人类基因测序,宇航火星土星

2004年

“勇气”号“机遇”号登陆火星

2004年1月4日和1月25日，美国“勇气”号和“机遇”号火星车分别在火星登陆。截至2004年底，“勇气”号已在火星表面行驶4公里，详细探测了11个火星表面目标，向地球发回了3.1万多张照片；而“机遇”号也走了近2公里，详细探测了22个目标，向地球发回了2.9万张照片。两辆火星车的最大成就，是共同发现了火星上曾经有水的证据。同时，在环火星轨道上运行的欧洲“火星快车”探测器也发现火星南极存在冰冻水。这是人类首次直接在火星表面发现水。“勇气”号还发现了一种从未在火星上见过的石头，科学家初步判断可能是火山喷发或陨石撞击的证据。而“机遇”号则赶往它最初的登陆地点，看看它的登陆防护罩的现状，其结果将有助于宇航局设计探测其他星球的登陆器。

美超音速飞机飞行时速超万公里

美国宇航局研制的无人驾驶X-43A超音速实验飞机，成功完成了速度约为10马赫(即每小时11260公里)的试验飞行。这一速度创下了新的世界纪录。此次飞行是一个重要的里程碑，它以更可靠、安全和耗资较少的方式向太空发射大型助推工具迈出了一大步，并有助于促进商业航空技术的发展。美国宇航局的超音速燃烧冲压式喷气发动机研究项目进行了约8年，耗资2.3亿美元。X-43A飞机长3.65米、翼展1.5米。

“卡西尼”号飞船成功进入土星轨道

“卡西尼”号飞船于美国东部时间2004年7月1日零时12分按计划顺利进入土星轨道，成为首个绕土星飞行的人造飞船。“卡西尼”号将对土星的大气、光环和卫星进行科学研究。“卡西尼”号计划绕行土星76圈，并于第一圈中达到距土星最近点——距土星最外层大约19980公里。使用核燃料的“卡西尼”号飞船长6.6米，宽3.9米，重约5670公斤，携带有12种科学仪器和一个直径不到2.7米、重317公斤的探测器。

美韩宣称首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞

《科学》杂志2004年2月11日宣布，韩国和美国科学家成功克隆出了人类早期胚胎，并从中提取出胚胎干细胞。这是科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞。实验显示，获得的胚胎干细胞具有多能性，可分化成骨骼细胞、肌肉细胞和未成熟的脑细胞等多种细胞类型。新成果证明，利用来自活体的体细胞克隆人类早期胚胎并从中获取干细胞是可行的。后来调查表明，韩国黄禹锡在这篇论文中的实验数据造假。因此，《科学》杂志宣布这篇论文无效。

美首次利用核磁共振观测到单个电子

美国科学家首次利用核磁共振成像技术，观测到单个电子的具体位置。这一突破实现了核磁共振的原子级成像，将使未来的显微镜可以在纳米尺度上观察到分子内部立体的结构图像。目前，核磁共振成像技术广泛应用于临床医学，主要用来观测患者机体组织。

美研发利用核反应堆大规模制氢技术

美国2004年11月29日宣布，研发出了利用下一代核反应堆制氢的技术，并认为这是氢能源生产领域的一项重大突破。美国爱达荷国家工程环境实验室和塞拉曼技术公司模拟第四代核反应堆的高温进行的实验表明，可以在极高温下通过电解水大规模提取氢能源。美国能源部表示，希望借助这种技术在将来实施一个示范项目，达到商业规模生产氢的目标，以进一步研究如何减少美国对石油等传统能源的依赖。

日开发出世界最快光通信技术

日本电信电话公司开发出世界最快的光通信技术，单波长传输速率达每秒160吉比特，相当于每秒可传4部两小时长的电影。这一速率是现有传输速率的16倍，已经在距离为80公里的传输试验中获得成功。用电信号传输，单波长传输的速率极限是每秒100吉比特。光纤的温度从5摄氏度变化到45摄氏度，使用新技术传输的光信号基本没有发生变化。这项新技术为建设传输速率更快的新一代光通信网奠定了基础。

