科学史上的今天趣味颗粒安全卫士
  • 向癌症宣战——国际癌症基因组联盟

    2014年2月26日,“联盟”做出了总结报告称,他们已经收集到了超过1万个癌症基因组数据,这些数据可以帮助人们更好地认识癌症,提高癌症...快速预览

    向癌症宣战——国际癌症基因组联盟

    国际癌症基因组联盟癌症诺贝尔生理学或医学奖科学史

    颗粒在线 | 3月前

    人体细胞大多数存活的时间在1个月左右,然而当细胞出现了错误,没有按照指令死去而是开始拼命地分裂和扩散,就出现了癌症。癌细胞的生长,是人的基因和外部因素相互作用的结果。近年来,癌症已成为人类第二大杀手,仅次于冠心病。


    1975年,诺贝尔生理学或医学奖获得者杜尔贝克在《科学》杂志上撰文,提出了人类应对癌症的一个重要策略,这就是从基因组测序出发,从整体角度找出癌症发病机制。这一思想为癌症的基因组研究奠定了基础。


    2005年,在美国癌症研究所和美国人类基因组研究所的共同努力下,“癌症基因图集”计划启动了,目的是利用大规模基因组测序,加速对癌症分子生物学基础的研究,研究最终获得成功。


    之后,一个世界范围内的国际研究组织——“国际癌症基因组联盟”成立。它的目标是在10年内,通过国际合作对50种癌症收集大量的基因组数据。这是自“基因组计划”以来,人类最雄心勃勃的一个生物医学研究计划。



    2009年12月,英国桑格研究所在《自然》上刊文称,他们率先破译了肺癌、皮肤癌和乳腺癌的全部基因密码,绘制出相应的肿瘤基因图谱。2014年2月26日,“联盟”做出了总结报告称,他们已经收集到了超过1万个癌症基因组数据,这些数据可以帮助人们更好地认识癌症,提高癌症诊断技术。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 106 收起
  • 高温超导研究

    缪勒和柏诺兹的研究进展引起了世界范围的高温超导研究狂潮,人们正在向着百开大关冲刺,就在这个关键时刻,中国科学院物理所赵忠贤研究组不负众...快速预览

    高温超导科学史

    浏览量 87 颗粒在线 | 3月前

    高温超导研究

    高温超导科学史

    颗粒在线 | 3月前

    自然界的很多过程,总是倾向沿着阻力最小、能耗最低、方式最简洁的方向进行。受到这些自然现象的启示,有人设想能不能在设计制造各种装置时,也遵循“自然节约”的法则。100多年来,人类对“零电阻”的追求就是明显的例子。


    某些金属,在很低的温度下电阻会消失,电流可以在其中无损耗的流动,这种现象就叫做超导。1911年,荷兰物理学家卡莫林·昂内斯在做超低温研究,当温度降低到了1.04开(即零下273.12摄氏度)时,意外地发现了超导现象。自那以后,人们开始研究超导产生的机制。进入20世纪80 年代,瑞士物理学家缪勒和德国物理学家柏诺兹共同找到了一种特殊的氧化物(Ba-La-Cu-O)材料,获得了33开的高温超导。



    缪勒和柏诺兹的研究进展引起了世界范围的高温超导研究狂潮,人们正在向着百开大关冲刺,就在这个关键时刻,中国科学院物理所赵忠贤研究组不负众望,在1987年2月24日宣布,他们获得了氧化物超导体100开的转变温度,首先冲进了百开大关。


    这些成果来之不易,在实现超导的目标上,人类已经从液态氦级攀登到了液态氮级!这一大关的突破再度激起了世界范围内的“超导热”。目前人类找到的超导材料已近5000多种,超导电性的机制和超导体性质的研究越来越精细和深入。


    高温超导研究成果对人类来说具有划时代的意义,一旦实现了超导“室温化”,就意味着实现超导“实用化”和“工业化”已经不远。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 87 收起
  • 奇特的暗星系

