王渝生
克隆羊羔出世 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代來(lái)臨
——世界科技一百年(十一)20世紀(jì)90年代(續(xù))
王渝生
太空之吻
1995年11月15日,美國(guó)“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)與俄羅斯“和平”號(hào)空間站垂直對(duì)接成功,美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯、加拿大4國(guó)宇航員在航天器中首次聚會(huì)。這一對(duì)接被譽(yù)為“太空之吻”,是人類航天史上又一里程碑。
美國(guó)沃爾斯贊恩等確認(rèn)在太陽(yáng)系外存在著其他行星
1995年,由美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的天文學(xué)家亞歷山大·沃爾斯贊恩博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,確認(rèn)在太陽(yáng)系以外存在著其他行星。他精確的觀察和論據(jù)最終使越來(lái)越多的天文學(xué)家信服,在距地球1500光年以外的室女座星座中找到了新的星系。
美國(guó)微軟推出“windows95”新軟件
美國(guó)比爾·蓋茨(Bill Gates,1955.10.28-)的微軟公司在軟件開發(fā)上是90年代的佼佼者。1995年向全球推出的新軟件“windows95”,第一周銷售額便高達(dá)1億多美元,成為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)成功的范例。
美國(guó)發(fā)現(xiàn)世紀(jì)末大彗星——海爾·波普彗星
1995年7月23日,美國(guó)兩位業(yè)余天文學(xué)家海爾和波普在觀測(cè)人馬座球狀星團(tuán)M70時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了一顆新彗星。初步觀測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果使天文學(xué)家大為震撼:原來(lái)它運(yùn)行于一條極為特殊的軌道,其軌道面與太陽(yáng)系平面幾乎垂直,即它會(huì)由南向北繞過(guò)太陽(yáng)再飛向太空深處,故這顆彗星將向我們提供太陽(yáng)兩極的物理狀態(tài)和太陽(yáng)系邊緣這個(gè)特殊方位的原始信息。更為引人注目的是它那不同尋常的亮度,發(fā)現(xiàn)時(shí)它距地球10億千米,而亮度已有10等,比哈雷彗星1985年回歸時(shí)在相同的距離上亮250倍。后天文學(xué)家計(jì)算出當(dāng)該替星經(jīng)過(guò)近日點(diǎn)時(shí)亮度將達(dá)到-1.7等,即比全天最亮的天狼星還要明亮,故被稱為世紀(jì)末大彗星。
美國(guó)發(fā)現(xiàn)頂夸克
美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室兩個(gè)研究小組1995年3月2日宣布,他們發(fā)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的夸克家族中最后一個(gè)成員頂夸克。
世界上首例抗大麥黃矮病毒的轉(zhuǎn)基因小麥培育成功
中國(guó)農(nóng)科院和山東大學(xué)共同培育成功世界上首例抗大麥黃矮病毒的轉(zhuǎn)基因小麥。大麥黃矮病毒(Barley yellow dwarf virus),粒體球形,直徑30微米,沉降系數(shù)115S-118S,致死溫度65℃-70℃,稀釋終點(diǎn)103次方。根據(jù)傳毒介體的?;院丸b別寄主反應(yīng),可分為5個(gè)株系。雖然它們的粒體形態(tài)基本一致,但血清學(xué)反應(yīng)有相當(dāng)差異。此病毒在寄主體內(nèi)系統(tǒng)分布。冬季,病毒多聚集在分蘗節(jié)部位越冬。次年拔節(jié)時(shí)沿篩管細(xì)胞移動(dòng),多集中在莖、葉部位。在葉和根的篩管細(xì)胞質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)到病毒粒體。
克隆羊橫空出世
1996年7月5目,一只咩咩叫的小綿羊“多莉”在蘇格蘭出生。它是世界上第一例克隆動(dòng)物。英國(guó)胚胎學(xué)家維爾穆特(Ian Wilmut,1944-)是克隆羊多莉的“助產(chǎn)士”。所謂“克隆”,是指以高等動(dòng)物體細(xì)胞核供體進(jìn)行動(dòng)物的復(fù)制。克隆羊的誕生成功地打破了高等動(dòng)物體細(xì)胞的發(fā)育不可逆轉(zhuǎn)的陳舊認(rèn)識(shí),使動(dòng)物克隆的步伐出現(xiàn)了飛躍,標(biāo)志著生命科學(xué)發(fā)生了一次重大的突破。
