通过对东西方科技历程的学习，我们感受到了现代科技的加速度发展，应用到更广阔的领域。本单元主要分析现代科技趋势及空间技术的发展。

一、现代科技的发展趋势

（一）科学技术发展的高速多元化

现代科学技术的发展，在宏观上朝着科学前沿和尖端技术的方向高速发展，一个个科学谜团被不断地解开，一个个技术极限接连被突破；在微观上呈现出多元化发展的状况，大量的边缘学科、综合学科和尖端、高新技术纷纷涌现，体现了现代科学技术蓬勃发展的态势。

（二）科学技术发展的快速普及化

现代科学技术“理论-技术-应用”的周期在不断地缩短，科学技术的成果越来越趋向于大众化、普及化和实用性。例如，计算机、通信设备等高科技产品，一方面在技术上科技含量不断提高，更新换代不断加快；另一方面在使用上越来越经济、实用和方便，面向大众的趋势越来越突出。

（三）科学技术发展的国际合作化

现代科学技术的研究开发在许多领域呈现出高投入、高风险、高科技和综合化的状况，许多前沿课题的研究往往需要通过广泛的国际协作共同完成。例如，人类基因组计划的实施和空间技术的开发等，使科学技术的发展不断地超越地域和国界的限制。

（四）科学技术发展的综合系统化

现代科学技术的研究，往往不再是单个专业和学科闭门造车，而是多领域、多专业和多技术的合作研发，形成庞大的系统工程。例如，空间技术的开发涉及物理学、材料学、医学、自动控制、电子技术、计算机技术、喷气技术、真空技术、低温技术、半导体技术和机械制造工艺等各个领域。

二、 现代科技的新成就

（一）21世纪十年间照亮世界的十大科技成就

1.火星、月球发现有水 

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。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。在经历9个多月的太空旅行后，美国“凤凰”号火星探测器2008年5月25日成功降落在火星北极附近区域，这是第一个在火星北极附近着陆的人类探测器。按照计划，“凤凰”号着陆后展开了为期3个月的火星地面探测。同年7月30日，“凤凰”号的机械臂把一份土壤样本递送到热量和释出气体分析仪中。在样本加热时，分析仪鉴别出其中有水蒸气产生。这是火星上存在水的最直接证据。

2009年11月，科学家们肯定地表示，月球上有水而且数量可观。2009年10月9日，美国航空航天局利用火箭在月球表面撞出一个直径100英尺的坑，并在产生的碎片中测量到25加仑以水蒸气和冰的形式存在的水。

2.人类基因组序列图完成

2000年6月26日，美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合宣布：人类有史以来的第一个基因组草图已经完成。 

2001年2月12日，中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。

人类基因组计划中最实质的内容，就是人类基因组的DNA序列图，人类基因组计划起始、争论焦点、主要分歧、竞争主战场等都是围绕序列图展开的。在序列图完成之前，其他各图都是序列图的铺垫。也就是说，只有序列图的诞生才标志着整个人类基因组计划工作的完成。

2003年4月15日，在DNA双螺旋结构模型发表50周年前夕，中、美、日、英、法、德6国元首或政府首脑签署文件，6国科学家联合宣布：人类基因组序列图完成。

人类基因组图谱的绘就，是人类探索自身奥秘史上的一个重要里程碑，它被很多分析家认为是生物技术世纪诞生的标志。也就是说，21世纪是生物技术主宰世界的世纪，正如一个世纪前量子论的诞生被认为揭开了物理学主宰的20世纪一样。

3.细胞重新编程技术 

美国《科学》杂志评选出的2008年十大科学进展，细胞重新编程“定制”细胞系方面的进展名列第一位。

《科学》杂志说，这些细胞系以及“定制”它们的有关方法，为科研人员理解甚至未来治愈一些医学上的顽疾提供了工具，比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。

所谓细胞重新编程，是指通过植入新的基因，改变细胞的发育“记忆”，使其回到最原始的胚胎发育状态，就能像胚胎干细胞那样进行分化，这样的细胞被称作“诱导式多能干细胞”。

2008年，有两个科研小组从罹患不同疾病的患者身上提取细胞，重新编程，使其“变身”为干细胞。他们选取的疾病大多数是很难或者不可能用动物模型来进行研究，这就使得获取人类细胞系进行研究的需求变得更为迫切。 

