㈠ 20世纪有哪些科学成果
20世纪的科学成果
1、相对论
1905年,20世纪最伟大的科学天才爱因斯坦在他26岁时创立了狭义相对论,在理论上为原子能的应用开辟了道路.
1915年,爱因斯坦又创立了广义相对论,深刻揭示了时间、空间和物质、运动之间的内在联系.它成为现代物理学的基础理论之一
2、量子力学
1900年,普朗克创立了量子论,提出能量并非无限可分、能量的变化是不连续的新观念.
20年代末量子力学的建立,是继1905年—1915年相对论建立后对经典物理学的又一次革命性突破,它成功地揭示了微观物质世界的基本规律,加速了原子物理学和固态物理学的发展,为核物理学和粒子物理学准备了理论基础.因此,量子力学可以说是20世纪最多产的科学理论,迄今仍具有强大的生命力.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.
3、DNA分子双螺旋模型
1953年4月25日,英国《自然》杂志刊登了25岁的沃森和37岁的克里克合作研究的成果————DNA 双螺旋结构的分子模型,这一成就后来被誉为20世纪生物学方面最伟大的发现,也被认为是分子生物学诞生的标志.
4、大地板块构造学说
1912年,魏格纳提出大陆漂移说.大陆漂移说经过半个多世纪的发展,1968年,勒比雄等提出了全球大地板块构造学说,建造了全球被分为欧亚、美洲、非洲、太平洋、澳洲、南极六大板块和若干小板块的结构模型,得到了越来越多的科学验证,特别是海洋地质学的有力支持.
5核能与核技术
原子核的裂变和聚变反应将产生和释放出远大于机械能、化学能等产生的能量.核能的和平利用,为人类提供了一个既安全又清洁、取之不尽而用之不竭的能源宝库.
1942年,美国建成了世界上第一座原子反应堆.60年代以后,核电站进入实用阶段,发展至今已成为一种重要能源,约占全球发电总量的1/5.
核技术还广泛应用于农业、医疗、材料、考古和环保等领域.
6航天和空间技术
1903—1914年,齐奥尔科夫斯基提出以火箭为动力的航行理论,奠定了航天学的基础.1926年,戈达德成功发射了世界上第一枚液体燃料的火箭.
1957年,苏联用洲际导弹的火箭装置发射了世界上第一颗人造地球卫星,“空间时代”从此开始.1969年,美国“阿波罗”11号飞船登月,人类在月球上留下了第一个脚印.1971年,苏联建造空间站,人类首次在太空中有了活动基地.1981年,美国发射航天飞机成功,从此人类可以自由进出太空.
自50年代后期起,人类开始对月球和太阳系各大行星,以及遥远的行星际空间进行探测,至今已发射了100多颗空间探测器.
7信息技术
信息技术是20世纪发展最快的技术领域.它对人类社会、经济、政治、文化等产生了全方位的巨大而深远的影响.
1906年,三极电子管的发明使远程无线电通信成为可能.1947年,第一只晶体管的诞生为电子电路集成化和数字化提供了重要的基础.1945年电子计算机问世.
随着大规模集成电路的出现,计算机向巨型化和微型化两极发展.
8激光技术
1917年,爱因斯坦在研究光辐射的过程中,提出了“受激辐射”的概念,奠定了激光的理论基础.1958年激光被发现.1960年美国制成了世界上第一台红宝石激光器.
1977年原子激光器问世
9生物技术
基因重组技术(又称基因工程)是20世纪下半叶蓬勃兴起和发展的现代生物技术的最前沿领域.DNA的重组能创造性地利用生物资源,实现人类改造生物的遗传特征、产生人类所需要的生物类型的意愿.80年代以来,已获得上百种转基因动植物,对农业发展具有重要意义.转基因药物的研制和生产则将为人类的健康带来新的福音.
除基因工程外,生物技术(即生物工程)还包括细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等领域.1978年首例试管婴儿路易斯诞生、1996年克隆羊多莉的出现都是细胞工程的杰作;加酶洗衣粉和嫩肉粉等则是酶工程的产品;现代发酵工业始于青霉素的生产,现已大规模利用发酵工程生产抗生素等.至于根据需要对天然蛋白质的基因进行改造,生产出新的、自然界原本不存在的优质蛋白质,更是日益受到重视,被誉为第二代基因工程.
