Logros científicos y tecnológicos del siglo XXI
1. Se ha descubierto agua en Marte y la Luna.
El 4 de octubre de 2004 y el 25 de octubre de 2004, los exploradores estadounidenses "Spirit" y "Opportunity" aterrizaron en Marte respectivamente. El mayor logro de los dos rovers fue el descubrimiento de evidencia de agua en Marte. Al mismo tiempo, la sonda europea Mars Express, que orbita alrededor de Marte, también descubrió agua helada en el polo sur de Marte. Esta es la primera vez que los humanos descubren agua directamente en la superficie de Marte. Después de más de nueve meses de viaje espacial, la sonda estadounidense Phoenix Mars aterrizó con éxito cerca del Polo Norte de Marte el 25 de mayo de 2008. Fue la primera sonda humana que aterrizó cerca del Polo Norte de Marte. Según el plan, Phoenix lanzará una exploración terrestre de Marte durante tres meses después del aterrizaje. El 30 de julio del mismo año, el brazo robótico de Phoenix entregó una muestra de suelo a un analizador térmico y de gas. Cuando se calienta la muestra, el analizador reconoce la producción de vapor de agua. Esta es la evidencia más directa de agua en Marte.
5438 de junio+065438+octubre de 2009, los científicos tienen la certeza de que hay agua en la luna, y hay una cantidad considerable. El 9 de junio de 2010, la NASA utilizó un cohete para perforar un agujero de 100 pies de diámetro en la superficie lunar y midió 25 galones de agua en forma de vapor de agua y hielo en los escombros resultantes.
2. Finalización del mapa de secuencia del genoma humano
El 26 de junio de 2000, el presidente estadounidense Bill Clinton y el primer ministro británico Tony Blair anunciaron conjuntamente que se había elaborado el primer borrador del genoma humano. completado.
El 12 de febrero de 2001, científicos de China, Estados Unidos, Japón, Alemania, Francia y Reino Unido publicaron conjuntamente el mapa del genoma humano y los resultados de los análisis preliminares.
El contenido más esencial del Proyecto Genoma Humano es el mapa de secuencias de ADN del genoma humano. El comienzo del Proyecto Genoma Humano, el foco del debate, las principales diferencias y el principal campo de batalla de competencia giraron en torno al diagrama de secuencia. Antes de completar el diagrama de secuencia, otros diagramas son el presagio del diagrama de secuencia. En otras palabras, sólo el nacimiento del diagrama de secuencia marca la finalización de todo el proyecto del genoma humano.
El 15 de abril de 2003, en vísperas del 50 aniversario de la publicación del modelo de doble hélice del ADN, los jefes de Estado o de Gobierno de los seis países (China, Estados Unidos, Japón, Reino Unido, Francia y Alemania firmaron un documento y los científicos de los seis países anunciaron conjuntamente que el mapa de secuencia del genoma de la humanidad está completo. La elaboración del mapa del genoma humano es un hito importante en la historia de la exploración humana de sus propios misterios, y muchos analistas lo consideran el símbolo del nacimiento del siglo de la biotecnología. En otras palabras, el siglo XXI es un siglo en el que la biotecnología domina el mundo, del mismo modo que se considera que el nacimiento de la teoría cuántica hace un siglo inició el siglo XX en el que domina la física.
El genoma humano contiene la mayor parte de la información genética del nacimiento, el envejecimiento, las enfermedades y la muerte del ser humano. Descifrarlo supondrá una revolución en el diagnóstico de enfermedades, el desarrollo de nuevos fármacos y la exploración de nuevos tratamientos.
En 2007, los científicos explicaron por primera vez las diferencias en el ADN entre las personas. Es un enorme salto conceptual que afectará todo, desde cómo los médicos tratan las enfermedades hasta cómo los humanos se ven a sí mismos y protegen su privacidad.
3. Tecnología de reprogramación celular
Entre los diez principales avances científicos de 2008 seleccionados por la revista americana "Science", el progreso en la reprogramación de líneas celulares "personalizadas" ocupó el primer lugar.
La revista Science afirmó que estas líneas celulares y los métodos relacionados para "personalizarlas" brindan a los investigadores herramientas para comprender e incluso curar algunas enfermedades médicas futuras, como la enfermedad de Parkinson y la diabetes tipo 1.