    2005年2月23日,英国卡迪夫大学天文学研究组和澳大利亚、法国和意大利合作伙伴一起,在约莱尔班克天文台利用射电望远镜研究室女座,偶然...快速预览

    室女座HI-21暗星系天文学科学史

    浏览量 91 颗粒在线 | 3月前

    这是一个最奇特的星系,在这个星系中,居然几乎没有恒星、行星或其他任何可见的星体。它混迹于室女座星团(Virgo)中,标号为室女座HI-21,大小与普通星系差不多。更为奇妙的是,它居然也像其他星系那样旋转着,这是迄今为止,人类所发现的第一个,也是唯一一个几乎完全由暗物质组成的星系。


    如果这个暗星系几乎没有什么可见的东西,人们又是如何发现它的呢?原因是“引力”。2005年2月23日,英国卡迪夫大学天文学研究组和澳大利亚、法国和意大利合作伙伴一起,在约莱尔班克天文台利用射电望远镜研究室女座,偶然发现这个超级星系受着一种特殊的引力作用。他们对周围所发出引力作用的大小、方向和结构一一做了探测,最后给这个奇怪的引力源定了位,但在其中找不到一个可见的星体,所以把它叫做“暗星系”。



    同时,多普勒效应透露了旋转的秘密。根据比较发现,这个暗星系的旋转速度远远超出普通的旋转星系。这个星系将是首个人类所发现的暗物质星系,它的存在与人们所预言的暗物质理论相一致。根据2007年6月美国康奈尔大学科学家所率领的国际天文学研究小组宣布的结果,最终证明这是一个独立的天体结构,它就是一个暗星系,几乎完全由暗物质组成。它的发现,证实了人们长久以来对暗物质的预言。


    暗物质和暗能量决定了宇宙大尺度结构,也决定了宇宙整体的演化和命运等,暗物质和暗能量的研究正成为当代宇宙学重要的中心研究课题。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 91 收起
  • 极端天气——厄尔尼诺现象

    在厄尔尼诺现象原因不明的情况下,为了减小所造成的灾害,加强预报预警变得更加重要。日本海洋研究所与东京大学和法国海洋开发研究院合作,对太...快速预览

    极端天气——厄尔尼诺现象

    全球气候变暖厄尔尼诺现象环保科学史

    颗粒在线 | 3月前

    地球海洋和大气之间有着既是周期性特点又非周期性的复杂运动,稳定热循环和适宜的温度维系着地球上的生命。不幸的是,人类的活动却打乱了这种稳定,例如厄尔尼诺现象。


    很早以前,秘鲁沿岸的渔民就发现在圣诞节前后应该有一股冷洋流出现时,结果却出现了暖洋流。这一现象也引起了秘鲁地理学家的注意,他们发现这种现象是由太平洋暖洋流异常强大引起的。


    进入20世纪,英国科学家吉尔伯特·沃克爵士发现了这股暖流与大气压间的关系,他引出了一个新概念——“南方振荡”。到了20世纪50年代,沃克所发现的“振荡”关系被进一步证实,此外,还发现海洋与大气的“振荡”与厄尔尼诺有密切的关系。到了20世纪60年代,著名气象学家雅各布·博客尼斯提出,厄尔尼诺现象是一种在大范围内太平洋赤道带海洋与大气相互作用,失去平衡的洋流引起的气候扰动。


    根据世界气象组织的记录,在1997年至1998年间,是20世纪厄尔尼诺现象最严重的时期。科学家仍然没有找到产生这种异常气候变化的最终答案。而这种现象出现的周期逐渐缩短,几乎每3年就降临一次。目前全球科学家已经加强世界范围的厄尔尼诺预报,并积极探索温室效应与厄尔尼诺的关系。



    在厄尔尼诺现象原因不明的情况下,为了减小所造成的灾害,加强预报预警变得更加重要。日本海洋研究所与东京大学和法国海洋开发研究院合作,对太平洋和印度洋表层水温进行了500年来的资料统计,并做了模拟计算。研究组发现并推断,厄尔尼诺现象与太平洋之间的大气循环系统紧密相关,这一成果为厄尔尼诺的预报研究开辟了方向。2010年2月22日,这一项联合研究成果发表在《自然·地球科学》杂志上。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 81 收起
  • 地外生命探索