美天文学家发现太阳系最遥远的大天体

美国天文学家宣布在距离地球约130亿公里的地方新观测到一个绕太阳运转的红色天体，该天体是迄今已知的太阳系中最遥远的大天体，但目前尚不能确定该天体是否为行星。如果它的行星身份得到确认，那么它将成为太阳系的新行星。

法艾滋病病毒抗体研究获得重要进展

法国巴斯德研究所科学家成功地在兔子身上获得可以阻止多种艾滋病病毒入侵的抗体。在美国《免疫》杂志上，巴斯德研究所科学家霍瓦尼西安及其研究小组发表论文说，艾滋病病毒进入人体后，会有选择地侵犯T淋巴细胞，然后在病毒自身的 gp41透膜蛋白协助下，病毒的膜与细胞膜相融合，从而使病毒进入细胞内。科学家发现gp41透膜蛋白上一个叫CBD1的区域，对协助病毒入侵起关键作用。科学家合成了一种类似CBD1成分的复合物，并借助它对兔子实施人工免疫。实验显示，接受免疫实验的兔子血清中产生了识别并破坏CBD1的抗体。当发现真正的病毒时，抗体确实抑制了多种艾滋病病毒亚型对淋巴细胞的入侵，同时阻止了病毒的自我复制和传播，并抑制了潜藏的已受感染的细胞。

以、美科学家制成能够停止或暂停的分子马达

以色列耶路撒冷希伯来大学和美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员在制造分子马达方面获得新进展。研究人员通过光或电的驱动，可以使分子按照控制模式围绕一个轴旋转，并且能够停止或暂停。这种运动接近马达运动。这一成果将使纳米级“分子机械”能够在一些较大机械无法应用的工业和外科手术中大显身手。这次研究人员使用的分子由4种元素组成——硼、碳、镍、氢。其中镍是关键，因为它在分子中具备多种结合方式。通过测量分子对光的吸收、反射和散射以及周密的理论计算，研究人员已经能够阐释这一分子运转的复杂机制。

中国10万亿次高性能计算机启用并跻身世界十强

曙光4000A由中科院计算所、曙光公司、上海超级计算中心共同研制成功，并在2004年6月公布的全球高性能计算机排行榜上位列第十。它的研发成功使中国成为继美国、日本之后第三个能制造10万亿次商品化高性能计算机的国家之一。作为中国国家网格最大的主节点，曙光4000A11月25日在上海超级计算中心正式启用后，将为气象、环保、建筑等多领域用户提供更有力的高性能计算服务。

中国第一个下一代互联网主干网开通

2004年12月25日，国家发改委等8个部委共同推进的我国第一个下一代互联网主干网CERNET2正式开通，这是目前世界上规模最大的纯IPV6互联网，已覆盖了北京、上海、广州等全国20个主要城市。此举标志着我国下一代互联网建设全面拉开序幕，在世界下一代互联网发展上抢得先机。 CERNET2大量采用具有我国自主知识产权的核心网络技术及产品。

台湾发现物质第五态

台湾大学研究人员发现一种叫做酯膜结构的新的物质状态，这种物质状态相对于已有的固体、气体、液体和液晶，成为物质的第五种状态。这项突破对于生物、医学、物理等领域的研究都有重大意义。这是全世界第一次观察到这种新的物质状态。

2005年

“惠更斯”号探测器成功登陆土卫六

2005年1月15日，欧洲航天局地面控制中心收到来自“惠更斯”号探测器经由“卡西尼”号飞船传回的信号，表明“惠更斯”号成功登陆土卫六，创造了人类探测器登陆其他天体最远距离的新纪录。“惠更斯”号重319公斤，直径约2.7米，携带有6台测量仪器，对土卫六的压力、温度、风速、大气成分等进行分析测量。土卫六的环境与40亿年前的地球非常相似，具有很高的科学探索价值。

