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世界科学十大成果(2020世界十大科学成果)

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科学推动社会进步 盘点世界十大重大科学发现

世界上一些最令人难以置信的事情每年都会被发现,从小到改变生活,从完全偶然到意料之中。如果你想了解更多关于一些难以置信的事情是真的,接下来呢就由本站我为大家揭秘世界十大重大科学发现,感兴趣的不妨一起往下看!

世界十大重大科学发现

1、微生物进化

抗生素和疫苗拯救了数百万人的生命,但令科学家们惊讶的是,一些微生物的进化速度超过了我们找到对付它们的方法。例如,流感病毒变异如此之快,以致于去年的疫苗接种对今年的病菌无效。一些医院也可能会感染抗生素抗药性细菌,这种细菌可以将一小部分伤口变成危及生命的感染。

2、红外辐射

1800年,英国天文学家威廉·赫歇尔在研究不同颜色光的加热效应时发现了红外线辐射。他用棱镜制作了颜色和温度计的光谱,以测量它们的加热效果。近几年来,红外在许多领域得到了广泛的应用,包括跟踪、加热、气象学、天文学等。

3、火星海啸

科学家最近公布的证据表明,大约34亿年前,大规模海啸可能震撼了火星地貌。这一发现震惊了许多人;研究人员认为,两次流星撞击造成了高达50米(165英尺)高的巨浪。

4、南极洲的地外中微子

利用冰立方中微子天文台,南极洲的物理学家最近发现了太阳系外 宇宙 射线的证据。高能射线本身很难被注意到;因此,科学家们不得不依赖于中微子(一种亚原子粒子)的发现,而中微子是在 宇宙 射线与周围环境相互作用时产生的。

5、黑洞

黑洞是在外层空间发现的最奇怪和最迷人的物体之一,它是空间和时间的区域,具有强烈的引力效应,任何东西都无法从里面逃脱。爱因斯坦1916年第一次用广义相对论预言黑洞。“黑洞”这个词是美国天文学家约翰·惠勒在1967年创造的,但直到1971年才发现了第一个真正的黑洞。

6、驼背鲸歌

驼背鲸发出奇怪的歌声,科学家们几十年来一直试图解释这些歌曲。2015年,在夏威夷毛伊岛附近的驼背鲸身上记录了一种全新的、令人难以忘怀的声音。科学家们甚至不知道声音是如何发出的,也不知道它有什么用途。

7、曼德拉效应

超自然爱好者菲奥娜·布鲁姆说,她和其他许多人都记得纳尔逊·曼德拉在20世纪80年代死于监狱,而不是2013年死于疾病(曼德拉去世的官方版本)。她将这一奇怪的事件命名为曼德拉效应,因为世界各地的人们都记录了许多其他的替代记忆案例。

8、RNA干扰

1998年,经过一系列实验,科学家发现基因表达受到一种叫做RNA干扰的现象的控制。这一过程是为了抵御病毒,病毒试图将自己插入DNA,并控制基因的表达。这一发现于2006年被授予诺贝尔奖,并直接导致了对“沉默基因”的研究,这种基因会给人体带来问题,比如导致高血压的基因。

9、土星飓风

2013年,美国宇航局环绕土星的宇宙飞船在土星上发现了一场巨大的飓风。风暴眼直径约2,000公里(1,250英里),云速高达530公里/小时(330英里/小时)。在地球上,温暖的海洋为飓风提供动力,但土星上却没有海洋,这使得如此巨大的风暴的产生难以解释。

10、绝对零度以下的温度

在−273.15°C(−459.67°F)下,绝对零度被认为是热力学温标的下限。然而,德国马克斯普朗克研究所的一组科学家最近证明了这一理论是错误的。他们设法将真空中的一团气体原子冷却到−273.15°C以下。实验结果令研究人员吃惊,以至于他们甚至不知道如何处理冰晶。

看完上述我为大家盘点的世界十大重大科学发现,相信大家都有所了解了吧!世界上的每一领域都有很多发现,可能是神秘的,可能是令人震惊的,不过科学推进社会进步,科学发现有助于我们更好的认知世界。

2021年十大科技成果

2021年十大科技成果:

