的假说提供了关键性 证据 2004年 世界 一．“勇气”号和“机遇”号火星车登陆火星并发现有水的证据； 二．美超音速飞机创飞行时速超万公里新纪录 三．“卡西尼”号飞船成功进入土星轨道； 四．韩、美科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞； 五．美科学家首次利用核磁共振技术观测到单个电子； 六．美研发利用核反应堆大规模制氢技术； 七．日开开发出世界最快光通信技术； 八．美天文学家发现太阳系最遥远的大天体； 九．法艾滋病病毒抗体研究获得重要进展； 十．以、美科学家研制成能够停止或暂停的分子马达 中国 一．10亿次高性能计算机启用并跻身世界十强； 二．我国首座国产化商用核电站建成投产； 三．西气东输工程全线实现商业运营； 四．我国第一个下一代互联网主干网开通； 五．“探测二号”卫星发射成功； 六．纳米“超级开关”材料研制成功； 七．高精度水下定位导航系统研制成功； 八．我国科学家破解膜蛋白晶体结构难题； 九．我国量子信息实验领域取得重大突破； 十．我国海域油气资源战略调查获重大突破
辽宁省朝阳市辽宁古果为古果科，包括辽宁古果和中华古果，它们的生存年代为距今1亿4500万年的中生代，比以往发现的被子植物早1500万年，被国际古生物学界认为是迄今最早的被子植物，就此为全世界的有花植物起源于我国辽宁西部提供了有力的证据。从辽宁古果化石表面上看，化石保存完好，形态特征清晰可见这是复原图 ：
２０世纪最大的科学成果之一，就是发现了宇宙正在膨胀，或称“宇宙大爆炸”。人们对宇宙的研究是从测量恒星之间的距离开始的，这把“量天尺”就是光谱——远处恒星射来的光在光谱上向蓝色一端移动时，说明它离我们较近，如果向红色一端移动，则离我们较远。美国天文学家埃德温·哈勃正是在测量遥远天体的距离时惊异地发现，大部分星系发出的光，在光谱上都是向红色一端移动，这就是“红移”。这意味着它们都在以飞快的速度，远离我们而去。当时测出的最高速度竟达每秒３８００公里，而且星系之间也是越离越远。不管我们位于哪个星系都会看到，其他星系都在飞速离开我们退行，其速度随距离的增大而增大。这意味着整个大宇宙每时每刻都在变动，而且非常激烈，就像发生了一场大爆炸。那些被炸得四散飞去的碎片，不正是相互越离越远的星系吗？反推回去，那么昨天的星系肯定比今天挨得更近，去年的宇宙也比今年的小，假如我们回到极远的过去，就会看到各个星系紧挨在一起，那时的宇宙小极了，今天宇宙中的全部物质，最后都被压缩到一个“点”上。当压力超过临界点时，大爆炸就从这个点上发生了，时间和空间由此开始。爆炸之后生成的宇宙不断膨胀，原来被压缩得无限紧密的物质，就像炮弹爆炸后，弹片四散飞开一样，然后组合成了今天我们所能见到的各种星系、星云。当爆炸后的温度冷下来后，宇宙便开始收缩，最后又回到那个无限致密的“点”上——这便是宇宙生命循环的历史。美籍俄国物理学家伽莫夫预言，作为大爆炸后逐渐冷却的遗物，今天的宇宙中存在一种温度很低的电磁辐射，即所谓“宇宙背景辐射”。这个预言很快就得到了验证，美国科学家彭齐亚斯和威尔逊于１９６５年用微波探测器，果然探测到了这种来自宇宙深处的微波辐射，从而证明了“宇宙大爆炸”理论成立，为此他俩荣获１９７８年度的诺贝尔物理学奖。但伽莫夫却什么也没得到，所以当有人问他，宇宙大爆炸开始之前，又发生了什么事呢？伽莫夫不无烦恼地回答：“上帝正在为提这个问题的人准备地狱！”另外一些更前卫的科学家，则为这个刁钻的问题提供了另一种答案——他们使用“宇宙”这个概念时用的是复数，这就是说，我们生存其中的这个宇宙爆炸之前，存在着另外一个甚至多个宇宙，联系它们的通道，就是“黑洞”这一类极端的物理现象了。