美“深度撞击”计划获得成功

2005年7月3日22时52分，在完成一系列高难度动作之后，美国宇航局的“深度撞击”彗星撞击器成功击中“坦普尔1号”彗星的彗核表面，在太空中绽放出美丽的焰火，完成了人造航天器和彗星的“第一次亲密接触”。这次撞击带来的信息，可能涉及太阳系的诞生、地球上水的来源，以及地球生命的兴起。

美发明取代晶体管的新元件

美国惠普公司量子科研小组的研究人员开发了一种可以取代晶体管的新元件，这种新元件名为“交换点阵式插锁”。新元件能够提供普通计算机所需的信号恢复和转换，取代传统的晶体管，并能将计算机的功能提高数千倍。“交换点阵式插锁”为建造应用纳米元件的计算机提供了一项关键元件。

天文学家首次拍到太阳系外行星照片

2005年3月份以来，多个研究小组竞相宣布，已成功地对太阳系外行星进行了直接观测。美国宇航局“斯皮策”红外太空望远镜首次捕捉到了两颗太阳系外行星发出的红外光。德国科学家利用“斯皮策”红外太空望远镜，第一次捕捉到太阳系外行星的图像。欧洲南方天文台称，他们的新观测结果是迄今第一次拍摄到太阳系外行星的照片。

科学家公布人类基因组“差异图”

“国际人类基因组单体型图计划”于2002年开始启动，由美国、中国、加拿大、英国、日本和尼日利亚六国科学家共同完成。科学家们搜集了269名志愿者的全基因组信息，发现了100多万个常见SNP（单核苷酸多态性）位点，标定了单体型“模块”在DNA链上的“边界”，并划分了基因组上包含最常见DNA变异的10个区域。在糖尿病、早老性痴呆症、癌症等疾病的研究中，科学家可以利用这份“差异图”，将患者与健康人全基因组的SNP进行比较，更高效地寻找与疾病相关的基因变异。

澳成功将光束“冻住”1秒钟

澳大利亚国立大学的物理学家杰文·朗戴尔及其同事利用新型光陷阱，首次成功地将一个光脉冲“冻住”了足足1秒钟的时间，这是以前最好成绩的1000倍。将“冻住”光束的时间大大延长，意味着可能据此找到实用方法，来制造光计算机或量子计算机用的存储设备。

美开发出高效率燃料电池

美国西北大学研究人员开发出了一种新的固体氧化物燃料电池，在用碳氢化合物——异辛烷作燃料时能源转换效率有望达到50％。这种新型燃料电池在经过更多试验后，能广泛应用于汽车、飞机，甚至众多家庭。在研究人员开发的一个示范性小型燃料电池上，燃料反应所产生的电能密度达到了每平方厘米0.6瓦。

法国瑞士制造出超大容量纳米级信息存储材料

法国巴黎第七大学以及瑞士综合理工大学的科学家，在零下143摄氏度的真空状态下，把钴原子凝聚在金晶体材料上，在这种材料表面的钴原子根据事先安排好的一种结构来排列组合，自动形成一个有序的结构体系。研究人员由此得到的纳米级材料，其结构可以突破信息存储的不少极限，使硬盘的信息存储密度进一步加大，1平方厘米新材料的信息存储量达到了4万亿比特。

美制造出“夸克胶子等离子体”

美国布鲁克黑文国家实验室科学家利用相对论重离子对撞机（RHIC）制造出了“夸克胶子等离子体”。这是一种全新的物质形态，曾广泛存在于宇宙诞生后的百万分之几秒内。

法首次找到控制单分子行动的方法

法国科学家在世界上首次成功地利用特种显微镜仪器，让一个分子做出了各种动作。科学家使用一个金属探针，刺激联苯分子的不同部位，还可以使其产生不同的电子反应。其精度则达到了10皮米（一皮米相当于一万亿分之一米），也就是可以精确到大小仅为单个联苯分子1%的范围。这一新的研究成果使人们从此可以简单控制单分子，并使它变成一个分子“机器”。