1、火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星

2021年5月,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,中国首次火星探测任务着陆火星取得成功。任务采用“气动减速-伞降减速-动力减速-着陆缓冲”四级串联减速技术路线,建立设计迭代改进流程和多学科综合优化方法,提高了系统应对故障工况和进入条件极限拉偏下的安全着陆能力。

2、中国空间站天和核心舱成功发射,神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接

2021年4月29日,中国空间站天和核心舱在海南文昌航天发射场发射升空,准确进入预定轨道,任务取得成功。天和核心舱发射成功,标志着中国空间站建造进入全面实施阶段,为后续任务展开奠定坚实基础。

3、从二氧化碳到淀粉的人工合成

淀粉是粮食最主要的组分,也是重要的工业原料。中国科学院天津工业生物技术研究所马延和等报道了由11步核心反应组成的人工淀粉合成途径(ASAP),该途径偶联化学催化与生物催化反应,在实验室实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子的人工全合成。

4、嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘

中国科学院地质与地球物理研究所李献华、杨蔚、胡森、林杨挺和中国科学院国家天文台李春来等利用过去十多年来建立的超高空间分辨率的定年和同位素分析技术,对嫦娥五号月球样品玄武岩进行精确的年代学、岩石地球化学及岩浆水含量的研究。

5、揭示新冠病毒(SARS-CoV-2)逃逸抗病毒药物机制

不断出现的新冠病毒突变株对当前已有的疫苗、中和抗体等抗病毒手段提出严峻挑战,亟需发展能有效应对各型突变株的广谱药物。在生命周期中,病毒的一系列转录复制酶组装成“转录复制复合体”超分子机器,负责病毒转录复制的全过程,且在各型突变株中高度保守,是开发广谱抗病毒药物的核心靶点。

6、“中国天眼”(FAST)捕获世界最大快速射电暴样本

快速射电暴(FRB)是无线电波段宇宙最明亮的爆发现象。FRB121102是人类所知的第一个重复快速射电暴,中国科学院国家天文台李菂等使用“中国天眼”(FAST)成功捕捉到FRB121102的极端活动期,最剧烈时段达到每小时122次爆发,累计获取1652个高信噪比的爆发信号,构成目前最大的FRB爆发事件集合。

7、实现高性能纤维锂离子电池规模化制备

如何通过设计新结构(如创建纤维锂离子电池)满足电子产品高度集成化和柔性化发展要求,是锂离子电池领域面临的重大挑战。复旦大学彭慧胜、陈培宁等发现纤维锂离子电池内阻与长度之间独特的双曲余切函数关系,即内阻随长度增加并不增大,反而先下降后趋于稳定。

8、可编程二维62比特超导处理器“祖冲之号”的量子行走

量子行走是经典随机行走的量子力学模拟,是实现量子模拟、量子搜索算法乃至通用量子计算的工具。

9、自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟

深海机器人与装备需要高强度金属耐压外壳或压力补偿系统来保护内部机电系统。浙江大学李铁风等从深海狮子鱼“头部骨骼分散融合在软组织中”这一生理特性提取仿生灵感,揭示深海极端压力条件下软机器人功能器件破坏及驱动失效的内在机制;提出硬质器件分散融入软基体实现内应力调控的方法,以及适应深海低温、高压环境的电驱动人工肌肉融合制造方法。

10、揭示鸟类迁徙路线成因和长距离迁徙关键基因

“迁徙生物如何发现其迁徙路线?”一直是社会和学术界广泛关注的议题,也是《科学》(Science)杂志125个最具挑战性科学问题之一。中国科学院动物研究所詹祥江等历时12年,利用卫星追踪数据和基因组信息,建立了一套北极游隼迁徙研究系统,发现游隼主要使用5条路线穿越亚欧大陆,西部游隼表现为短距离迁徙,东部为长距离迁徙。

2022年十大科技成果

《麻省理工科技评论》发布2022年“全球十大突破性技术”:

(1)新冠口服药。

(2)新冠病毒变异追踪,可时刻监控病毒的变异情况,迅速发现新变种并发出警告。

(3)终结密码,可通过电子邮件、推送通知或生物特征扫描发送链接等简单安全的方法,解决记住密码的烦恼。

(4)AI蛋白质折叠,用算法和算力解决了长期困扰生命科学领域的问题。

(5)PoS权益证明,一种在不消耗大量能源的情况下验证交易的方法。

(6)长时电网储能电池,可帮助分摊可再生能源的供应压力,并扩大清洁能源的使用范围。

(7)AI数据生成,通过创建和销售合成数据避免训练AI中的数据偏见和隐私等基础性问题。

(8)疟疾疫苗,世界上第一种寄生虫感染疫苗。

(9)除碳工厂,可能将已排放到大气中的二氧化碳重新回地下。

(10)实用型聚变反应堆,有望产生廉价、无碳、永远在线的能源,没有核反应堆堆芯熔毁危险,几乎没有放射性废物。

以上内容参考:麻省理工科技评论——2022年“全球十大突破性技术”正式发布!

2021年引领世界的十项科技成果

一、量子计算机

量子计算机是一种利用量子力学进行量子计算的设备。它们与传统计算机不同,使用“量子比特”作为信息单位,而不是常规的二进制系统(0或1)。量子计算机在一种新型的量子算法上运行,以处理信息。一个基于云的IBM量子体验项目可供用户在该公司的计算机上运行自己的程序。同时,一家位于加拿大的公司 "D-Wave"是世界上第一个出售量子计算机的公司。但是,量子计算机对于现实世界的大多数人来说仍然不实用。许多国家政府和军事机构资助量子计算研究,为商业、国家安全和环境目的开发量子机器。

二、多技能人工智能

尽管近年来人工智能取得了巨大的进步,但人工智能和机器人在许多方面仍然是愚蠢的,尤其是在解决新问题或浏览不熟悉的环境方面。提高人工智能技能的一个可靠方法是扩大它的感官:目前具有计算机视觉或音频识别的人工智能可以感知事物,但不能使用自然语言算法“谈论”它所看到和听到的东西。将人工智能、机器学习技术和子集领域融合在一起是计算机科学领域的一个巨大突破。机器人、自动驾驶 汽车 、安全和监控系统是通过采用人工智能增长最快的行业。

三、虚拟现实和增强现实

虚拟现实和增强现实是最热门的词汇,它们正在成为改变生活的突破性技术。这项仅限于 游戏 的技术已经迅速成为设计、制造、建筑、教育、 娱乐 和医疗保健等行业的有力工具。有时人们可能会将虚拟现实和增强现实互换使用,但这完全是两种不同的技术。虚拟现实是将你带到一个全新的虚拟世界。而增强现实是将计算机生成的感知物体和信息带入现有的现实世界。虚拟现实已经存在了一段时间,它在3D 游戏 玩家中非常流行。但是,在2021年,它将成为大多数行业的主流,如建筑、教育、房地产、医疗和空间研究。

四、自愈材料

你有没有想过“如果坏了的手机屏幕能像你的皮肤一样自动痊愈/修复呢”?是的,自愈材料将帮助我们建立自我修复的手机、小工具、家用电器,甚至建筑结构,如建筑和桥梁。并且,防止它们因老化而出现损坏和裂缝。自愈材料与生物物质相当相似,其行为与人类皮肤相似。由于它们是人工或合成的,自愈材料有一种内在的能力,可以自动修复自身的损伤,而不需要任何外部诊断或人为干预。

五、逆转瘫痪

治愈瘫痪的方法可能终于要来了。法国神经科学家格雷瓜尔·考廷的研究为扭转脊髓损伤造成的瘫痪带来了希望。他开发了一种革命性的技术,将模拟几伏的电流来激活特定的肌肉。总部设在瑞士的研究公司洛桑联邦理工学院是主要研究的中心,它指出:神经义肢系统'BSI'(脑脊髓接口系统)以实时和无线的方式连接脊髓损伤。该芯片解释和解码来自大脑运动皮层的信号,并将信息发送到位于腰部脊髓表面的电极上。这种电刺激将调控不同的神经元网络,可以激活身体的特定肌肉。

六、飞行 汽车 。

飞行 汽车 终于要在现实世界中出现了。一家位于荷兰的公司Pal-V推出一款名为 "Liberty"的飞行 汽车 进行销售,预计将在2021年底前进行交付。它就像可通勤的无人机一样,使用基于罗塔克斯发动机的双推进传动系统,使其既能驾驶又能飞行。