    2006年2月21日,在圣路易斯召开的美国科学促进会年度会议上,地外生命研究学者玛格丽特·泰恩布尔宣布了经他们多年研究所精选出来的10...快速预览

    地外生命生命探索科学史

    浏览量 93 颗粒在线 | 3月前

    地外生命探索

    地外生命生命探索科学史

    颗粒在线 | 3月前

    早在公元前4世纪,希腊哲学家亚里士多德认为地球是宇宙中唯一的宠儿。此后,人类也一直坚信地球是唯一存在生命的星球,而随着科学技术的进步,人类开始把目光对准了外太空,寻找类似地球的、适于人类居住的行星。


    “适于居住带”这一概念首先是在1953年,由被称为“空间医学之父”的罗伯特·斯图劳尔德提出来的。同年,美国天文学家哈罗·沙普利又提出了“液态水带”的概念,为“适于居住带”做了进一步的补充,使地外生命探索有了更科学的目标。


    水是满足“适于居住带”行星的必要条件。沙普利相信,在宇宙众多的恒星系统中,应该普遍存在着处于“液态水带”的行星。在太阳系内,木卫二、欧罗巴就是备选的两颗适于居住的星球。



    随后,人们的目光开始从太阳系内逐渐转向了银河系。2006年2月21日,在圣路易斯召开的美国科学促进会年度会议上,地外生命研究学者玛格丽特·泰恩布尔宣布了经他们多年研究所精选出来的10颗类太阳恒星,他们认为,这是地外生命探索计划的重点目标。


    银河系有千亿颗恒星和星团,其中有180亿颗类太阳系,从中选出19000颗候选类太阳恒星,达到年龄、大小、质量及重金属含量等4个标准以后,再从候选者中遴选出前10颗。寻找地外生命真如大海捞针!泰恩布尔研究组发布10颗类太阳对象这一举措,对统一相关学界研究目标、协同各领域的协作无疑起到了重要的作用。


    地外生命探索是当今自然科学的前沿课题之一,更是一个具有战略意义的综合课题。地外生命探索对于生命的起源、生命对环境的依赖关系,以及生命过程的研究都具有重要意义。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 93 收起
  • 形形色色的数字“0”

    在阿拉伯数字到来之前,阿拉伯数字遭到罗马宗教的长期对抗,特别视数字“00”为异端邪说。直到公元999年2月20日,罗马天主教新教皇希尔...快速预览

    阿拉伯数字0数学科学史

    浏览量 109 颗粒在线 | 3月前

    形形色色的数字“0”

    阿拉伯数字0数学科学史

    颗粒在线 | 3月前

    “0”被称为人类最伟大的发现之一。


    在古埃及,人们以一种称作“圣符”的符号来代表数字。公元前2世纪中期的美索不达米亚地区,人们用空缺来代替数字“0”。在柬埔寨的热带丛林出土的一块碑石上,可以看到最早关于数字”0“的写法。


    而文化发端的希腊与罗马,“0”的发展却相对落后。直到500多年之后,古希腊学者托勒密才开始小心谨慎地使用一个极小的圆圈上面加一个小横条来代表“0”。


    中国人对数字“0”极为推崇,它被称为珍贵的“金元数字”。中国首先使用的位值制促进了“0”的出现。在1247年秦九韶所著的《数书九章》中,已经开始用一个正圆形作为“0”数,这比欧洲要早300年。


    “0”数字首先在印度获得了系统而完整的发展。大约在公元前3世纪,古印度人完成了数字1到9的发明。在这一时期,印度数学家也创制了以十位值制。十进位的发明又使“0”的运算打开了一条通衢大道。


    公元628年,在印度天文学家婆罗门笈多的著作《宇宙之创始》中,出现了最早关于“0”的运算规则,推动了阿拉伯数字的发展。公元771年,阿拉伯的数学家阿尔·花剌子模把 “印度数字”加以改造,引进数字“0”并创制出简洁的阿拉伯数字,开启了数学的早期发展,对世界数学的发展起到了决定性的影响。



    在阿拉伯数字到来之前,阿拉伯数字遭到罗马宗教的长期对抗,特别视数字“0”为异端邪说。直到公元999年2月20日,罗马天主教新教皇希尔外斯特2世德奥里亚克登基。在他的推动之下,数字“0”和负数才逐渐被西方人所接受,并推动了西方数学的快速发展。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 109 收起
  • 元素周期表的诞生