  《科学》杂志认为，这些新的细胞系将成为科研人员理解疾病如何发生、发展的重要工具，另外对医学领域筛选潜在药物可能也有帮助。如果科学家将来完全掌握细胞重新编程技术，能够更准确地控制这一技术，使其变得更加有效、安全，那么患有不同疾病的患者将有可能用自体健康细胞来治病。

4.人类最早祖先确定

身高4英尺(约合1.21米)的“阿尔迪”成为迄今为止人类发现的最古老原始人。她生活在440万年前，直到1992年被发现。经过17年的探寻和研究，科学家将埃塞俄比亚出土的100多块碎片拼接起来，并成功复原了她的骨骼模型。

2009年10月，科学家公布了这一成果。令人吃惊的是，作为人与黑猩猩的共同祖先，“阿尔迪”却与黑猩猩大不相同。此外，尽管生活在森林中但却能够直立行走的事实，推翻了此前有关空旷草原地形对于人类两足发展至关重要的理论。

5.证实宇宙暗物质存在

2003年，美国匹兹堡大学斯克兰顿博士领导的一个多国科学家小组，借助了美国“威尔金森微波各向异性探测器”卫星的观测数据以及另一项名叫“斯隆数字天宇测量”的观测计划的结果进行了对比分析。观测分析得出结论认为，宇宙中仅有4%是普通物质，23%是暗物质，73%是暗能量。2006年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。2007年，欧洲和美国的科学家在《自然》杂志上发表了首次为宇宙暗物质绘出的三维图。

6.干细胞研究成果丰富

2000年，克隆和干细胞研究取得进展。在克隆方面，科学家克隆成功了最难克隆的动物之一：猪。

2002年，以色列科学家将人体“肾脏前体细胞”移植到老鼠体内后，发育成与老鼠本身肾脏大小差不多的、具有一定功能的类似器官。

2003年，美国科学家首次对人类胚胎干细胞完成了基因工程操作，在干细胞应用于医疗研究上前进了一大步；日本科学家首次培育出人体胚胎干细胞；中国科学家首次将人类皮肤细胞与兔子卵细胞融合，培植出人类胚胎干细胞。

2006年，澳大利亚科学家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。英国科学家首次利用脐带血干细胞培育出微型人造肝脏。

2007年，美国和日本两个独立研究小组分别宣布，他们成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的干细胞。这一成果有望使胚胎干细胞研究避开一直以来面临的伦理争议，从而大大推动与干细胞有关的疾病疗法研究。

7.纳米技术重要应用

2001年，纳米技术领域获得多项重大成果。继在2000年开发出一批纳米级装置后，科学家再进一步将这些纳米装置连接成为可以工作的电路，这包括纳米导线、以纳米碳管和纳米导线为基础的逻辑电路、以及只使用一个分子晶体管的可计算电路。分子水平计算技术的飞跃有可能为未来诞生极微小但极快速的分子计算机铺平道路。

2003年，美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家用碳纳米管研制出世界上最小的纳米电动机。

2006年，美国佐治亚理工学院教授王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能，研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。

8.欧洲强子对撞机启动 

欧洲大型强子对撞机是目前世界上最大的强子对撞机。2008年9月1日，对撞机正式启动。9月19日，对撞机因事故被迫停止运作。

2009年11月20日，对撞机重新启动，并实现了第一束质子流贯穿整个对撞机。2009年11月30日创造了质子加速的新世界纪录。对撞机将两束质子流加速到了1.18万亿电子伏特的能级，打破了美国费米国家实验室加速器2001年创下的0.98万亿电子伏特的纪录，这使得大型强子对撞机真正成为世界上“最强的机器”。2009年12月8日晚，又成功实现一次总能量高达2.36万亿电子伏特的质子流对撞，再次创下能级最高纪录。

欧洲大型强子对撞机从上世纪90年代初开始设计，来自包括中国在内的80多个国家和地区的约7000名科学家和工程师参与建设。它位于日内瓦附近瑞士和法国交界地区地下100米深处总长约27公里的环形隧道内。

9.人类探测器创最远纪录

欧洲航天局官员2005年1月15日凌晨宣布，地面控制中心已收到来自“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”号已成功登陆土卫六。这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”号探测器是1997年10月由美国“卡西尼”号飞船携带发射升空的，经过7年约35亿公里的飞行后进入土星轨道，并于2004年12月25日分离。

10.庞加莱猜想被证明

2006年6月3日，经过美国、俄罗斯和中国数学家30多年的共同努力，两位中国数学家——中山大学的朱熹平教授和美国里海大学教授及清华大学兼职教授曹怀东，最终证明了百年数学难题——庞加莱猜想。

