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科学崛起:从细胞编辑器开始

发布时间:2023-02-18 10:39

科学崛起:从细胞编辑器开始

书名:科学崛起:从细胞编辑器开始

作者:向往学霸

简介:
    开局就获得细胞编辑器,可以完美掌控自己的每一个细胞,对细胞进行任意编辑。
    改造大脑记忆细胞,获得过目不忘的能力。
    改造巨噬细胞,让巨噬细胞能够识别并消灭艾滋病毒。
    改造细胞内的蛋白质,制造生物计算机。
    改造细胞,让细胞可以无限分裂,获得永生的能力。
    改造细胞,在细胞内直接产生核反应,将物质转化为能量,每个细胞都相当于一个核反应堆。
    让细胞无限分裂,繁殖成星球那么大的细胞团,打造成行星堡垒。
    脑洞有多大,细胞编辑器就有多强!
    人类的生物科技时代,由我开启!(本故事及人物纯属虚构,如有雷同,纯属巧合,切勿模仿。)

内容片段:
大约过了二十分钟,一个穿着白色T恤和紧身牛仔裤,大约二十几岁的高挑女生朝着他走了过来。
“你就是陆离?那个高考考了750分的陆离?”
女生好奇的打量着陆离,开口询问道。
“哦,我是。”陆离点点头,有些疑惑的说道,“你是秦薇老师?”
“天呐,真的是你,你这脑子是怎么长的,竟然能考750分。”秦薇显得很兴奋,“还有,不要叫我老师,我是研一学生,只是兼职辅导员,你叫我学姐叫可以了。”
秦薇一时激动之下,声音有点大,顿时引起了周围其他人的注意力。
“哇塞,你就是那个高考750分的学生?”
“还真是你诶,跟新闻上的照片长得一模一样。”

“学习好就算了,还长得这么帅……我嫉妒了。”

四年级语文下册 第二单元3《新奇的纳米技术》

科幻大片里的纳米技术——《新奇的纳米技术》

《新奇的纳米技术》一文介绍了纳米技术的作用和特点,让我们发现了纳米医学技术的神奇,纳米技术给我们的未来生活带来了无限可能性。

一、纳米技术到底是什么?

“纳米技术”这个词,我们在日常生活中或多或少都听说过,在科幻大片里更是经常出现。头发丝大小的纳米丝线可以轻轻松松地让驶过的卡车裂成两半;由纳米技术制成的防弹衣不但薄如蝉翼,还能无坚不摧。纳米技术到底为什么具有神奇的魔力呢?

“纳米”(nano)这一名称起源于希腊语(nanos),意思是“矮小的”。从字面来说,纳米只是一种尺度,和我们所熟悉的米(m)、毫米(mm)、微米(μm)一样都是长度计量单位。1纳米=10-9米,也就是1米的十亿分之一,约等于5~10个原子排列起来的长度,比单个细菌的长度还要小。

你可以用尺子衡量米、厘米、毫米,但想测量比这更小的单位就会比较困难。事实上,很难去想象一米的十亿分之一的小东西。以下的一些数据可以帮助你更好地了解纳米:

一页纸的厚度=100000纳米

一根头发的厚度=40000纳米

一个红细胞的直径=7000纳米

一个细菌的大小=1000~10000纳米

DNA的宽度=2纳米

大多数原子=0.1~0.2纳米

从本质而言,纳米是一个很小的长度单位,其意义也仅是计量长度而已,纳米本身并没有太大的“价值”,而真正有“价值”的是纳米技术。

纳米技术涵盖了一切在纳米范围的物理、化学方面的技术和工艺,说它包罗万象也不算过分。纳米技术可以应用到很多领域,从环境、健康,到人们生活中会用到的各种各样的商品。

用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长,而且维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料,或自然界中不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。现在,一些发明还在想象或实验阶段,比较现实的纳米技术,是制造机械领域的润滑剂,化工领域的催化剂,还有医学领域的定点超效药剂。在科学家的不懈努力下,不久的将来,纳米技术一定会被应用到更多领域,使人类的生活更加方便。

二、决定我们未来的三种技术:基因、纳米和人工智能

科技改变世界。你现在看到的世界,足以让你相信这句话,如果将眼光放远一点,你能猜出未来十年内对人类社会产生重大影响的新技术是什么吗?