神舟六号载人航天飞行圆满成功

2005年10月17日凌晨4时33分，在经过115小时32分钟的太空飞行，完成我国真正意义上有人参与的空间科学实验后，神舟六号载人飞船返回舱顺利着陆，航天员费俊龙、聂海胜自主出舱。神舟六号载人航天飞行的成功，标志着我国在发展载人航天技术、进行有人参与的空间实验活动方面取得了又一个具有里程碑意义的重大胜利，这对于进一步提升我国的国际地位，增强我国的经济实力、科技实力、国防实力具有重大深远的意义。

青藏铁路全线铺通

青藏铁路工程技术人员和建设者按照建设世界一流高原铁路的目标，克服许多难以想像的困难，攻克“多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱”三大世界性难题，优质高效地完成了青藏铁路全线铺通任务，这是世界铁路建设史上的辉煌壮举。首列装载着大批援藏物资的列车于2005年10月15日抵达拉萨。

中国科考队首次登上南极冰盖最高点

2005年1月18日3时16分，在挺进南极内陆冰盖1200多公里后，中国南极内陆冰盖昆仑科考队登上了南极内陆冰盖的最高点：南纬80度22分00秒，东经77度21分11秒，海拔4093米。我国科考队成功登上冰盖最高点，是人类南极考察历史上的一次壮举，表明我国南极事业发展又上了一个新台阶。

《中国植物志》全部出版

与世界上同类著作相比，126卷册的《中国植物志》收载植物种类和所含卷册最多，总体编研水平高，是我国近百年来第一部最全面、最系统的全国植物志。《中国植物志》是关于中国维管束植物（包括蕨类植物与种子植物）的全面、系统、科学的总结，它记载了中国3万多种植物（301科3408属31142种），共5000多万字，9000多幅图版。

我国测定珠峰新“身高”8844.43米

国家测绘局宣布了2005年珠穆朗玛峰高程测量获得的新数据：珠峰峰顶岩石面海拔高程8844.43米，高程测量精度±0.21米，峰顶冰深度3.50米。这组数据是迄今为止国内乃至国际上历次珠峰高程测量中最为详尽、精确的数据。与1975年所测得的珠峰高度相比，最新公布的珠峰高度降低了约3.7米。

中国大陆科学钻探深入地下5158米

经过近4年努力，中国大陆科学钻探工程“科钻一井”胜利竣工，在江苏省东海县毛北村成功深入地下5158米，并在此基础上取得了一系列科研成果，这标志着我国“入地”计划获得重大突破。这也是当前正在实施的国际大陆科学钻探计划20多个项目中最深的科学钻井。

“中国数字人男1号”诞生

南方医科大学构建完成的“中国数字人男1号”，高效数码相机像素达2200万，图像分辨率为4040×5880，是目前世界上0.2毫米虚拟人切削中分辨率最高的数据集。此外，按60兆一帧释放，该数据集的数据量超过540千兆，为世界之最。“数字人”在医学、航天、航空、影视制作乃至军事等领域都有着广泛的应用价值。

2006年

“星尘”号成功将彗星样本带回地球

装有彗星尘埃样本的美国“星尘”号飞船返回舱，2006年1月15日在美国犹他州的沙漠中降落。这是人类发射的探测器首次将彗星样本带回地球。“星尘”号飞船于1999年2月发射升空。2004年1月，该飞船近距离飞过“维尔特二号”彗星时，飞船上的尘埃采集器成功捕获到彗星上百万个物质粒子。“星尘”项目的科学家对最初的样本进行了分析。这可能把人们对彗星以及整个太阳系历史的认识向前推进一大步。

全球变暖被确认 气候问题再成焦点

2006年5月12日，《科学》杂志发表题为《气候变化：毫无疑问，世界正在变暖》的文章，分析了美国气候变化科学项目组公布的报告。该报告对僵持已久的全球气候变化问题进行了研究，以确凿的数据证明：全球气候正在变暖。这种变暖不仅发生在大气层表面，而且贯穿到大气层底层，变暖的方式与温室气体模型预测的方式相同。这份报告的出炉，为35年来争议不断的全球变暖问题提供了明确证据，也使全球变暖成为2006年最热的科学话题。