克隆技術(shù)可以為人類生育及頑癥醫(yī)治的研究開辟一條嶄新的途徑,但也帶來(lái)了倫理學(xué)方面的激烈爭(zhēng)論。中國(guó)、美國(guó)、瑞士等國(guó)家發(fā)出了禁止克隆人的呼吁,科學(xué)家和社會(huì)公眾圍繞這一羊圈中的新事物開始重新思考有關(guān)生命的基本概念。
美國(guó)斯洛文斯基得到第35個(gè)馬桑數(shù)
美國(guó)斯洛文斯基(David Slowinski)得到的第35個(gè)馬桑數(shù)是當(dāng)前可知最大素?cái)?shù)。
歐洲核子研究中心制造出9個(gè)反氦原子
1996年,歐洲核子研究中心宣布,在其“低能反質(zhì)子環(huán)”中制造出9個(gè)反氦原子。
南極發(fā)現(xiàn)與生命現(xiàn)象關(guān)系密切的隕石
1996年,科學(xué)家在南極發(fā)現(xiàn)一塊隕石,有人認(rèn)為來(lái)自火星,其中檢測(cè)到了與生命現(xiàn)象關(guān)系密切的有機(jī)物,從而引起了探測(cè)火星的新高潮。
何大一發(fā)明治療艾滋病的“雞尾酒療法”
雞尾酒療法,原指“高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療”(HAART),由美國(guó)洛克菲勒大學(xué)艾滋病研究中心的科研主任,美籍華裔科學(xué)家何大一(1952.11.3-)于1996年提出,是通過(guò)三種或三種以上的抗病毒藥物聯(lián)合使用來(lái)治療艾滋病。該療法的應(yīng)用可以減少單一用藥產(chǎn)生的抗藥性,最大限度地抑制病毒的復(fù)制,使被破壞的機(jī)體免疫功能部分甚至全部恢復(fù),從而延緩病程進(jìn)展,延長(zhǎng)患者生命,提高生活質(zhì)量。該療法把蛋白酶抑制劑與多種抗病毒的藥物混合使用,從而使艾滋病得到有效的控制。
兩系法雜交水稻技術(shù)獲重大突破
中國(guó)兩系法雜交水稻技術(shù)1996年獲重大突破。多年來(lái),雜交水稻已累計(jì)種植26億畝,共增產(chǎn)糧食2600億公斤。兩系法雜交水稻技術(shù)既大大簡(jiǎn)化雜交種子生產(chǎn)程序,又可使雜交稻產(chǎn)量在三系品種優(yōu)勢(shì)水平上再提高20%左右。
中國(guó)率先合成镅-235
1996年,中科院近代物理所在世界上首次合成并鑒別了新核素镅-235,標(biāo)志著我國(guó)新核素合成與研究進(jìn)入又一個(gè)重要核區(qū)——超鈾缺中子區(qū),為核素圖填補(bǔ)了一個(gè)空白。
生命起源研究取得進(jìn)展
1996年,俄羅斯和英國(guó)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在南極東部3千米厚的冰蓋下面埋藏著一個(gè)巨大的淡水湖。它有安大略湖那么大,但深達(dá)500米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)安大略湖的深度。盡管湖水的溫度為攝氏零下幾度,但湖上冰蓋重量所產(chǎn)生的壓力仍使湖水保持液態(tài)。生物學(xué)家很快意識(shí)到,這個(gè)淡水湖將成為地球上其他地方從未有過(guò)的生物物種的棲息之地。盡管陽(yáng)光照不到湖面,但不依賴陽(yáng)光的微生物仍可以存活。如果淡水湖坐落在火山裂縫上,地?zé)峥诋a(chǎn)生的能源可能使這里形成一個(gè)繁榮的生物王國(guó)。它為研究極限環(huán)境中生存的生命提供了一個(gè)難得的機(jī)會(huì)。從目前看來(lái),生物并不一定只能生活在像地球這樣獨(dú)特的環(huán)境條件下。很多生物學(xué)家到現(xiàn)在都認(rèn)為,很可能某種生命——可能性最大的是微生物,將在其他星球乃至它們的衛(wèi)星和小行星上被發(fā)現(xiàn)。
科學(xué)家懷疑一種新的CJD是由prion引起的
1996年,科學(xué)家懷疑一種新的克羅伊茨費(fèi)爾特·雅各布病(Creutzfeldt-Jakob disease,CJD)是由朊病毒(prion,感染性蛋白質(zhì))引起的。CJD為可傳遞性中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病中常見(jiàn)類型,是人的海綿狀腦病,而nvCJD可能是人畜共患的新型傳染病,俗稱瘋牛病(mad cow disease,MCD),但絕不是接觸傳染。散發(fā)性CJD可以通過(guò)某些檢查而傳染給他人,目前,相當(dāng)一部分人認(rèn)為CJD可能是人畜共患的新型傳染病。此病多在中年以后發(fā)病,以進(jìn)行性癡呆、肌陣攣、錐體束或錐體外系損傷癥狀為主要臨床表現(xiàn),數(shù)月至1年死亡。病理上以大腦海綿狀變性、神經(jīng)細(xì)胞脫落、星形膠質(zhì)細(xì)胞增生為主要改變。
新的激光材料和激光器問(wèn)世