1904年，法国学者亨利·庞加莱提出了一个猜想：在一个封闭的三维空间，假如每条封闭的曲线都能收缩成一点，这个空间一定是一个圆球。庞加莱的短短几行字，成为数学界100多年未能证明的难题。庞加莱猜想和黎曼假设、霍奇猜想等一样，被并列为七大数学世纪难题之一。

（三）21世纪初中国的科技成就

1、人类基因研究成就巨大

2、航空航天技术发展迅速

空间技术又称航天技术或宇航技术，是研究如何使空间飞行器飞离大气层，进入宇宙空间（离地面100～120千米以上的外层空间），进行探测、研究、开发、利用等活动的一门高度综合性技术。

2.1嫦娥奔月的神话   为学生展示嫦娥奔月的神话故事，带图片。中秋习俗吃月饼。

奔向月球的科学幻想小说 介绍19世纪法国著名的科幻小说作家儒勒·凡尔纳，被誉为“现代科学幻想小说的鼻祖”。他发表了许多科学幻想小说，其中关于太空飞行的科幻小说有《从地球到月球》、《环绕月球》《环绕月球八十天》《海底九万里》等。

2.2 月球上的“万虎山”名字的由来：14世纪末，中国明代有一位木匠叫万虎，在几个徒弟的帮助下，造了一只“飞天椅”。万虎让人把他绑在椅子上，并点着火箭。但不幸的是，火箭点完后，他坠地身亡。20世纪60年代，国际天文学会将月球上的一座环行山命名为“万虎山”，以纪念这位勇士。

2.3中国的航天技术发展

中国的第一颗人造地球卫，1970年4月24日，中国第一颗人造地球卫星“东方红1号”从酒泉卫星发射中心升空，使中国成为世界上第五个能独立发射卫星的国家。 

1965年起开展人造卫星的工程研制。1968年2月20日，中国空间技术研究院正式成立，首任院长是钱学森。

长征系列运载火箭、人造地球卫星、载人航天技术得到了较快发展，成为世界航天大国之一。

（1）中国的火箭技术

据史书记载，中国产生喷气推进式火箭的年代应不迟于12世纪，距今已有800余年。

（2）载人航天工程

2000年12月21日，我国自行研制的第二颗“北斗导航试验卫星”发射成功，它与2000年10月31日发射的第一颗“北斗导航试验卫星”一起构成了“北斗导航系统”。这标志着我国将拥有自主研制的第一代卫星导航定位系统，这个系统建成后，主要为公路交通、铁路运输、海上作业等领域提供导航服务，对我国国民经济建设将起到积极的作用。

1992年9月，中国载人飞船正式列入国家计划，这项工程后来被命名为“神舟”号飞船载人航天工程，并选拔了航天员。

【神舟一号】实现天地往返重大突破

1999年11月20日凌晨，中国载人航天计划中发射的第一艘无人实验飞船“神舟一号”飞船在酒泉卫星发射基地顺利升空，经过21小时的飞行后顺利返回地面。

【神舟二号】中国第一艘正样无人飞船

中国第二艘无人飞船“神舟二号”于2001年1月10日1时0分3秒在酒泉卫星发射中心发射升空，按预定计划，在太空飞行了6天零18小时/108圈。2001年1月16日19时22分，在内蒙古中部地区成功着陆。“神舟二号”是第一艘正样无人飞船。

【神舟三号】载人航天安全性提高

2002年3月25日，“神舟三号”飞船发射升空，于4月1日返回地面。采用了许多新的先进技术，进一步提高了载人航天的安全性和可靠性。

【神舟四号】突破中国低温发射的历史纪录

2002年12月，“神舟四号”在经受了零下29摄氏度低温的考验后，于30日0时30分成功发射，突破了中国低温发射的历史纪录。2003年1月5日，飞船安全返回并完成所有预定试验内容。

【神舟五号】中国首位航天员进太空

2003年10月15日，中国第一艘载人飞船“神舟五号”成功发射，中国首位航天员杨利伟成为浩瀚太空的第一位中国访客，实现了中华民族“飞天”的千年梦想。

“神舟五号”21小时23分钟的太空行程，标志着中国已成为世界上继俄罗斯和美国之后第三个能够独立开展载人航天活动的国家，这是我们中华民族的骄傲。

【神舟六号】实现“多人多天”飞行任务

2005年10月12日，中国第二艘载人飞船“神舟六号”成功发射，航天员费俊龙、聂海胜被顺利送上太空。17日凌晨，在经过115小时32分钟的太空飞行后，飞船返回舱顺利着陆。