冥王星降级 太阳系只剩八大行星

2006年8月24日，国际天文学联合会第26届大会通过行星决议，冥王星降级。尽管九大行星的观念早已深入人心，但冥王星一直与其他八颗行星格格不入。近年来，太阳系边疆发现了更多天体，其中一部分天体的大小直逼冥王星，原有观念已无法表达对太阳系结构的最新认识，行星的定义也亟待明确。在这样的背景下，国际天文学联合会通过了行星定义的决议，并在各界引发强烈反响。尽管科学界仍然争议不断，但一个新的太阳系形象已经呈现在公众面前。

韩黄禹锡造假事件被揭露

2006年1月10日，韩国首尔大学公布了黄禹锡（1952.12.15-）造假事件的调查结果，确认黄禹锡在国际权威杂志《科学》上发表的两篇论文确属编造数据。作为国际克隆领域的先驱者之一，黄禹锡声称，自己已经成功培养出11个与患者基因吻合的胚胎干细胞，这无疑是治疗性克隆领域的一大进展。但经过调查发现，黄禹锡2005年发表的论文中，包括DNA指纹分析、畸胎瘤和胚胎照片、组合适合性以及血型分析在内的数据，均属编造。1月11日，韩国政府宣布取消黄禹锡“最高科学家”称号，免去他担任的一切公职。黄禹锡造假事件震动全球科学界，把科学家的学术道德问题推向公众关注的焦点，为全球学术界敲响了警钟。

庞加莱猜想得到证明

2006年8月22日，国际数学家大会宣布，庞加莱猜想已经得到证明。庞加莱猜想由法国数学家庞加莱在1904年提出：在一个三维空间中，假如每一条封闭的曲线都能收缩到一点，那么这个空间在拓扑学上一定等价于一个三维圆球。经过几代人的努力，这个困扰了人类百年的世纪难题终于得到证明。俄罗斯数学家格里高利·佩雷尔曼因为对这一猜想的证明贡献突出，荣获数学界的诺贝尔奖——菲尔茨奖，中国数学家朱熹平和曹怀东也因为参与证明过程，受到极大关注。

基因组测序廉价化

2006年，美国科学家乔治·M·邱奇利用自己开发的基因组测序技术，将基因组测序的费用从2000万美元降低到了14万美元。邱奇的技术是以碱基(DNA的基本组成单位)的物理性质差别为基础，他将这种物理差别转换成可检测的物理信号，从而进行测序。目前，基因组研究的重点开始转向疾病的起源以及作用机制，邱奇的测序技术无疑为后续研究奠定了基础。随着基因组测序价格的急剧下降，基因组测序将进入家庭，使个性化医疗成为可能。

发现34亿年前最古老生命化石

2006年6月8日，科学家在澳大利亚西部发现了一个形状怪异的土堆，土堆由古老微生物在34亿年前构建，很可能是地球最古老生命的化石。这些土堆由无机沉积物、矿物质、水和细菌排出的二氧化碳混合在一起，被这些微生物的黏液“黏合”，经过数万年的沉降和分离，一层一层地构建出来，这正是早期生命的证据。土堆的发现不仅证明生物多样性的出现时间比生物学家以前所认为的要早得多，也为如何寻找地外生命提供了新的思路。

干细胞培育器官获重要进展

澳大利亚科学家发现了控制乳腺生成的干细胞，在世界上首次成功利用单个干细胞使实验鼠体内新长出乳腺。科学家说，这一成果有望为开发乳腺癌新疗法铺平道路。英国科学家首次利用脐带血干细胞培育出微型人造肝脏。科学家说，将来也许可以借助这一技术培育出完整的人造肝脏用于器官移植。