La llamada reprogramación celular consiste en cambiar la "memoria" de desarrollo de las células mediante la implantación de nuevos genes, para que puedan volver a su estado de desarrollo embrionario original y diferenciarse como células madre embrionarias. Estas células se denominan "células madre pluripotentes inducidas". En 2008, dos equipos de investigación tomaron células de pacientes con diferentes enfermedades y las reprogramaron para "convertirlas" en células madre. La mayoría de las enfermedades que eligieron son difíciles o imposibles de estudiar en modelos animales, lo que hace aún más urgente obtener líneas celulares humanas para su estudio.
La revista Science cree que estas nuevas líneas celulares se convertirán en una herramienta importante para que los investigadores comprendan cómo ocurren y se desarrollan las enfermedades, y también pueden ayudar a detectar posibles fármacos en el campo médico. Si en el futuro los científicos dominan plenamente la tecnología de reprogramación celular y pueden controlarla con mayor precisión para hacerla más eficaz y segura, será posible que pacientes con diferentes enfermedades utilicen sus propias células sanas para tratar sus enfermedades.
4. Se determina el ancestro más antiguo de la humanidad
Aldis, que mide 4 pies de altura (aproximadamente 65.438+0.265.438+0 metros), se ha convertido en el ancestro primitivo más antiguo descubierto hasta ahora. lejos los seres humanos. Vivió hace 4,4 millones de años hasta su descubrimiento en 1992. Después de 17 años de exploración e investigación, los científicos reunieron más de 100 reliquias culturales desenterradas en Etiopía y restauraron con éxito su modelo de esqueleto.
En junio de 2009, los científicos anunciaron este resultado. Sorprendentemente, Aldis es muy diferente del mismo antepasado de los humanos y los chimpancés. Además, el hecho de que pudiera caminar erguido a pesar de vivir en un bosque refuta las teorías anteriores de que los terrenos de pastizales abiertos fueron importantes para el desarrollo de la bipedalidad humana.
5. Confirmar la existencia de materia oscura en el universo.
En 2003, un equipo multinacional de científicos dirigido por el Dr. Scranton de la Universidad de Pittsburgh utilizó datos de observación del satélite estadounidense Wilkinson Microwave Anisotropy Explorer y de otro satélite llamado "Sloan Digital Sky Survey". El programa de observación fue analizado comparativamente. La observación y el análisis concluyeron que sólo el 4% del universo es materia ordinaria, el 23% es materia oscura y el 73% es energía oscura. En 2006, un equipo de astrónomos estadounidenses observó la colisión de galaxias distantes utilizando el Telescopio Espacial de Rayos X Chandra de la NASA y otros instrumentos y descubrió la evidencia más directa de la existencia de materia oscura en el universo. En 2007, científicos europeos y americanos publicaron en la revista Nature el primer mapa tridimensional de la materia oscura en el universo.
6. La investigación con células madre ha producido excelentes resultados.
En el año 2000, la clonación y la investigación con células madre avanzaron. En lo que respecta a la clonación, los científicos han clonado con éxito uno de los animales más difíciles: los cerdos.
En 2002, científicos israelíes trasplantaron "células precursoras de riñón" humanas en ratones. Se desarrollaron hasta convertirse en órganos similares con ciertas funciones y tenían aproximadamente el mismo tamaño que los propios riñones de los ratones.
En 2003, los científicos estadounidenses completaron la ingeniería genética de células madre embrionarias humanas por primera vez, dando un gran paso adelante en la aplicación de células madre en la investigación médica. Los científicos japoneses cultivaron células madre embrionarias humanas por primera vez; tiempo; científicos chinos Por primera vez, se fusionaron células de la piel humana con óvulos de conejo para crear células madre embrionarias humanas.
En 2006, científicos australianos fueron los primeros en el mundo en utilizar con éxito una única célula madre para desarrollar nuevas glándulas mamarias en ratones experimentales. Científicos británicos han utilizado células madre de la sangre del cordón umbilical para crear por primera vez un hígado artificial en miniatura.
En 2007, dos grupos de investigación independientes en Estados Unidos y Japón anunciaron que habían transformado con éxito células de la piel humana en células madre que eran casi comparables a las células madre embrionarias. Se espera que este logro evite las controversias éticas que ha enfrentado la investigación con células madre embrionarias, promoviendo así en gran medida la investigación sobre el tratamiento de enfermedades relacionadas con células madre.