激光材料是激光技術(shù)發(fā)展的核心和基礎(chǔ),具有里程碑的意義和作用:60年代第一臺(tái)紅寶石晶體激光器問(wèn)世,激光誕生;70年代摻釹釔鋁石榴石問(wèn)世,固體激光開始大力發(fā)展;80年代鈦寶石晶體問(wèn)世,使超短、超快和超強(qiáng)激光成為可能,飛秒激光科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展、并滲透到各基礎(chǔ)和應(yīng)用學(xué)科領(lǐng)域;90年代礬酸釔晶體問(wèn)世,固體激光的發(fā)展由此進(jìn)入新時(shí)期——全固態(tài)激光科學(xué)技術(shù)。目前,美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和日本在晶體、玻璃、光纖和陶瓷激光方面,總體上領(lǐng)先于世界各國(guó)。
科學(xué)家首次獲得一種真核生物的完整基因序列
1996年4月,在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的公共數(shù)據(jù)庫(kù)中公布了釀酒酵母(以下簡(jiǎn)稱酵母)的完整基因組順序,它被稱為遺傳學(xué)上的里程碑。因?yàn)槭紫龋@是人們第一次獲得真核生物基因組的完整核苷酸序列;其次,這是人們第一次獲得一種易于操作的實(shí)驗(yàn)生物系統(tǒng)的完整基因組。酵母是一種較好的模式生物,通過(guò)對(duì)其基因組的深入研究將有助于人們了解高等真核生物基因組的結(jié)構(gòu)和功能。
科學(xué)家搞清T細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
1996年,人類首次觀察到了結(jié)合于肽-MHCI類分子(pMHCs)的完整T細(xì)胞受體(TCR)結(jié)構(gòu)。從此以后,在TCR-pMHC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可變性及陰性和陽(yáng)性選擇的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方面,TCR-pMHCI類分子復(fù)合物的結(jié)構(gòu)研究更加深入。這些關(guān)于TCR/pMHC相互作用的研究主要來(lái)自靜態(tài)晶體結(jié)構(gòu)的觀察,T細(xì)胞信號(hào)生物學(xué)的全面探索,需要其它能夠記錄動(dòng)力學(xué)過(guò)程的分析方法。
美國(guó)“探路者”號(hào)登陸火星
1997年,美國(guó)“探路者”(Mars Pathfinder)號(hào)登陸火星,并傳回火星微紅荒涼景觀的照片,把火星的面貌展現(xiàn)在世界面前??茖W(xué)家希望這次探星之行有助于尋覓外星生命的事業(yè)。
法國(guó)女探險(xiǎn)家克里斯蒂娜·賈楠抵達(dá)北極
1997年5月5日,法國(guó)女探險(xiǎn)家克里斯蒂娜·賈楠抵達(dá)北極,成為世界上第一位成功地使用滑雪板抵達(dá)北極的女性。賈楠是一位職業(yè)醫(yī)生,出生在法國(guó)西部瀕臨大西洋的布列塔尼半島,曾是一名出色的登山運(yùn)動(dòng)員。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的周密準(zhǔn)備,她懷著征服北極的愿望,于1997年3月3日開始了這次不尋常的探險(xiǎn)征途。
美國(guó)在鼠腦內(nèi)確認(rèn)了一種對(duì)記憶起關(guān)鍵作用的基因
1997年,美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家運(yùn)用基因工程和細(xì)胞監(jiān)測(cè)技術(shù),成功地在鼠腦內(nèi)確認(rèn)了一種對(duì)記憶起關(guān)鍵作用的基因,并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了大腦對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生記憶的生理過(guò)程,從而為探索智力的產(chǎn)生和分子生物學(xué)間的聯(lián)系奠定了基礎(chǔ)。
美國(guó)從汽油中直接提取氫的技術(shù)
美國(guó)克萊斯勒汽車公司1997年開發(fā)出從汽油中直接提取氫的技術(shù),使燃料電池型電動(dòng)汽車有可能提前10年成為現(xiàn)實(shí)。
美首次發(fā)現(xiàn)宇宙中確實(shí)存在黑洞的直接證據(jù)
1997年,來(lái)自美國(guó)密歇根大學(xué)等多家機(jī)構(gòu)的科學(xué)家在美國(guó)天文學(xué)會(huì)第189次會(huì)議宣布,他們利用地面望遠(yuǎn)鏡和太空軌道上的“哈勃”望遠(yuǎn)鏡,在附近星系中首次發(fā)現(xiàn)了宇宙中確實(shí)存在黑洞的直接證據(jù)。
美國(guó)物理學(xué)家制造出原子激光
美國(guó)麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家根據(jù)量子學(xué)理論,首次用鈉原子制造出與普通光子激光有某些相似特性的原子激光。
喬布斯重新當(dāng)選蘋果總裁,成為《時(shí)代》周刊封面人物
