现代科技技术有哪些?(什么是现代科学技术?)
完成迄今为止最全面的癌症基因组分析
2020年2月5日,英国维康基金会桑格研究所宣布,一个国际团队完成了迄今为止最广泛的全基因组癌症研究。这将有助于研究人员更好地了解癌症,并为更有效的治疗铺平道路。
该项目名为“泛癌计划”,来自37个国家的1300多名科学家将共同研究可能导致癌症的突变基因,绘制出这些基因的完整图谱,为癌症研究提供丰富的遗传数据。
2.人工叶绿体的研制成功
德国和法国的研究人员将菠菜中的“光陷阱”与来自九种生物的酶结合起来,创造了人造叶绿体。
这种叶绿体在细胞外工作,收集阳光,并利用这些能量将二氧化碳转化为能量丰富的分子。研究人员希望这种新的光合作用能为转基因作物打开新的大门,创造出比现有品种生长更快的新品种。
在全球人口增长的背景下,这对农业发展是一个福音。
人工智能首次成功分析蛋白质结构
在2020年11月30日举行的蛋白质预测结构挑战CASP上,AlphaFold程序将深度学习和张力控制算法结合起来,将其应用于结构和遗传数据,并在目前分析的170,000个蛋白质上进行训练。
科学家们希望能够阐明生物学中最大的挑战之1:蛋白质的三维结构。
4.新催化剂将二氧化碳转化为甲烷
美国科学家开发了一种新的铜铁基催化剂,它利用光将二氧化碳转化为甲烷,甲烷是天然气的主要成分。这是迄今为止最接近人工光合作用的方法。
研究人员表示,进一步改进这种新催化剂可以减少对化石燃料的依赖。
5.脑机接口技术帮助瘫痪男子恢复触觉
2020年4月23日,美国研究小组在“Cell”上宣布,使用脑机接口(BCI)系统,成功恢复了瘫痪患者的手触觉。
BCI系统是世界上第一个同时恢复运动和触觉的系统,这样不仅可以通过触觉感知物体,还可以感知抓取和拾取物体所需的压力。
6.科学家绘制了迄今为止最大的宇宙结构三维地图
国际斯隆数字巡天(SDSS)项目在分析了400多万个星系和高能超亮类星体后,发布了宇宙的三维(3D)结构图。
目前的理论认为,宇宙是在大约138亿年前的大爆炸中诞生的。理论分析和天文观测为我们提供了关于宇宙古代和最近膨胀历史的大量知识,但两者之间的差距大约为110亿年。
研究人员表示,新结果最终填补了这一空白,是宇宙学的一大进步。
在超高压下实现室温超导
2020年10月16日,一组美国研究人员在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。研究人员观察到氢化物材料在超高压下的室温超导性。这一突破使我们更接近于建立一个高效的电力系统。
近年来超导研究的进展表明,高氢材料在高压下可将超导温度提高到零下23℃左右。罗切斯特大学的研究人员在实验室中将零电阻温度提高到15摄氏度。在光化学合成三元碳硫化氢系统中观察到这种效应,压力为267亿帕斯卡,大约是典型轮胎压力的100万倍,达到实验中达到的最大压力值。
8.“基因魔术切割”首次直接用于人体试验
2020年3月初,英国《自然》杂志网站报道,首次临床试验直接使用CRISPR-Cas9基因疗法治疗人类遗传性眼病莱伯先天性黑色素瘤病(LCA10)
LCA10是儿童失明的主要原因,目前尚无治愈方法。CRISPR-Cas9被称为“基因的神奇切割”,在目前的试验中,病毒基因组编码的基因编辑系统的组件直接注入患者眼睛的受体细胞。
研究人员表示,这项试验具有里程碑意义,它测试了基因编辑技术消除导致LCA10的基因突变的能力。
9.引力波探测器发现有史以来最强的黑洞合并
引力波探测器取得了天文学家从未预料到的惊人发现。这是我们所知道的最大的黑洞合并。
此次黑洞合并于2019年5月21日首次被发现,合并产生的引力波由美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和意大利处女座干涉仪(Virgo)探测到,合并事件命名为GW190521。
低温电子显微镜技术突破了原子分辨率的障碍
为了绘制蛋白质的最小部分,科学家通常需要将数百万个单独的蛋白质分子排列成晶体,然后用X射线晶体学分析它们。蛋白质的副本被快速冻结,然后将电子照射到一种叫做低温电子显微镜的低分辨率方法中。
在电子束技术、探测器和软件的进一步帮助下,来自英国和德国的两个研究小组将分辨率降低到1.25埃以下。这足以计算出单个原子的位置。分辨率的提高将促使结构生物学家使用低温电子显微镜技术。