10互联网
互联网在亿万网民的学习、研究、交流、贸易,娱乐等方面创造了崭新的工作和生活方式.
㈡ 生物科学发展进入分子生物学阶段的科学成就是什么
分子生物学从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来,分子生物学是生物学的前沿与生长点,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 (中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系(即生物膜)。 生物大分子,特别是蛋白质和核酸结构功能的研究,是分子生物学的基础。现代化学和物理学理论、技术和方法的应 分子生物学
用推动了生物大分子结构功能的研究,从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展。
分子生物学和生物化学及生物物理学关系
分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切,它们之间的主要区别在于:①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分子水平,细胞水平,整体水平乃至群体水平等不同层次上的生物学问题。而分子生物学则着重在分子(包括多分子体系)水平上研究生命活动的普遍规律;②在分子水平上,分子生物学着重研究的是大分子,主要是蛋白质,核酸,脂质体系以及部分多糖及其复合体系。而一些小分子物质在生物体内的转化则属生物化学的范围;③分子生物学研究的主要目的是在分子水平上阐明整个生物界所共同具有的基本特征,即生命现象的本质;而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学现象或变化,则属于生物物理学或生物化学的范畴。分子生物学的成就说明:生命活动的根本规律在形形色色的生物体中都是统一的。例如,不论在何种生物体中,都由同样的氨基酸和核苷酸分别组成其蛋白质和核酸。遗传物质,除某些病毒外,都是DNA,并且在所有的细胞中都以同样的生化机制进行复制。分子遗传学的中心法则和遗传密码,除个别例外,在绝大多数情况下也都是通用的。 物理学的成就证明,一切物质的原子都由为数不多的基本粒子根据相同的规律所组成,说明了物质世界结构上的高度一致,揭示了物质世界的本质,从而带动了整个物理学科的发展。分子生物学则在分子水平上揭示了生命世界的基本结构和生命活动的根本规律的高度一致,揭示了生命现象的本质。和过去基本粒子的研究带动物理学的发展一样,分子生物学的概念和观点也已经渗入到基础和应用生物学的每一个分支领域,带动了整个生物学的发展,使之提高到一个崭新的水平。 过去生物进化的研究,主要依靠对不同种属间形态和解剖方面的比较来决定亲缘关系。随着蛋白质和核酸结构测定方法的进展,比较不同种属的蛋白质或核酸的化学结构,即可根据差异的程度,来断定它们的亲缘关系。由此得出的系统进化树,与用经典方法得到的是基本符合的。采用分子生物学的方法研究分类与进化有特别的优越性。首先,构成生物体的基本生物大分子的结构反映了生命活动中更为本质的方面。其次,根据结构上的差异程度可以对亲缘关系给出一个定量的,因而也是更准确的概念。第三,对于形态结构非常简单的微生物的进化,则只有用这种方法才能得到可靠结果。 高等动物的高级神经活动是极其复杂的生命现象,过去多是在细胞乃至整体水平上研究,近年来深入到分子水平研究的结果充分说明高级神经活动也同样是以生物大分子的活动为基础的。例如,在高等动物学习与记忆的过程中,大脑中RNA和蛋白质的组成发生明显的变化,并且一些影响生物体合成蛋白质的药物也显着地影响学习与记忆的能力。又如,“生物钟”是一种熟知的生物现象。用鸡进行的实验发现,有一种重要的神经传递介质(5-羟色胺)和一种激素(褪黑激素)以及控制它们变化的一种酶,在鸡脑中的含量呈24小时的周期性变化。正是这种变化构成了鸡的“生物钟”的物质基础。
㈢ 20世纪的科学成就有哪些
汽车,电视,电话,克隆羊,因特网,民航飞机,核武器......