【神舟七号】航天员出舱在太空行走

2008年9月25日21时10分4秒988毫秒，中国第三艘载人飞船“神舟七号”在酒泉卫星发射中心成功发射， “神舟七号”飞船载有三名宇航员分别为翟志刚(指令长)、刘伯明和景海鹏，主要任务是实施中国航天员首次空间出舱活动，同时开展卫星伴飞、卫星数据中继等空间科学和技术试验。27日，翟志刚身着中国研制的“飞天”舱外航天服顺利完成出舱任务，实施了中国首次空间出舱活动。

【神舟八号】与“天宫一号”实现空间无人交会对接

“神舟八号”飞船是一艘无人飞船，2011年11月1日5时58分10秒顺利发射升空。升空后2天，“神八”与此前发射的“天宫一号”目标飞行器进行了空间交会对接，2011年11月16日18时30分成功分离，返回舱于2011年11月17日19时许返回地面。

【神舟九号】首次载人交会对接

“神舟九号”飞船于2012年6月16日18时37分从酒泉卫星发射中心成功发射，这是长征火箭的第165次发射，也是神舟飞船的第四次载人飞行。中国人民解放军航天员大队男航天员景海鹏、刘旺和女航天员刘洋组成“神九”飞行乘组，第一次入住“天宫”。33岁的刘洋也成为中国第一个飞向太空的女性。

【神舟十号】我国首次航天器绕飞交会试验

北京时间2013年6月11日17时38分许，中国长征二号F改进型运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火起飞，将“神舟十号”载人飞船发射升空。中国航天员聂海胜、张晓光、王亚平搭乘飞船出征太空，在太空飞行时间15天。

【神舟十一号】为中国建造载人空间站做准备

“神舟十一号”飞船于2016年10月17日7时30分搭乘长征二号F运载火箭在中国酒泉卫星发射中心成功发射，飞行乘组由两名男性航天员景海鹏和陈冬组成，景海鹏担任指令长。神舟十一号飞行任务是中国持续时间最长的一次载人飞行任务，总飞行时间长达33天。 

2016年11月18日下午，神舟十一号载人飞船顺利返回着陆。

【嫦娥奔月计划】整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。

一期工程：2007年发射探月卫星“嫦娥一号”，绕月飞行，对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。

二期工程：2007年至2010年，目标是研制和发射航天器，以软着陆的方式降落在月球上。

三期工程：2011年至2020年，目标是月面巡视勘察与采样返回。

我国首颗探月卫星嫦娥一号发射：2007年10月24日18时05分，搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。24日18时29分，嫦娥一号卫星准确入轨，此次发射圆满成功。 

北京时间2010年10月1日18时59分57秒，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将“嫦娥二号”卫星成功送入太空。这标志着中国探月工程二期任务迈出坚实的一步。

3.在纳米技术领域屡创佳绩

我国科学家在纳米科技研究方面，居于国际科技前沿。最近的一次，我国科学家在世界上首次直接发现纳米金属的“奇异”性能—超塑延展性，纳米铜在室温下竟可延伸50多倍而不折不绕，被誉为“本领域的一次突破，它第一次向人们展示了无空隙纳米材料是如何变形的”。从总体看，目前我国有关纳米论文总数排行世界第四，在纳米材料研究方面已在国际上占一席之地。

4.超级计算机智能化

2000年11月29日，我国独立研制的第一台具有人类外观特征、可以模拟人行走与基本操作功能的类人型机器人，在长沙国防科技大学首次亮相。类人型机器人的问世，标志着我国机器人技术已跻身国际先进行列。

5.国家“863”计划15周年成就展览举行

2001年3月，国家在北京展览馆举办了“863”计划15周年成就展。“863”计划自1986年3月实施以来，共获国内外专利2000多项，发表论文47000多篇，累计创造新增产值560多亿元，产生间接经济效益2000多亿元。863计划重点支持的高技术领域的研究开发水平与世界先进水平的整体距离明显缩小，开始在世界高技术领域占有一席之地，60%以上的技术从无到有，如今已进入或接近国际先进水平，另有25%仍然落后于国际先进水平，但在原来的基础上也有很大进步。