7. Aplicaciones importantes de la nanotecnología
En 2001, se lograron muchos resultados importantes en el campo de la nanotecnología. Después de desarrollar muchos dispositivos a nanoescala en 2000, los científicos han dado un paso más para conectar estos dispositivos a nanoescala en circuitos de trabajo, incluidos nanocables, circuitos lógicos basados en nanotubos y nanocables de carbono y circuitos computables que utilizan un solo transistor molecular. Un salto en la tecnología de computación molecular podría allanar el camino para las computadoras moleculares del futuro, pequeñas pero extremadamente rápidas.
En 2003, científicos de la Universidad de California, Berkeley, desarrollaron el nanomotor más pequeño del mundo utilizando nanotubos de carbono.
En 2006, Wang Zhonglin, profesor del Instituto de Tecnología de Georgia en Estados Unidos, convirtió con éxito la energía mecánica en energía eléctrica a nanoescala y desarrolló el generador más pequeño del mundo: un nanogenerador.
8. Se pone en marcha el Colisionador Europeo de Hadrones.
El Gran Colisionador de Hadrones Europeo es actualmente el mayor colisionador de hadrones del mundo. El 1 de septiembre de 2008 se lanzó oficialmente el colisionador. El 19 de septiembre, el colisionador se vio obligado a dejar de funcionar debido a un accidente.
El 20 de octubre de 2009, el colisionador 165438+ se reinició, logrando un flujo de protones a través del colisionador por primera vez. El 30 de octubre de 2009 se estableció un nuevo récord mundial de aceleración de protones en 165438+. El colisionador aceleró las dos corrientes de protones hasta un nivel de energía de 1,1,8 billones de electronvoltios, batiendo el récord de 0,98 billones de electronvoltios establecido por el acelerador del Laboratorio Nacional Fermi de Estados Unidos en 2006, 5438+0, haciendo grandes El Colisionador de Hadrones se convirtió verdaderamente en la "máquina más poderosa" del mundo. En la tarde del 8 de febrero de 65438 se logró con éxito otra colisión de protones con una energía total de 2,36 billones de electronvoltios, estableciendo una vez más un nuevo récord para el nivel de energía más alto.
El Gran Colisionador Europeo de Hadrones fue diseñado a principios de los años 1990. En su construcción participaron alrededor de 7.000 científicos e ingenieros de más de 80 países y regiones, incluida China. Se encuentra a 100 metros bajo tierra en un túnel circular con una longitud total de unos 27 kilómetros en la zona fronteriza entre Suiza y Francia, cerca de Ginebra.
9. La sonda humana establece el récord más largo.
Los funcionarios de la Agencia Espacial Europea anunciaron en la madrugada del 5438 de junio + 65438 de octubre + mayo de 2005 que el centro de control terrestre recibió una señal de la sonda Huygens a través de la nave espacial Cassini, lo que indica que Huygens había aterrizado con éxito. en Titán. Esto estableció un nuevo récord de distancia más larga para que una sonda humana aterrice en otros cuerpos celestes.
La sonda Huygens fue lanzada por la nave espacial estadounidense Cassini en junio de 1997+00. Después de siete años de vuelo de unos 3.500 millones de kilómetros, entró en la órbita de Saturno y se separó el 25 de febrero de 2004.
10, la conjetura de Poincaré quedó demostrada.
El 3 de junio de 2006, gracias a los esfuerzos conjuntos de matemáticos de Estados Unidos, la Federación Rusa y China durante más de 30 años, dos matemáticos chinos: el profesor Zhu Xiping de la Universidad Sun Yat-sen, el profesor Cao Huaidong de la Universidad de Lehigh en los Estados Unidos y profesor adjunto de la Universidad de Tsinghua finalmente demostró un problema matemático centenario: la conjetura de Poincaré.
En 1904, el erudito francés Henri Poincaré propuso una conjetura: en un espacio tridimensional cerrado, si cada curva cerrada puede contraerse hasta un punto, entonces este espacio debe ser una esfera. La línea corta de Poincaré se ha convertido en un problema difícil que no se ha demostrado matemáticamente desde hace más de 100 años.
La Hipótesis de Poincaré, al igual que la Hipótesis de Riemann y la Hipótesis de Hodge, figura como uno de los problemas matemáticos con siete siglos de antigüedad.