    1869年2月19日,门捷列夫终于排出了一个具备完整周期性的元素表,他得到如下结论:无论是简单物质还是化合物的性质,都应该与原子量周期...快速预览

    门捷列夫元素周期表科学史

    浏览量 88 颗粒在线 | 3月前

    元素周期表的诞生

    门捷列夫元素周期表科学史

    颗粒在线 | 3月前

    元素周期表的问世揭示了物质世界最深层次的秘密。门捷列夫,正是元素周期表的主要创始人。德米特里·门捷列夫在担任大学教师时,对“基础化学”的内容存有疑问:为什么不同元素有不同的化学性质?为了寻求答案,他制作了像纸牌一样的卡片,把收集到的元素性质记录在上面琢磨。1859年,门捷列夫去德国海德堡大学深造,期间一个想法涌上心头——原子量和元素性质是否存在周期性关系?


    在门捷列夫时代,人们所知的元素一共只有63种,对原子的结构更是一无所知。门捷列夫抓住一切机会,使卡片上所标记的元素性质和原子量线索逐渐丰富了起来。在整理这些卡片时,他把性质相似的元素按着列排起来,由此他发现了周期性!


    1869年2月19日,门捷列夫终于排出了一个具备完整周期性的元素表,他得到如下结论:无论是简单物质还是化合物的性质,都应该与原子量周期变化有一定的依赖关系。他也大胆地指出了一些元素的原子量并不准确,为此他先后调整了17种元素的序列。最初的周期表上有很多的空格,门捷列夫从理论上不仅预言了空格中11种尚未发现的元素,还预言出它们的重要性质。



    其实,在门捷列夫创建元素周期表的5年以前,德国化学家迈耶尔已经发现了元素的周期律,得出一张更完整的元素周期表。然而,谨慎小心的性格使他错过了首先发表的机会。


    后来, 门捷列夫的周期表又经过了数次调整,但在当时,仍然不知道“原子序数”实在的物理意义。1913年,英国物理学家莫斯莱确定“原子序数”实际上是原子的核电荷数,从此,元素周期律被表述为:元素性质随核电荷数的递增发生周期性的改变。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 88 收起
  • 虚拟人研究

    2003年2月18日,我国第一例女性“虚拟人”在第一军医大学采集成功,成为继美国、韩国之后世界上第三个拥有本国虚拟人数据库的国家。快速预览

    虚拟人计算机技术科学史

    浏览量 98 颗粒在线 | 3月前

    虚拟人只是存储在计算机里的一堆数字,它们代表的信息是从真人的组织、器官、系统的结构中提取出来的。这是一个庞大的数据库,它们是真人的数字表征,利用它们可复现出原来真人的三维模型,能显示真人的外貌,还能显示出人体的组织,更能显示新陈代谢的功能。这群数字所组合的“虚拟人”,具备了人的某些“生命特征”。


    在过去,做人体医学或生理学研究时,科学家常用动物做实验,获得安全效果后,再用真人受试。现在有了“虚拟人”,它可以成为医学研究的直接受试者,为新药的研制节省了大量的时间,也可以免除各种风险。在军事研究上,虚拟人也会受试核武器、化学武器的杀伤力,预防和救治等。


    虚拟人的研究始于1989年。美国最先提出“可视虚拟人”的概念,并于1993年8月成功制作第一例 “虚拟人”,它来自于得克萨斯州的38岁男性尸体;1998年,又通过解剖一具女尸,在电脑里储存了56GB的数据,从而形成了数字化的女性“虚拟人”;现在正在研究第二代有物理功能的“虚拟人”和第三代有生理功能的“虚拟人”。


    2003年2月18日,我国第一例女性“虚拟人”在第一军医大学采集成功,成为继美国、韩国之后世界上第三个拥有本国虚拟人数据库的国家。


    央视主持人撒贝宁和虚拟主持人“撒贝宁”


    虚拟人技术还可以用在对脑神经的研究上,能更好地认识神经信号传播的机制,了解脑组织各部分的功能,解释不同类型神经细胞间的复杂相互作用。


    科学新世纪中,计算机将统领生物医学的研究,而虚拟人将给医学带来巨大的变革。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 98 收起
  • 数学大隐——陈景润