2020年2月5日,英国维康基金会桑格研究所宣布,一个国际团队完成了迄今为止最广泛的全基因组癌症研究。这将有助于研究人员更好地了解癌症,并为更有效的治疗铺平道路。
该项目名为“泛癌计划”,来自37个国家的1300多名科学家将共同研究可能导致癌症的突变基因,绘制出这些基因的完整图谱,为癌症研究提供丰富的遗传数据。
2.人工叶绿体的研制成功
德国和法国的研究人员将菠菜中的“光陷阱”与来自九种生物的酶结合起来,创造了人造叶绿体。
这种叶绿体在细胞外工作,收集阳光,并利用这些能量将二氧化碳转化为能量丰富的分子。研究人员希望这种新的光合作用能为转基因作物打开新的大门,创造出比现有品种生长更快的新品种。
在全球人口增长的背景下,这对农业发展是一个福音。
人工智能首次成功分析蛋白质结构
在2020年11月30日举行的蛋白质预测结构挑战CASP上,AlphaFold程序将深度学习和张力控制算法结合起来,将其应用于结构和遗传数据,并在目前分析的170,000个蛋白质上进行训练。
科学家们希望能够阐明生物学中最大的挑战之1:蛋白质的三维结构。
4.新催化剂将二氧化碳转化为甲烷
美国科学家开发了一种新的铜铁基催化剂,它利用光将二氧化碳转化为甲烷,甲烷是天然气的主要成分。这是迄今为止最接近人工光合作用的方法。
研究人员表示,进一步改进这种新催化剂可以减少对化石燃料的依赖。
5.脑机接口技术帮助瘫痪男子恢复触觉
2020年4月23日,美国研究小组在“Cell”上宣布,使用脑机接口(BCI)系统,成功恢复了瘫痪患者的手触觉。
BCI系统是世界上第一个同时恢复运动和触觉的系统,这样不仅可以通过触觉感知物体,还可以感知抓取和拾取物体所需的压力。
6.科学家绘制了迄今为止最大的宇宙结构三维地图
国际斯隆数字巡天(SDSS)项目在分析了400多万个星系和高能超亮类星体后,发布了宇宙的三维(3D)结构图。
目前的理论认为,宇宙是在大约138亿年前的大爆炸中诞生的。理论分析和天文观测为我们提供了关于宇宙古代和最近膨胀历史的大量知识,但两者之间的差距大约为110亿年。
研究人员表示,新结果最终填补了这一空白,是宇宙学的一大进步。
在超高压下实现室温超导
2020年10月16日,一组美国研究人员在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。研究人员观察到氢化物材料在超高压下的室温超导性。这一突破使我们更接近于建立一个高效的电力系统。
近年来超导研究的进展表明,高氢材料在高压下可将超导温度提高到零下23℃左右。罗切斯特大学的研究人员在实验室中将零电阻温度提高到15摄氏度。在光化学合成三元碳硫化氢系统中观察到这种效应,压力为267亿帕斯卡,大约是典型轮胎压力的100万倍,达到实验中达到的最大压力值。
8.“基因魔术切割”首次直接用于人体试验
2020年3月初,英国《自然》杂志网站报道,首次临床试验直接使用CRISPR-Cas9基因疗法治疗人类遗传性眼病莱伯先天性黑色素瘤病(LCA10)
LCA10是儿童失明的主要原因,目前尚无治愈方法。CRISPR-Cas9被称为“基因的神奇切割”,在目前的试验中,病毒基因组编码的基因编辑系统的组件直接注入患者眼睛的受体细胞。
研究人员表示,这项试验具有里程碑意义,它测试了基因编辑技术消除导致LCA10的基因突变的能力。
9.引力波探测器发现有史以来最强的黑洞合并
引力波探测器取得了天文学家从未预料到的惊人发现。这是我们所知道的最大的黑洞合并。
此次黑洞合并于2019年5月21日首次被发现,合并产生的引力波由美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和意大利处女座干涉仪(Virgo)探测到,合并事件命名为GW190521。
低温电子显微镜技术突破了原子分辨率的障碍
为了绘制蛋白质的最小部分,科学家通常需要将数百万个单独的蛋白质分子排列成晶体,然后用X射线晶体学分析它们。蛋白质的副本被快速冻结,然后将电子照射到一种叫做低温电子显微镜的低分辨率方法中。
在电子束技术、探测器和软件的进一步帮助下,来自英国和德国的两个研究小组将分辨率降低到1.25埃以下。这足以计算出单个原子的位置。分辨率的提高将促使结构生物学家使用低温电子显微镜技术。