㈣ 薛定谔的成就有哪些
薛定谔,奥地利理论物理学家,波动力学创始人和量子力学的奠基人之一。科学统一的信念使他从物理学角度对生命现象进行了深入思考。
1943年2月5日,薛定谔在爱尔兰都柏林三—学院开始了题为“生命是什么”的系列通俗讲座。1944年,他把讲稿整理成一本不到100页的小册子《生命是什么——活细胞的物理学观》。书中提出用物理学、化学的理论方法研究生物学。
薛定谔率先将物理学理论应用到生物学中:以热力学和量子力学理论解释生命的本质:以“非周期性晶体”、“负熵”、“遗传密码”、“量子跃迁式突变”等概念说明有机体物质结构、生命的维持和延续、遗传和变异等现象。他还预言生命科学将面临重大突破,研究深度将进入分子水平。继而,他主张从分子水平探索遗传机制和生命本质。他认为,生命的本质存在于信息中,生命将它“印”在分子上,分子一定有某种复制信息的方法。从中他引申出许多新课题,如,遗传信息如何编码,如何在传递中保持稳定等。此书的思想性决定了它的前瞻性,它直接启发了DNA“双螺旋结构模型”和基因调控的操纵子学说的提出以及后来对遗传密码的解读。这本被誉为“唤起生物学革命的小册子”使薛定谔成为20世纪下半叶分子生物学革命的先驱。
薛定谔开辟了物理学与生物学互补的新途径,促成了生物学从强调整体到重视具体机制,从强调生命与非生命的差别到强调二者统一的重大转折。日本遗传学家近藤原平说:“给予生物学界以革命契机的是一本叫做《生命是什么》的小册子。它所起的作用正像《黑奴吁天录》这本书成为奴隶解放的南北战争的契机一样。”
㈤ 分子生物学领域最近十年的重大研究发现有哪些
分子生物学领域最近十年的重大研究发现有哪些
20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化.很多科学家认为,在未来的自然科学中,生命科学将要成为带头学科,甚至预言21世纪是生物学世纪,虽然目前对这些论断还有不同看法,但勿庸置疑,在21世纪生命科学将继续蓬勃发展,生命科学对自然科学所起的巨大推动作用,决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学.假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展,那么,未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报.当21世纪来临的时候,一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题,如人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决,莫不寄希望于生命科学与生物技术的进步.
2· 08·生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科
20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现,随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化.分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对(遗传密码)的全序列,人体细胞约有10万个基因.人类基因组的“工作草图”迄今20%的测序已达99.99%的准确率和完成率,今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因,诸如控制记忆与行为的基因,控制细胞衰老与程序性死亡的基因,新的癌基因与抑癌基因,以及与大量疾病有关的基因.将利用这些成果去为人类健康服务.
70年代后,分子生物学的发展,以基因工程为代表的生物工程的出现,生物技术通过对DNA链的精确切割与有目的地重组,使有目的地改良生物的性状与品质成为可能.迄今生物工程所取得的成就已在生产上显示出诱人的前景,尽管还存在有不少争议的问题,但很有可能成为21世纪的新兴产业.
发育生物学将要快速地兴起,它将要回答无数科学家100多年来孜孜以求而未解决的重大课题,一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体,阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机理,从而为人类彻底控制动植物生长、发育创造条件.
㈥ 生命科学领域当前的研究热点有哪些
研究生命现象的科学。既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。