    1978年2月17日,《人民日报》以整版篇幅,发表了著名作家徐迟的报告文学“哥德巴赫猜想”。“哥德巴赫”引起了人们的好奇,而“陈景...快速预览

    陈景润数学家哥德巴赫猜想科学史

    浏览量 87 颗粒在线 | 3月前

    数学大隐——陈景润

    陈景润数学家哥德巴赫猜想科学史

    颗粒在线 | 3月前

    1978年2月17日,《人民日报》以整版篇幅,发表了著名作家徐迟的报告文学“哥德巴赫猜想”。“哥德巴赫”引起了人们的好奇,而“陈景润”则感动了亿万人。


    1933年5月,陈景润出生在福建省的一个村庄里。从厦门大学数学系毕业后不久,他在厦门大学当上了资料员并开始研究数论、组合数学等问题。


    1956年,陈景润发表了“塔内问题”的论文,改进了华罗庚先生的论文“堆垒素数论”的研究模式。次年,他又因为发表了“典型域上多元复变函数论”获得国家发明一等奖,年仅24岁的陈景润立刻引起了华先生的注意。在华罗庚的极力引荐下,陈景润调入中国科学院数学研究所,先后以多国文字出版了《数论导论》等著作。与此同时,他还是中国最早主张研制计算机的科学家之一。1966年,陈景润在挑战“哥德巴赫猜想”的征程中逐渐步入巅峰,他所发表的题为“表达偶数为一个素数及一个不超过两个素数乘积之和”(简称“1+2”)的论文,成为了哥德巴赫猜想研究的一个里程碑。


    然而,事情发生了转变。1968年9月底,他作为“白专”典型被数学所罚去劳改。此次突然行动,把陈景润毕生的手稿和心血都毁掉了……也许命不该绝,陈景润意外地活了下来,大难之后的陈景润带着病重的身体,继续向哥德巴赫猜想奋进。


    1973年,陈景润发表了对“1+2”的详细证明,立刻引起了世界数学界的轰动,被公认为是对哥德巴赫猜想研究的重大贡献,是筛选法的光辉顶点。世界数学界公认这项成果为“陈氏定理”,被写入美、英、法、苏、日等国的许多数论书中。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 87 收起
  • 超声医学之父——维尔德

    1952年2月16日维尔德和瑞德以“生物组织的超声回波探测”为题,把他们的论文发表在《自然》杂志上。这一成果奠定了超声医学发展的基础。...快速预览

    超声医学之父——维尔德

    约翰·维尔德超声医学超声医学之父科学史

    颗粒在线 | 3月前

    英裔美国医生约翰·维尔德被誉为“超声医学之父”。他在医学、物理与电气工程学学界的交集处开创了超声医学。如今超声检测及超声治疗成为癌症最有力的检查手段,拯救了成千上万的生命。


    1914年8月,维尔德出生在英格兰。在中学时代,他就发明了冷热水双向调节阀门,可以方便地为洗澡缸提供温水。1942年,他成为了一名医生,之后从事战地治疗。在战时,为了急救他发明了一种管子,临时代替被炸毁的肠子,人称“维尔德肠管”。之后,维尔德也突发奇想设计出一种以烧炭为动力的发动装置,使大批闲置的摩托重新启用。


    1946年,维尔德移居美国,从事外科医学工作的同时选修了电气工程学。这一时期,维尔德遇到了不少肠坏死的病例,在他的脑海里逐渐萌生了不用破腹检查腹腔的想法,并觉得可以利用超声波检测尝试。于是,他约请电机工程师约翰·瑞德与他合作研究。1952年2月16日维尔德和瑞德以“生物组织的超声回波探测”为题,把他们的论文发表在《自然》杂志上。这一成果奠定了超声医学发展的基础。紧接着,他们又发明了超声扫描记录和信息显示技术。


    维尔德和瑞德所发明的超声扫描和显示仪不仅能探测人的腹部,还可以探测乳腺和人体其他的组织和器官。维尔德所创立的无创伤超声探测乳腺肿瘤技术成为人类的首创,也第一次实现了乳腺囊肿和乳腺癌的甄别,为超声成像技术做出突出的贡献。


    现在,超声检测已经家喻户晓,这种检查简称为B超。目前超声医学已经发展到彩色,所成影像也向四维方向发展,这一技术已经成为临床医学不可缺少的重要检查手段。


    本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

    浏览量 240 收起
学堂 百科