国际热核计划启动

参加国际热核聚变实验反应堆计划（TTER）的欧盟、中国、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度的７方代表11月21日在法国总统府正式签署了联合实验协定及相关文件，全面启动了世界瞩目的人类开发新能源的宏伟计划。国际热核聚变实验反应堆的原理类似太阳发光发热，即在上亿摄氏度的超高温条件下，利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出核能。

人类第一号染色体基因测序完毕

2006年5月18日，英美科学家公布了人类第一号染色体的基因测序图，这个染色体是人类“生命之书”中最长也是最后被破解的一章。第一号染色体中共有2.23亿个碱基对，占人类基因组中碱基对总量的8%左右。科学家这次测序确定了人类第一号染色体中的3141个基因，这些基因中存在的缺陷与350种疾病有关。公布第一号染色体的基因测序图为美国、英国、日本、法国、德国、中国等国家的科学家共同执行的人类基因组计划16年来的努力划上了句号。

首次发现宇宙暗物质存在的直接证据

一个美国天文学家小组通过美宇航局的“钱德拉”X射线太空望远镜等设备观测遥远星系的碰撞，发现了宇宙暗物质存在的最直接证据。所谓暗物质是指宇宙中存在的一种不明性质的物质粒子。领导这一研究的美国亚利桑那大学天文学家道格拉斯·克罗说，以可见光波段观测这个区域，可以发现明显的“引力透镜”现象，也就是更遥远地方恒星发出的光在“路过”这个区域时，被大质量物质吸引而发生了扭曲。根据这个现象，他们认为两个星系团周围存在大量的暗物质。

欧“智能１号”探测器成功撞击月球

2003年9月28日发射升空的欧洲第一个月球探测器“智能１号”，于2006年9月3日在一小片闪光中成功撞击月球，以对月球的“温柔一击”结束了近3年的太空旅程，也奏响人类新一轮探月高潮的前奏。据测算，撞击点位于月球南纬34.4度、西经46.2度。

美合成118号超重元素

美国劳伦斯－利弗莫尔国家实验室科研人员与俄罗斯科学家合作，利用俄方的回旋加速器设备，成功合成了118号超重元素并观察到其存在。他们通过设在俄罗斯杜布纳的U400回旋加速器实验设备，用高速钙离子轰击处于旋转状态的锎，成功地得到了3个118号超重元素的原子。科学家们观察到了118号超重元素的原子“衰变链”过程，证实了这一新的超重元素的存在。

证实艾滋病病毒起源于野生黑猩猩

由美国、欧洲和喀麦隆科学家组成的一个国际研究小组通过野外调查和基因分析证实，人类艾滋病病毒HIV-1起源于野生黑猩猩，病毒很可能是从猿类免疫缺陷病毒SIV进化而来。美国阿拉巴马大学的比特里丝·哈恩等人在《科学》杂志网络版上发表论文说，他们在中非的喀麦隆南部森林中搜集野生黑猩猩的粪便并进行基因分析，证明SIV病毒早已存在于野生黑猩猩群落中。他们认为这揭开了艾滋病病毒起源之谜。

中国下一代互联网技术获重大成果

启动3年的“中国下一代互联网示范工程”获得一系列重大创新成果，建成并稳定运行全球第一个、也是规模最大的纯IPV6互联网主干网；在国际上首次提出下一代互联网的新型寻址体系结构和两代互联网的独特过渡技术；向国际组织提交7项标准草案。其中3项成果属于国际首创，总体上达到世界领先水平，为提高我国在国际下一代互联网技术竞争中的地位作出了重要贡献。特别是首次在全国主干网大规模使用国产IPV6路由器，采用率达到80％。这对推进我国下一代互联网核心设备自主创新和产业化，具有重要战略意义。

中国首个全超导托卡马克核聚变实验装置建成

由中国自行设计、研制的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置（EAST）9月28日在进行首轮物理放电实验过程中，成功获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。EAST装置的关键部件均由中科院等离子体所的科技人员自主研发、加工、制造、组装、调试，全部达到或超过设计要求。EAST的建设使中国聚变研究向前迈出了一大步，受到国际聚变界的高度重视。

统稿：本刊编辑夏炎

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