生命科学所要回答的首要问题就是"什么是生命?"这个古老的命题。一般说来,生命具有新陈代谢、生长、遗传、刺激反应等特征。这些特征是生命运动的具体反应。生命科学就是研究生命运动及其规律的科学。
生命科学的意义:
生命科学的研究,还为电子计算机、人工智能、工程控制论等的研究,提供许多新的启示,还影响到社会科学和人们的社会生活,如环境污染与环境保护,心理疾病,人口、记忆、思维等高级生命活动的机制等。
生物体的高度协调性和对物质和能量的精确利用方式,还为现代的管理科学、能源科学、交通运输、通讯等,提供了很好的研究和模拟的对象。
以上内容参考网络—生命科学技术
㈦ 20世纪物理学的主要成就有哪些列举取得这些成就的主要的物理学家
20世纪物理学发展的历史回顾
http://www.nen.com.cn 2003-06-30 22:08:11 中小学教师网
记 者:可以想象一下,今天何院士的谈话面对的是全国1000万中小学教师,网络课堂的魅力正在于此。我们要谈的是21世纪的物理前沿,而20世纪才刚刚过去,所以其实物理更多的是在继续着20世纪的精彩。而说到20世纪的物理学,自然而然会想到当时发生的重大事件是如何驱散物理学天空的两朵乌云的,我们就从这里谈起吧。
何祚庥:在19世纪末叶,有一个叫开尔文的物理学家,他当时有一个很有名的话,就是“19世纪的物理学,已经把所有的问题都解决了,好像是一片晴朗的天空,但是在晴朗的天空上还有两朵乌云”。这两朵乌云指什么呢,一个是指当时对以太的存在性,光速跟以太有没有关系的疑问;另外一个是关于黑体辐射的,谱形没有得到很好的解释。这两个理论问题都没有很好的解决,所以说在晴朗的天空上还留有两朵乌云。
这是19世纪物理学家说的话,没有想到这就成为了20世纪物理学发展的序幕。第一朵乌云的驱散,导致了狭义相对论的诞生,另外一朵乌云的澄清。导致了量子力学诞生。这两朵乌云一澄清以后,物理学就有飞速发展。我可以简要叙述一下狭义相对论的特点。狭义相对论之所以提出来,是针对光速测量产生的。当时有好多实验,有的证明了以太是静止不动的,还有的证明了以太是随着物质的运动而运动的,也有一些证明是以太是随着物质的运动而部分地带运动的。所以这个以太就成为了一个“谜”。爱因斯坦就深入分析了这个问题,从一个科学实验事实出发,实验说光的速度和发光物质的运动状态无关,也就是说光不论在什么地方发射,光源的速度是多少,观察者,包括运动中的观察者,永远看到的是光的速度,大概是每秒30万公里在运行。根据这样一个奇怪的事情,再加上了空间是均匀的,各向同性的假定,爱因斯坦就提出了狭义相对论,这是人们对事件空间的观念的一个转变。在狭义相对论中发现,牛顿力学需要有修正。牛顿力学中的力等于动量对时间的微分,其中动量就是质量乘以速度,而相对论就是对这个动量作了修正,结果就是就是物体在低速运动的时候仍然符合牛顿力学的规律,而在速度很大,接近光速的时候,运动规律就有很大的修改。同时爱因斯坦的相对论还有一些很特殊性质的发现,比如钟慢尺缩。
20世纪另外一个重大的发现是量子力学,量子力学的发现是由于黑体辐射问题很难得到一个统一的解决而产生出的问题。这一件事情,当时有一个大物理学家叫做普朗克,他在1900年12月14日发表了一篇很重要的文章来解释黑体辐射。普朗克引进了一个假说,也就是光的能量的传播,不是连续的释放和吸收,而是以一个一个光量子的形态来出现,这个光量子形态也就是普朗克常数乘以光的频率。这个假说很好的解释了黑体辐射问题。这是物理学中第一次引进了光能的吸收和释放是不连续的概念。爱因斯坦进一步用普朗克假说解释了光电效应,进一步爱因斯坦又提出光子除了具有能量之外,还具有动量,这个动量就是普朗克常数h乘以振动频率再除以光速c。光子就不再简单看作电磁波的振动,也看作是粒子,这个粒子既有能量又有动量。后来康普顿和吴有训先生在实验上证明了这样一个光子打到电子以后,光子运动的频率和运动方向都会发生改变,而这样一个改变的后果就象是光子作为一个具有确定动量的小球,打在一个静止的电子上面,然后光子再通过弹性散射到另外一个方位上去,这样的改变完全遵守牛顿力学中的弹性碰撞定律,这样就让人们看得很清楚,就是光子既是波,又是粒子,这就是波粒二象性。进一步,法国人德布洛意提出波粒二象性不仅是光子具有的,而是任何一种粒子都具有的。也就是光子看起来是波,其实也是粒子;而普通称为粒子的电子,中子,质子,甚至分子,原子,这些看起来是粒子的也有波动性,因此他把光子的波粒二象性扩展成粒子的波粒二象性。这就是德布洛意波假说。进一步,到了薛定鄂、海森堡就把德布洛意的观念更加普遍化,变成量子力学。量子力学出来以后,引起了人们对微观世界认识的一场大革命。
我觉得这两件事情就是20世纪物理的重大发现.