七、光保真(Li-Fi)

这是另一项突破性的技术发明,Li-Fi(光保真)由爱丁堡教授Harald Haas先生在2011年首次提出。Lifi技术将使用普通的LED(发光二极管),以闪电般的速度发送/接收数据。Lifi拥有比我们目前的wifi技术快100倍的数据传输率。它允许数据传输和设备充电同时进行,无需任何电缆,这正是Lifi的魅力所在。

八、锂金属电池

电动 汽车 的销售很困难;它们相对昂贵,而且在需要充电之前,你只能驾驶它们几百英里,这比停下来加油要花很多时间。所有这些缺点都与锂离子电池的限制有关。一家资金雄厚的硅谷创业公司现在说,它有一种电池,将使电动 汽车 对大众消费者来说更容易接受。它被称为锂金属电池,由QuantumScape公司开发。根据早期的测试结果,这种电池可以将电动车的续航能力提高80%,并且可以快速充电。这家初创公司与大众公司达成了协议,大众公司说它将在2025年之前销售使用这种新型电池的电动 汽车 。

九、绿色氢气

太阳能和风能的成本迅速下降,意味着绿色氢气现在已经便宜到实用。只需用电击打水,就可以得到氢气。欧洲正在引领潮流,开始建设所需的基础设施。这些项目只是迈向设想中的全球电解厂网络的第一步,这些电解厂利用太阳能和风能运行,生产清洁的氢气。

十、数字化接触追踪

随着新冠病毒开始在世界各地传播,起初感觉数字接触追踪可能会帮助我们。智能手机应用程序可以使用GPS(全球定位系统)或蓝牙来创建一个最近有交集的人的日志。如果他们中的一个人后来对新冠病毒检测呈阳性,这个人可以将结果输入应用程序,它将提醒其他可能已经暴露的人。

2019年十大科技成果

No.1人类历史上首张黑洞照片问世。

为了一窥黑洞“真容”,科学家联合遍布全球的8个射电天文台,通过甚长基线干涉测量技术,模拟出口径和地球直径相当的望远镜——事件视界望远镜。这一望远镜拍摄下的首张黑洞照片,使人类第一次看见了位于星系中心的引力怪兽。这个黑洞位于一个名为梅西耶87(M87)星系的中央,质量是太阳的65亿倍。

看见黑洞不仅再次证明了爱因斯坦的正确性,也为将来揭开与黑洞有关的种种谜题奠定了基础。进一步研究或许能为构建“大一统理论”带来新线索,这无疑是一个里程碑式的成就。

人类首张黑洞照片凝聚了全球200多位科学家的心血,其中包括多名来自中国的科学家。中科院上海天文台台长沈志强对媒体表示,中国科学家在望远镜观测、后期数据处理和结果理论分析等方面做了突出的贡献。

No.2人类学“新晋网红”——丹尼索瓦人。

人类学今年迎来“新晋网红”——丹尼索瓦人,她们是尼安德特人的姊妹,曾在亚洲各地繁衍生息。

今年的多项研究让科学家对丹尼索瓦人有了进一步认识。包括中国科学院院士、中国科学院青藏高原所研究员陈发虎等带领的研究团队,通过一种新蛋白质技术,确认一块来自青藏高原的颌骨属于丹尼索瓦人;另一组科学家则利用基因技术,重建了一个7.5万年前居住在俄罗斯西伯利亚的年轻丹尼索瓦人女孩的面容。

No.3谷歌宣布实现“量子霸权”。

今年10月,谷歌研究人员称实现了名为“量子霸权”的里程碑。“量子霸权”指量子计算机最终超越最先进超级计算机。谷歌表示,他们的Sycamore量子处理器能在200秒内完成世界上最强大的超级计算机需要10000年才能完成的计算,但国际商用机器公司(IBM)对此提出了质疑。