蘋果教父史蒂夫·喬布斯(Steve Jobs,1955.2.24-2011.10.5),發(fā)明家、企業(yè)家、美國(guó)蘋果公司聯(lián)合創(chuàng)辦人、前行政總裁。1976年,21歲的喬布斯和朋友成立蘋果電腦公司,他陪伴了蘋果公司數(shù)十年的起落與復(fù)興,先后領(lǐng)導(dǎo)和推出了麥金塔計(jì)算機(jī)、iMac、iPod、iPhone等風(fēng)靡全球億萬(wàn)人的電子產(chǎn)品,深刻地改變了現(xiàn)代通訊、娛樂(lè)乃至生活的方式。1985年被里根總統(tǒng)授予國(guó)家技術(shù)獎(jiǎng)?wù)拢?987年獲杰斐遜公眾服務(wù)獎(jiǎng),1989年被《公司》雜志評(píng)為“十年企業(yè)家”,擁有313項(xiàng)發(fā)明專利。1985年,喬布斯在蘋果高層權(quán)力斗爭(zhēng)中離開蘋果并成立了NeXT公司,瞄準(zhǔn)專業(yè)市場(chǎng)。1997年,蘋果收購(gòu)NeXT,42歲的喬布斯回到蘋果接任行政總裁(CEO)。 喬布斯于蘋果危難之中重新歸來(lái),重振蘋果公司,成為《時(shí)代》周刊封面人物。
中國(guó)制定第一個(gè)國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃
1997年6月4日,國(guó)家科技領(lǐng)導(dǎo)小組第三次會(huì)議決定制訂和實(shí)施“國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃”,簡(jiǎn)稱“973計(jì)劃”。隨后由科技部組織實(shí)施了這一計(jì)劃?!?73計(jì)劃”項(xiàng)目是對(duì)國(guó)家的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步具有全局性和帶動(dòng)性、需要國(guó)家大力組織和實(shí)施的重大基礎(chǔ)性研究項(xiàng)目。該計(jì)劃的戰(zhàn)略目標(biāo)是:加強(qiáng)原始性創(chuàng)新,在更深的層面和更廣泛的領(lǐng)域解決國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展中的重大科學(xué)問(wèn)題,以提高我國(guó)自主創(chuàng)新能力和解決重大問(wèn)題的能力,為國(guó)家未來(lái)發(fā)展提供科學(xué)支撐。
中國(guó)“銀河-Ⅲ”百億次巨型計(jì)算機(jī)研制成功
1997年6月19日,由國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所研制的“銀河-Ⅲ”百億次巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),通過(guò)國(guó)家技術(shù)鑒定。該系統(tǒng)綜合技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,并突破和掌握了更高量級(jí)計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),具備了研制更高性能巨型機(jī)的能力,標(biāo)志著中國(guó)高性能巨型機(jī)研制技術(shù)取得新突破。
植物學(xué)研究的里程碑——分離出植物抗線蟲基因
1997年,我國(guó)學(xué)者蔡大廣與德國(guó)容格教授合作,首次從野生甜菜植物中分離出抗線蟲基因。生物中存在著4種病原體:細(xì)菌、真菌、病毒和線蟲。專家把這次植物抗線蟲基因的分離稱為植物學(xué)研究的又一里程碑??咕€蟲基因的發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家利用基因技術(shù),使植物產(chǎn)生內(nèi)在抗性,影響線蟲的正常發(fā)育,從而保護(hù)了植物。
科學(xué)家在敘利亞幼法拉底河左岸提水池壩2公里處的一個(gè)巖洞發(fā)現(xiàn)了刻在巖石上的類似于古代象形文字的神秘圖案。這種圖案雕刻于1萬(wàn)年以前,比楔形文字的年齡要大1倍,而古巖石壁畫出現(xiàn)在距今3萬(wàn)年到12萬(wàn)年前,這次發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了這一過(guò)渡階段的空白。
比爾·蓋茨被《時(shí)代》周刊列為1998年50名網(wǎng)絡(luò)精英第一名
比爾·蓋茨(Bill Gates, 1955.10.28-)是一個(gè)與喬布斯同年出生的天才,13歲開始編程,并預(yù)言自己將在25歲成為百萬(wàn)富翁;作為一個(gè)商業(yè)奇才,獨(dú)特的眼光使他總是能準(zhǔn)確看到IT業(yè)的未來(lái),獨(dú)特的管理手段,使得不斷壯大的微軟能夠保持活力;他的財(cái)富更是一個(gè)神話,39歲便成為世界首富,并連續(xù)13年登上福布斯榜首的位置,這個(gè)神話就像夜空中耀眼的煙花,刺痛了億萬(wàn)人的眼睛。他是微軟公司主席和首席軟件設(shè)計(jì)師。微軟公司是為個(gè)人計(jì)算機(jī)和商業(yè)計(jì)算機(jī)提供軟件、服務(wù)和Internet技術(shù)的世界范圍內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)者。1998年,比爾·蓋茨被《時(shí)代》周刊列為50名網(wǎng)絡(luò)精英第一名。