在我们这个世纪有数百种科学发明，它们与我们的日常生活密切相关。它们改变了我们的世纪，改变了我们的生活。它们使我们的生活丰富多彩，舒适美满。美国《科学世界》杂志从众多的发明中，选出了改变二十世纪的十大发明：1．拉链1883年，威特科姆·贾德森发明了拉链。世界上数百万人日常生活中使用的这件小玩艺儿在1883年芝加哥世界博览会首次展出时，并未引起人们的重视，1931年才开始传遍全球，广泛用于钱包、手提带、背包、衣裤等。2．集成电路1946年，重30吨的美国第一台计算机里有18,000个真空管。目前，一台电脑就可担负起它的所有功能而且还多。真空管不断被更小更适用的晶体管所代替。电视机、收音机的体积和重量因此也减小了，电子设备的价格也大大下降。最终，集成电路会代替全部晶体管。3．飞机飞机改变了二十世纪。人们可比以前旅行的更远更快、更容易、更舒适。在1880年，从美国纽约到洛杉矶乘最快的火车需3个月；乘最快的船绕道南美需6个月。今天乘飞机仅需6小时。4．飞艇在飞机出现以前，飞艇是人类唯一的空中运输工具。5．水中呼吸器在水中呼吸是古人的一种梦想。1942年，卡斯蒂龙和工程师埃米尔使古人的梦想变成了现实。他们发明了水中呼吸器。更重要的是他们发明了空气调节器。当潜水员下潜时，空气调节器可自动调整氧气的供给量。水中呼吸器为人类开发海洋做出了巨大贡献。空气调节器还将服务于人类开发外层空间。6．石膏绷带在众多的发明中可能数它微不足道，但却相当重要。在1936年发明的石膏绷带初用于骨折整形。在此之前，人若折断一块骨头，就可能导致死亡。7．尼龙100年前，差不多所有的衣料都是用植物纤维或动物皮毛由人工制成。1938年，美国人尼莫尔发明了尼龙。两年内降落伞开始用上尼龙布，女人们穿起了尼龙长统袜。今天，多数布料含有大量尼龙。尼龙被称为我们人类使用的数百种合成原料之祖。8．火箭火箭被广泛用于气象探测、各类卫星及航天器的发射。1924年美国人罗伯特的小型火箭向空中仅射出220英尺。今天的火箭可把卫星发射到28万英里的高空。9．电视1930年，21岁的法恩斯沃斯发明了一个电视系统。1931年7月21日世界上第一家电视广播台问世。目前，电视正在进一步普及和发展。10．电冰箱1926年瑞典人普拉顿发明了第一台电冰箱，它是人类生活的好帮手。目前，与电视机一们，它已成为许多家庭电气化不可缺少的一部分。
1960中国激光器
20世纪影响人类的重大发明发现 激光技术：拓展科研新领域 1960年，梅曼研制成功世界上第一台可实际应用的红宝石激光器。它标志着激光技术的诞生。 近年来，激光技术发展的速度十分惊人，应用的范围不断拓展，如激光保鲜、激光育种、激光医疗、激光美容等等，已成为科技人员研究的热门领域。 过去，人们还在为常温下蔬菜保鲜绞尽脑汁，现在激光已经轻而易举地解决了这一问题。比如蔬菜远距离运输，装运前用激光扫描一次就够了，途中十天八天仍新鲜如常。原理很简单，激光能量大时就抑制了蔬菜生长。反之，其能量适合它的生长条件即可催生，所以激光育种又推广开了。