不管怎样,这凸显了商业公司对量子计算领域的浓厚兴趣。目前,多国政府、多家公司都在这一前沿领域展开激烈竞争,希望能够拔得头筹。

No.4对抗营养不良的补充剂问世。

每年有数百万严重营养不良的儿童无法完全康复,即使他们饱食后仍会发育不良并身患疾病。十年研究指出了根源所在:他们的肠道微生物尚未成熟。

今年,一个国际团队在这项研究的基础上,提出了一种低成本、易于获得的补充剂,该补充剂可优先刺激有益肠道细菌的生长。在一个小型试验中,补充剂表现良好,科学家目前正进行大规模临床试验,以了解该补充剂在防止发育迟缓方面的表现。

No.5小行星撞击地球及其带来的影响。

大约6600万年前,一颗小行星无情地撞上地球,最终导致全球76%的物种(包括大型恐龙)灭绝。

但这里存在大量未解之谜:这些物种如何灭绝、何时灭绝以及生态系统恢复的速度如何?一直是未解之谜。现在,科学家通过分析位于墨西哥尤卡坦半岛193公里宽的希克苏鲁伯陨石坑的岩层,勾勒出了撞击后24小时的细节。结果表明,撞击导致了野火,引发了海啸,并向大气中喷射了大量硫,太阳被遮蔽,全球降温,从而使大量生物灭绝。研究还表明,海洋生态系统的恢复快于预期。

No.6“新视野”号飞掠“天空”。

今年1月1日,美国国家航空航天局(NASA)的“新视野”号探测器飞掠“雪人”形状的小行星“天空”(Arrokoth),这颗远在64亿公里外的天体是人类探测器迄今拜访过的最遥远天体。

“新视野”号传回的数据不仅向我们展现了一个从未见过的奇异世界,也有望向我们揭示更多与太阳系起源和演化有关的谜题。而这则来自遥远太阳系远端的新闻,拉开了2019年的科学领域硕果累累的序幕。

No.7实验室成功培育古菌,有望揭示生命终极祖先。

日本一个研究小组历时12年,成功从深海沉积物中培育出一种神秘微生物MK-D1。对MK-D1基因组进行测序表明,它是阿斯加德(Asgard)微生物群中的一员。阿斯加德并非细菌,而是一种完全独立的生命分支——古菌。

研究人员确认培育出的这种古菌携带真核基因;此外,今年也有研究人员在其他古菌DNA片段中确定了更多真核基因。包括人类在内的所有动物和植物都是真核生物。因此,最新研究朝揭示包括人类在内的终极祖先迈出了重要一步,我们有望在这一古菌的引领下继续探寻生命的起源。

No.8FDA批准首个囊性纤维化三联疗法。

今年10月,基因药物迎来一座里程碑:美国食品药品监督管理局(FDA)批准了对大多数囊性纤维化(CF)病例有效的疗法,用于治疗年龄12岁以上CF患者。

这种被称为Trikafta的三联疗法可纠正肺部疾病最常见突变产生的影响,对于那些发生突变的病患(约占所有CF患者的90%),它可将CF从进行性疾病转变为更易控制的慢性疾病。自CF基因CFTR面世以来,科学家历时30年研究,才最终推出Trikafta疗法。

No.9人类终于拥有,对抗埃博拉病毒的有力武器。

1976年,刚果民主共和国雨林中突然出现了一种新病毒:埃博拉病毒。自此,它就成为致命且无法治愈感染的代名词,但40多年后,人类今年终于拥有了对抗埃博拉病毒的有力武器。

今年,科学家们最终确定了两种药物,可大大降低该病的死亡率。一种是从1996年埃博拉疫情幸存者体内分离出来的抗体;另一种是在具有人源化免疫系统小鼠体内产生的三种抗体的混合物。在随机试验中,接受这两种药物之一的患者中约有70%存活下来;而不使用任一抗体的患者只有约50%存活下来。

No.10在多玩家扑克游戏中,AI 战胜顶级人类玩家。

今年7月,由Facebook与卡内基梅隆大学合作开发的一款新型人工智能系统Pluribus扑克机器人,在6人无限制德州扑克比赛中击败了15名顶尖选手,其中包括多位世界冠军。这是AI首次在超过两人的复杂对局中击败人类顶级玩家。

Pluribus通过自我博弈的方式从零开始进行训练,最终达到了超越人类的水平。