美籍華裔物理學(xué)家丁肇中的阿爾法磁譜儀隨“發(fā)現(xiàn)”號(hào)升空
1998年6月2日,美籍華裔物理學(xué)家丁肇中(Samuel Chao Chung Ting,1936.1.27-),主持設(shè)計(jì)制造的阿爾法磁譜儀隨美國(guó)航天飛機(jī)“發(fā)現(xiàn)”號(hào)升空,去尋找宇宙中的“反物質(zhì)”和“暗物質(zhì)”,并在運(yùn)行中捕捉到2億次宇宙射線帶電粒子的蹤跡。阿爾法磁譜儀的關(guān)鍵部件永磁鐵由中國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)制造。它將人類的視線延伸到更廣闊的宇宙,取得了一系列的科技成果。
“曙光”號(hào)和“團(tuán)結(jié)”號(hào)成功對(duì)接
1998年11月20日,國(guó)際空間站“曙光”號(hào)主體艙在“質(zhì)子K”號(hào)運(yùn)載火箭的攜帶下成功升空。12月6日,“曙光”號(hào)功能艙和“團(tuán)結(jié)”號(hào)節(jié)點(diǎn)艙實(shí)現(xiàn)了成功對(duì)接。
美國(guó)科學(xué)家透露克隆自己的計(jì)劃
1998年10月4日,一位打算克隆自己并試圖以此證明基因工程可以是件好事的美國(guó)科學(xué)家理查德·錫德表示,希望今后每年有500個(gè)克隆人誕生。錫德說(shuō):“議會(huì)無(wú)法阻止(克隆人)??寺〖夹g(shù)的發(fā)展是不可避免的,其發(fā)展速度也不會(huì)減慢。我們有能力做到這一點(diǎn),我們將不斷地克隆,爭(zhēng)取一年制造100、200甚至500個(gè)克隆人。”
科學(xué)家繪制出第一張核糖體結(jié)構(gòu)圖
1998年,科學(xué)家繪制出了第一張核糖體結(jié)構(gòu)圖。核糖體是生命體中最小的細(xì)胞器,其直徑大約只有二十幾個(gè)納米,透過(guò)普通光學(xué)顯微鏡,根本看不到它。從分子的角度看,核糖體卻是生物體中最復(fù)雜的分子機(jī)器。首先,它是由蛋白質(zhì)和RNA(核糖核酸)構(gòu)成的混合體,分子量高達(dá)500多萬(wàn)個(gè)道爾頓,而普通蛋白質(zhì)的分子量通常只有1萬(wàn)至幾十萬(wàn)個(gè)道爾頓。更重要的是,它能沿著信使RNA模板一邊移動(dòng),一邊一字不差地“翻譯”著DNA上的遺傳密碼。從細(xì)菌到人類,各種生命體中核糖體的工作方式都驚人的相似。
加拿大科學(xué)家認(rèn)為地球海平面的緩慢漲落可能與地球自轉(zhuǎn)軸的變化有關(guān)
1998年,加拿大多倫多大學(xué)的地球物理學(xué)家杰利.米特羅維卡與其研究生喬恩.蒙德稱,地球海平面的緩慢漲落可能與地球自轉(zhuǎn)軸的變化有關(guān)。若進(jìn)一步的研究證實(shí)該結(jié)論正確,那么,現(xiàn)有的關(guān)于海平面變化的理論將必須修正??茖W(xué)家表示,地質(zhì)記錄顯示,歷史上地球自轉(zhuǎn)軸貫穿的南北兩極并非與目前的位置相同,而是在基本穩(wěn)定的狀態(tài)下隨著大陸的漂移和其他地質(zhì)構(gòu)造過(guò)程而持續(xù)變化。
德國(guó)利用掃描隧道電子顯微鏡首次拍攝到原子的“塌落過(guò)程”
1998年,德國(guó)科學(xué)家利用掃描隧道電子顯微鏡首次拍攝到了原子在銅金屬表面的“塌落過(guò)程”。掃描隧道電子顯微鏡(scanning tunneling microscope,STM)是一種利用量子理論中的隧道效應(yīng)探測(cè)物質(zhì)表面結(jié)構(gòu)的儀器,利用電子在原子間的量子隧穿效應(yīng),將物質(zhì)表面原子的排列狀態(tài)轉(zhuǎn)換為圖像信息的。在量子隧穿效應(yīng)中,原子間距離與隧穿電流關(guān)系相應(yīng)。通過(guò)移動(dòng)著的探針與物質(zhì)表面的相互作用,表面與針尖間的隧穿電流反饋出表面某個(gè)原子間電子的躍遷,由此可以確定出物質(zhì)表面的單一原子及它們的排列狀態(tài)。
人類第22條染色體的完整基因序列被破譯
人類基因組計(jì)劃這項(xiàng)跨世紀(jì)的工程于1999年12月2日公布英、美、日本、瑞典等國(guó)科學(xué)家組成的國(guó)際研究小組,完全破譯了第一條人類染色體——第22條染色體的完整基因序列之后僅半年,2000年6月26日公布人類基因組序列“工作框架圖”已經(jīng)完成,它不僅覆蓋了97%的基因組,而且85%的基因組序列已經(jīng)被組裝起來(lái)。