记 者:20世纪三大发现中,这两大发现都是物理学的。
何祚庥:是的。我可以这样来评价一下物理学的大发现。物理学的大发现,在历史上有三次。第一次是牛顿力学。牛顿力学以及当时跟牛顿力学有关系的科学所发现的物理学定律是宏观的低速运动的规律。因为牛顿力学讨论象地球,太阳,月球这些天体运动,即讨论对象的运动速度是慢的,物体是宏观的。
记 者:所以说牛顿力学勾画的是经典物理学的图景。
何祚庥:对。到后来,人们研究了电磁相互作用的定律。电磁相互作用定律的一个重要特点就是以光速而运动。电磁波的运动可以说是一种宏观而高速的运动。到了爱因斯坦的相对论,就把宏观低速运动和高速运动有机的联系在一起,其中,描写光的高速运动的麦克斯韦方程却自然而然的满足狭义相对论。这就是物理学的第二次突破,爱因斯坦,包括他的前人麦克斯韦就发现了宏观高速运动的规律。第三次突破是量子力学。量子力学回答的是微观粒子的运动规律,而薛定鄂,海森堡的量子力学是涉及微观低速作用下的规律。这三次突破都引起了生产技术的重大变革。牛顿力学奠定的是机械工程等方面的基础,麦克斯韦方程,狭义相对论是我们现代电气化的支撑,至于第三次大突破的量子力学的出现,就涉及化学运动的规律,半导体的规律,原子核运动的规律等。我们现在面临的原子能时代,电脑时代的技术,都是量子力学的贡献。物理学每一次划时代的发现都带来了划时代技术的进展。
20世纪物理学最重要的成就就是我以上说的这些。
㈧ 20世纪的科技成就有哪些
计算机、人造卫星、核武器、雷达、飞机等。
1、计算机
计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。
计算机发明者约翰·冯·诺依曼。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,并以强大的生命力飞速发展。
2、人造卫星
人造卫星(Artificial Satellite):环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。人造卫星基本按照天体力学规律绕地球运动,但因在不同的轨道上受非球形地球引力场、大气阻力、太阳引力、月球引力和光压的影响,实际运动情况非常复杂。
人造卫星是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。人造卫星发射数量约占航天器发射总数的90%以上。
人造卫星它可分为三大类:科学卫星,技术试验卫星和应用卫星。科学卫星是用于科学探测和研究的卫星。
主要包括空间物理探测卫星和天文卫星,用来研究某星球的大气、辐射带、磁层、宇宙线、太阳辐射等,并可以观测其他星体,目前世界上大多数的人造卫星为人造地球卫星,另外有人造火星卫星等。
3、核武器
利用能自持进行的原子核裂变或聚变反应瞬时释放的巨大能量,产生爆炸作用,并具有大规模毁伤破坏效应的武器。
主要包括裂变武器(第一代核武器,通常称为原子弹)和聚变武器(亦称为氢弹,分为两级及三级式)。核武器也叫核子武器或原子武器。
从广义上说核武器是指包括投掷或发射系统在内的具有作战能力的核武器系统。核武器通常指狭义的核武器,即由核战斗部与制导,突防等装置装入弹头壳体组成的核弹。
核战斗部的主体是核爆炸装置,简称核装置。核装置与引爆控制系统等一起组成核战斗部。将核战斗部与制导、突防等装置装入弹头壳体,即构成弹道导弹的核弹头。
广义的核武器通常指由核弹、投掷/发射系统和指挥控制、通信和作战支持系统等组成的、具有作战能力的核武器系统。
4、雷达
雷达,是英文Radar的音译,源于radio detection and ranging的缩写,意思为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此,雷达也被称为“无线电定位”。
雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
5、飞机
飞机(aeroplane,airplane)是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。
飞机是最常见的一种固定翼航空器。按照其使用的发动机类型又可被分为喷气飞机和螺旋桨飞机。
飞机是20世纪初最重大的发明之一,公认由美国人莱特兄弟发明。他们在1903年12月17日进行的飞行作为“第一次重于空气的航空器进行的受控的持续动力飞行”被国际航空联合会(FAI)所认可,同年他们创办了“莱特飞机公司”。
自从飞机发明以后,飞机日益成为现代文明不可缺少的交通工具。它深刻的改变和影响了人们的生活,开启了人们征服蓝天历史。
参考资料来源:网络——20世纪发明
㈨ 分子生物学在近十年内会有哪些重要突破
科学是研究出来的,不是计划出来的.
未来的事情,谁知道呢?
研究进度,并不会依据人的想法而进行,意外很多的。
因此,这个问题,简直像是一个政治报告,无聊至极.