用激光照射种子能够引起作物的性状发生变异，可以提高农作物的产量。 汽车：载着时代向前奔驶 汽车改变了人类的整个交通状况，拥有汽车工业成了每一个强大工业国家的标志。 汽车走过这样一段历史：1771年，法国人居纽设计出蒸汽机三轮车；1860年，法国人雷诺制造出了以煤炭瓦斯为燃料的汽车发动机；1885年，德国人本茨和戴姆勒各自完成了装有高速汽油发动机的机车和装有二冲程汽油发动机的三轮汽车，并且成功企业化；1908年，美国人福特采用流水式生产线大量生产价格低、安全性能高、速度快的T型汽车。汽车的大众化由此开始；1912年，凯迪拉克公司推出电子打火启动车，使妇女也开始爱上汽车；1926年，世界第一家汽车制造公司戴姆勒·本茨公司成立；1934年，第一辆前轮驱动汽车面世；1940年，大战令许多汽车制造商停产，欧洲车商开始转向生产军用车辆；50年代，德国沃尔沃的甲壳车轿车一经推出就成为最受欢迎的汽车；1970年到2000年，日本车在亚洲走俏，丰田、本田、三菱以及日产特高技术小型车入侵欧美市场，改写了欧美牌子垄断的局面。 实际上，汽车的发明使人类的机动性有了极大的提高，使20世纪人类的视野更加开阔，更追求自由。（木清摘编） 手机：无线通讯的梦想 人类进行无线通讯的梦想是在1973年在美国纽约实现的。当时，这世界上第一台实用手机体积大，重达1．9 公斤，是名副其实的“大哥大”。26年后的今天，世界最小的手机也诞生了，它只有寻呼机那么大，也比第一代手机轻了不少。 卫星转播：使媒介传播零距离 1964年是人类通讯史上另一个重要转折点，这年夏天，全世界成千上万的观众通过电视第一次收看由卫星转播的日本东京奥林匹克运动会实况。这是人类有史以来第一次通过电视屏幕同时间观看千里之外发生的事，人们除了感叹奥运精彩壮观的开幕式和各种比赛外，更惊叹于科技的进步。这一切都归功于哈罗德·罗森发明的地球同步卫星。 国际互联网：另一种感情交流方式 1969年夏天，国际互联网的雏形在美国出现，它由四个电脑网站组成，一个在加州大学分校，另三个在内华达州。1972年，实验人员首次在实验网络上发出第一封电子邮件，这标志着国际互联网开始与通讯相结合。到了90年代，国际互联网开始转为商业用途。1995年网络发展到第一个高潮，这一年被称为国际互联网年。在电子商业浪潮的推动下，国际互联网在21世纪对人类社会的影响将更加深远。
曼哈顿原子弹计划,阿波罗登月计划和人类基因组计划
原子弹,氢弹,光纤,PVC,量子力学,生物遗传,神经网络。1、20世纪时间段901年1月1日至2000年12月31日 的这一百年被称为20世纪。2、20世纪的战争八国联军侵华，日俄战争，一战，二战，朝鲜战争，越南战争，五次中东战争，苏联入侵阿富汗，海湾战争，两伊战争。
火车，汽车，电脑，飞机，电话
20世纪人类取得的科学方面成就：1、相对论2、量子力学3、DNA分子双螺旋模型4、大地板块构造学说5、核能与核技术6、航天和空间技术7、信息技术8、激光技术9、生物技术10、互联网20世纪人类取得的科技方面成就：1、原子2、不锈钢3、阿司匹林4、汽车5、飞机6、电灯7、传真8、电影9、复印机10、彩色相片11、电视12、因特网13、激光14、隐形眼镜15、心动记录器16、电子计算机17、盘尼西林18、避孕药19、塑料20、雷达21、无线电
1、相对论2、量子力学3、DNA分子双螺旋模型4、大地板块构造学说5、核能与核技术6、航天和空间技术7、信息技术8、激光技术9、生物技术10、互联网