人類基因組約含6萬(wàn)到10萬(wàn)個(gè)基因,由約30億個(gè)堿基對(duì)組成,分布在細(xì)胞核的23對(duì)染色體中。我國(guó)于1999年9月承擔(dān)了3號(hào)染色體上3千萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的序列工作,即負(fù)責(zé)測(cè)定人類基因組全部序列的l%,僅用了半年時(shí)間,就基本完成了任務(wù)。
科學(xué)家將光速降低到每秒17米
一個(gè)國(guó)際科研小組利用一種超低溫原子云為“介質(zhì)”,成功地使光在其中的傳播速度降低到真空中的約2000萬(wàn)分之一(傳播速度最低時(shí)達(dá)到每秒17米)。這一成果在光計(jì)算機(jī)、光通信等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
科學(xué)家設(shè)計(jì)出分子發(fā)動(dòng)機(jī)
美國(guó)和荷蘭的兩個(gè)研究小組設(shè)計(jì)出分子發(fā)動(dòng)機(jī),能分別將化學(xué)能和光能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)分子作單方向旋轉(zhuǎn)。這兩種分子發(fā)動(dòng)機(jī)將可能為修復(fù)不育癥、消化或呼吸疾病中所存在的分子發(fā)動(dòng)機(jī)故障提供幫助,或可能用作更加復(fù)雜的納米機(jī)械的動(dòng)力裝置核心組件。
德國(guó)研制成可稱量單個(gè)原子的秤
德國(guó)開姆尼茲技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家宣布研制出世界上可稱單個(gè)原子的重量的秤,可稱最小重量是十萬(wàn)億分之一克,打破了早些時(shí)候美國(guó)和巴西等國(guó)科學(xué)家聯(lián)合研制的納米秤創(chuàng)造的紀(jì)錄(十億分之一克)。這一成果將使整個(gè)度量體系變得更精確。
哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)最遙遠(yuǎn)天體
美國(guó)紐約州立大學(xué)石溪分校蘭澤塔及其同事利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)了迄今宇宙中最遙遠(yuǎn)、年齡最古老的天體。新發(fā)現(xiàn)的這一星系,處于宇宙邊緣,距離地球130億光年。也就是說(shuō),該星系誕生時(shí),當(dāng)時(shí)宇宙年齡(約7億年)僅為今天年齡(約137億年)的約二十分之一。
俄美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)超重元素
俄羅斯科學(xué)家發(fā)現(xiàn)門捷列夫元素周期表上的第114號(hào)超重元素。美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家在回旋粒子加速器中轟擊氪離子時(shí),發(fā)現(xiàn)了元素周期表上空缺的118號(hào)元素和由118號(hào)元素衰變產(chǎn)生的116號(hào)元素。
旅美中國(guó)學(xué)者等發(fā)現(xiàn)具有胰島素功能的天然化合物
旅美中國(guó)學(xué)者章蓓和美國(guó)、瑞典、西班牙的科學(xué)家們聯(lián)合發(fā)現(xiàn)了一種功能類似于胰島素的真菌化合物。這一發(fā)現(xiàn)為治療糖尿病的研究“開啟一個(gè)全新之門”,它有可能使糖尿病患者將來(lái)只通過(guò)服藥而不必注射胰島素進(jìn)行治療。
美科學(xué)家利用豬細(xì)胞培育出動(dòng)脈血管
美國(guó)杜克大學(xué)醫(yī)療中心的一個(gè)研究小組利用成年豬的動(dòng)脈血管細(xì)胞和能夠模擬胚胎環(huán)境的新型生物反應(yīng)器,成功地在實(shí)驗(yàn)室培育出新的動(dòng)脈血管。這種血管的外形和功能都與真的血管一樣。這一研究成果是生物組織培養(yǎng)工程領(lǐng)域的重大進(jìn)展。
朱棣文完成現(xiàn)代版“比薩斜塔實(shí)驗(yàn)”
諾貝爾物理獎(jiǎng)得主、斯坦福大學(xué)美籍華人物理學(xué)家朱棣文(Steven Chu,1948.2.28-)教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組,1999年通過(guò)“墜落”原子而精確測(cè)算出了單個(gè)原子所受的重力加速度,并發(fā)現(xiàn)這一重力加速度與由數(shù)十億原子組成的宏觀尺度物體所受重力加速度相同。這一結(jié)果被物理學(xué)界視為意大利學(xué)者伽利略著名的“比薩斜塔實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)代翻版。
澳科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球上最早復(fù)雜生命形式