答案：纳米电子学 2001年的美国《科学》杂志评出了2001年十大科技成就，名列榜首的是纳米电子学．其中美国的IBM公司的科学家制造出了利用电子的波性来传递信息的第一批纳米碳管．已知纳米材料是指微粒直径在1nm～100nm之间的材料．
20世纪影响人类的重大发明发现 激光技术：拓展科研新领域 1960年，梅曼研制成功世界上第一台可实际应用的红宝石激光器。它标志着激光技术的诞生。 近年来，激光技术发展的速度十分惊人，应用的范围不断拓展，如激光保鲜、激光育种、激光医疗、激光美容等等，已成为科技人员研究的热门领域。 过去，人们还在为常温下蔬菜保鲜绞尽脑汁，现在激光已经轻而易举地解决了这一问题。比如蔬菜远距离运输，装运前用激光扫描一次就够了，途中十天八天仍新鲜如常。原理很简单，激光能量大时就抑制了蔬菜生长。反之，其能量适合它的生长条件即可催生，所以激光育种又推广开了。用激光照射种子能够引起作物的性状发生变异，可以提高农作物的产量。 汽车：载着时代向前奔驶 汽车改变了人类的整个交通状况，拥有汽车工业成了每一个强大工业国家的标志。 汽车走过这样一段历史：1771年，法国人居纽设计出蒸汽机三轮车；1860年，法国人雷诺制造出了以煤炭瓦斯为燃料的汽车发动机；1885年，德国人本茨和戴姆勒各自完成了装有高速汽油发动机的机车和装有二冲程汽油发动机的三轮汽车，并且成功企业化；1908年，美国人福特采用流水式生产线大量生产价格低、安全性能高、速度快的T型汽车。汽车的大众化由此开始；1912年，凯迪拉克公司推出电子打火启动车，使妇女也开始爱上汽车；1926年，世界第一家汽车制造公司戴姆勒·本茨公司成立；1934年，第一辆前轮驱动汽车面世；1940年，大战令许多汽车制造商停产，欧洲车商开始转向生产军用车辆；50年代，德国沃尔沃的甲壳车轿车一经推出就成为最受欢迎的汽车；1970年到2000年，日本车在亚洲走俏，丰田、本田、三菱以及日产特高技术小型车入侵欧美市场，改写了欧美牌子垄断的局面。 实际上，汽车的发明使人类的机动性有了极大的提高，使20世纪人类的视野更加开阔，更追求自由。（木清摘编） 手机：无线通讯的梦想 人类进行无线通讯的梦想是在1973年在美国纽约实现的。当时，这世界上第一台实用手机体积大，重达1．9 公斤，是名副其实的“大哥大”。26年后的今天，世界最小的手机也诞生了，它只有寻呼机那么大，也比第一代手机轻了不少。 卫星转播：使媒介传播零距离 1964年是人类通讯史上另一个重要转折点，这年夏天，全世界成千上万的观众通过电视第一次收看由卫星转播的日本东京奥林匹克运动会实况。这是人类有史以来第一次通过电视屏幕同时间观看千里之外发生的事，人们除了感叹奥运精彩壮观的开幕式和各种比赛外，更惊叹于科技的进步。这一切都归功于哈罗德·罗森发明的地球同步卫星。 国际互联网：另一种感情交流方式 1969年夏天，国际互联网的雏形在美国出现，它由四个电脑网站组成，一个在加州大学分校，另三个在内华达州。1972年，实验人员首次在实验网络上发出第一封电子邮件，这标志着国际互联网开始与通讯相结合。到了90年代，国际互联网开始转为商业用途。1995年网络发展到第一个高潮，这一年被称为国际互联网年。在电子商业浪潮的推动下，国际互联网在21世纪对人类社会的影响将更加深远。
1960中国激光器