澳大利亞科學(xué)家通過(guò)對(duì)海底沉積巖的研究,發(fā)現(xiàn)了地球上27億年前的復(fù)雜生命形式,這比過(guò)去所認(rèn)為的復(fù)雜生命形式開始時(shí)間早了10億年。他們?cè)谄柊屠衬某练e巖里發(fā)現(xiàn)的固醇分子化石是目前世界上最古老的生物分子,這里的沉積巖屬于26億年到27億年前形成的海底巖石。
美國(guó)發(fā)現(xiàn)移植器官的新來(lái)源
美國(guó)科學(xué)家1999年發(fā)現(xiàn),取自人胚胎或骨髓的干細(xì)胞可用于培育不同的人體細(xì)胞、組織和器官,這有望成為移植器官的新來(lái)源。
科學(xué)家將費(fèi)米子冷卻到接近絕對(duì)零度
1999年,科學(xué)家將費(fèi)米子冷卻到接近絕對(duì)零度,從而使原子呈現(xiàn)出波而不是單個(gè)粒子的性質(zhì)。
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)新的太陽(yáng)系外行星
天文學(xué)家1999年發(fā)現(xiàn)了一些新的太陽(yáng)系外行星,使得人類發(fā)現(xiàn)的太陽(yáng)系外行星總數(shù)達(dá)到約30顆,并有科學(xué)家聲稱首次探測(cè)到一顆太陽(yáng)系外行星反射的恒星光芒。
發(fā)現(xiàn)號(hào)對(duì)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行第三次維護(hù)
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡第三次維護(hù)任務(wù)仍然由“發(fā)現(xiàn)號(hào)”在1999年12月的STS-103航次中執(zhí)行。在這次維護(hù)中更換了全部的六臺(tái)陀螺儀,也更換了一個(gè)精細(xì)導(dǎo)星傳感器和計(jì)算機(jī),安裝一套組裝好的電壓/溫度改善工具(VIK)以防止電池的過(guò)熱,更換絕熱的毯子。新的計(jì)算器是能在低溫輻射下下運(yùn)作的英特爾486,可以執(zhí)行一些過(guò)去必須在地面處理的與太空船有關(guān)的計(jì)算工作。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)與記憶和學(xué)習(xí)有關(guān)的新分子
1999年,科學(xué)家在大腦中發(fā)現(xiàn)了與記憶和學(xué)習(xí)能力有關(guān)的新分子。
天文學(xué)家獲得新證據(jù)表明宇宙是平坦的
天文學(xué)家1999年獲得新證據(jù)表明宇宙是平坦的,并建立了物質(zhì)和能量之間的精確平衡體系,從而為宇宙起源的大爆炸理論提供了新的佐證。
美英科學(xué)家研制出光學(xué)晶體
1999年,美、英科學(xué)家研制出光學(xué)晶體,這種晶體能夠像半導(dǎo)體操縱電流那樣操縱光波。
發(fā)現(xiàn)伽馬射線爆炸與黑洞的誕生有關(guān)
1999年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)伽馬射線爆炸與黑洞的誕生有關(guān)。
儲(chǔ)氫納米碳管研究獲重大進(jìn)展
中科院金屬所成會(huì)明博士的研究小組采用與眾不同的等離子體氫電弧法半連續(xù)大量制備出了純度較高、平均直徑為1.85納米的單壁納米碳管,經(jīng)適當(dāng)處理,可在室溫下把較多的氫儲(chǔ)存起來(lái),從而解決了這一世界性需求的難題,被認(rèn)為是迄今為止該領(lǐng)域最令人信服的結(jié)果。
青藏高原上空存在臭氧低谷
這是繼1985年發(fā)現(xiàn)南極臭氧空洞以來(lái)又一重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),引起全球科學(xué)界的廣泛關(guān)注。中國(guó)氣象科學(xué)研究院和中科院大氣所等單位的科學(xué)家進(jìn)一步研究后揭示,熱力和動(dòng)力作用是導(dǎo)致青藏高原上空出現(xiàn)臭氧低谷的主要原因。
中國(guó)發(fā)現(xiàn)迄今世界最古老的脊椎動(dòng)物化石
西北大學(xué)舒德干教授的研究小組發(fā)現(xiàn)的昆明魚、??隰~化石,中科院南京地質(zhì)古生物所陳均遠(yuǎn)研究員的研究小組發(fā)現(xiàn)的??谙x化石,據(jù)考證距今約5.3億年,是世界上迄今已知最古老的脊椎動(dòng)物(也稱有頭脊索動(dòng)物),這些重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)將改寫脊椎動(dòng)物起源歷史。
中國(guó)科學(xué)家成功克隆大熊貓胚胎
中科院動(dòng)物所和福州大熊貓研究中心合作,通過(guò)將大熊貓?bào)w細(xì)胞植入去核后的兔子卵細(xì)胞中,在世界上最早克隆出一批大熊貓?jiān)缙谂咛ィ砻魑覈?guó)的大熊貓研究再次走在世界前列。
我國(guó)第一艘試驗(yàn)飛船“神舟”號(hào)發(fā)射成功
1999年11月20日清晨6時(shí)30分,我國(guó)第一艘試驗(yàn)飛船“神舟”號(hào)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,在完成預(yù)定的空間科學(xué)試驗(yàn)任務(wù)后,于21日凌晨3時(shí)41分在內(nèi)蒙中部地區(qū)成功著陸。這是我國(guó)載人航天事業(yè)的歷史性突破,是華夏子孫飛天夢(mèng)圓的前奏。
未來(lái)21世紀(jì)的展望
21世紀(jì)的科學(xué)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與生機(jī)。物理學(xué)中相對(duì)論的局域性與量子力學(xué)的全域性之間不協(xié)調(diào)問(wèn)題,生物學(xué)中遺傳與進(jìn)化的統(tǒng)一問(wèn)題,腦與認(rèn)知科學(xué)中腦知識(shí)結(jié)構(gòu)和本質(zhì)問(wèn)題,自然界中宇宙、物質(zhì)和生命的起源問(wèn)題,是人類帶進(jìn)新的世紀(jì)的四大科學(xué)難題。有科學(xué)家預(yù)言,建立統(tǒng)一的宇宙理論,發(fā)現(xiàn)包容一切的科學(xué)理論或稱某種數(shù)學(xué)“圣杯”,可望在今后100年內(nèi)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
數(shù)學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)依然是自然科學(xué)、工程技術(shù)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)與管理科學(xué)的方法和基礎(chǔ),其核心領(lǐng)域?qū)⒏叨瘸橄蠡?,其各分支則有更廣泛的應(yīng)用。物質(zhì)科學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ),同其他科學(xué)相結(jié)合,在關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)方面將發(fā)揮主要的基礎(chǔ)作用。地球科學(xué)越來(lái)越趨于綜合化,在應(yīng)用方面兼具區(qū)域化和全球化的兩極特征。宇宙科學(xué)將與許多領(lǐng)域緊密聯(lián)系,在宇宙起源、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和地外生命的探索中大有作為。生命科學(xué)將成為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科,認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)和行為科學(xué)將為科技教育和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)新的推動(dòng)力。信息科學(xué)以需求為動(dòng)力,將向著最為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域滲透,并與科技、經(jīng)濟(jì)、文化相結(jié)合,形成宏大的支柱產(chǎn)業(yè)。
21世紀(jì)將是從信息時(shí)代過(guò)渡到生物時(shí)代的世紀(jì)。信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛和多樣,會(huì)給人類帶來(lái)全新的工作方式和生活方式。生物技術(shù)直接關(guān)系到人類的切身利益,是21世紀(jì)高科技的佼佼者??臻g技術(shù)是當(dāng)代發(fā)展最快的尖端技術(shù)之一,探索發(fā)展空間產(chǎn)業(yè)具有十分誘人的前景。材料是人類社會(huì)文明大廈的基石,制造技術(shù)是人類社會(huì)進(jìn)化的標(biāo)志,新材料與制造技術(shù)將使人類更加走向富裕。能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),核能和太陽(yáng)能取之不盡、用之不竭,海洋是地球上最后一塊資源豐富的寶地,新能源和海洋技術(shù)的發(fā)展要同環(huán)境保護(hù)技術(shù)緊密結(jié)合,在不損害后代人需要的前提下,促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
21世紀(jì)是人類新的千年的開始。科學(xué)的全球化、社會(huì)化和社會(huì)的科學(xué)化,科學(xué)的交叉性、復(fù)雜性和綜合性,科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的密切結(jié)合和相互作用,科學(xué)技術(shù)促進(jìn)世界和平和人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展,這些都是21世紀(jì)科技發(fā)展的趨勢(shì)和方向。讓我們滿懷信心地跨入人類的新世紀(jì),去迎接全球化知識(shí)經(jīng)濟(jì)的新時(shí)代!(完)
統(tǒng)稿:本刊編輯夏炎