计算机科学家和发明家雷·库兹韦尔在2005年出版的《奇点临近》一书中就预言,有三种技术将决定人类的未来,这三种技术分别是基因组学、纳米技术和机器人技术。为什么?遗传学革命将使我们重新编写自己的基因,纳米技术革命将使我们能够在分子和原子尺度上进行操作,机器人革命将席卷人类生活的方方面面,彻底改变世界。

基因组学—解密更为强大的密码

计算机技术飞速发展,科学家有能力揭开生物遗传密码的奥秘,遗传密码学作为基因组学的新领域,发展前景广阔。首先,新的基因组学技术能够查明引发肿瘤的基因组成,修复致病的基因,让病人恢复健康;其次,利用基因组编组新技术,科学家也可对微生物的DNA重新编组,例如使用酵母菌生产出塑料等石油化工产品。基因组学仅历经了数十年的发展,还是一门非常“年轻”的学科。虽然目前对它的研究还相当肤浅,但在未来,这种技术注定会从根本上改变人类的生活。

纳米技术—探秘科技的“底部”

1959年圣诞节后没几天,美国著名物理学家理查德·费曼在美国物理学年会上发表了题为《底部有足够的空间》的演讲,这被认为是纳米技术的起源。如今,人类通过纳米技术发明了一系列新材料,比如:具有革命性意义的电子设备材料半导体量子点被应用于电子设备制造,能加快计算机运行速度,同时提高电视机显示效果;纳米级的石墨材料超轻,却具有超高强度,可以用于制造假肢和超导导线等诸多产品。

纳米技术对人类社会产生了深远的影响。在人类历史中,我们不得不受限于原材料的性质。而现在,我们可以根据需求重新制作具备各种特性的原材料,半导体量子点以及石墨烯等纳米技术已经成为现实。在纳米世界里,物质发生了质的飞跃,人类的生活也因此充满无限可能。

机器人技术—带来机器人时代的崛起

第一个真正意义上的工业机器人,诞生于1961年通用汽车制造工厂的流水线上,它被用于汽车车身焊接。在随后的几十年中,工厂中机器人的作业比重越来越大,往往是各自独立完成任务。1969年,随着第一台ATM机问世,机器人开始面向公众提供服务。

今天,我们身边的机器人越来越多。机器人制造公司Baxter,专为小型公司提供廉价工业机器人,这种机器人在合作生产中具备足够的安全性;iRobert公司的扫地机器人,可以自动清洁家中地板;而软件机器人,可以为人们制订个性化的旅行计划。从Baxter工业机器人到iRobert Roomba家用机器人,再到软件机器人,人工智能已经逐渐成为现代生活不可缺少的组成部分。

现在,各种新技术兴起,还需要科学家的不断探索和研究。雷·库兹韦尔的预言是否会成真?让我们拭目以待!

三、令人谈之色变的癌症

癌症,往往让人谈之色变,但很多人并不了解癌症为何如此致命。要搞清楚这一点,首先要明白什么是癌症。在大多数人心中,癌症往往与“绝症”是同义词,癌症的可怕源自人们对不治之症的恐惧。事实上,癌症的真相远比上述理解更复杂。

癌症不是简单的一种病,我们平常俗称的癌症其实就是所谓的恶性肿瘤,那到底什么样的病才会被称为癌症呢?医学上的定义是,首先要有肿瘤,其次还是恶性的。肿瘤又是什么呢?简单来讲就是细胞在各种致癌因子的刺激下,发生非正常增生而产生的瘤状物(并非所有的癌症都是肿瘤形式,例如血液类疾病),可以简单地理解为体内某一种细胞疯狂超生。所以,无论是骨骼细胞、皮肤细胞或是脑细胞,都存在发展为癌细胞的可能性。当癌细胞不断增加、聚集成堆的时候,便会形成恶性肿瘤。我们所说的“癌症”通常是泛指所有的恶性肿瘤。

如果要更深刻地了解癌症,那便要了解良性肿瘤和恶性肿瘤之间的区别。良性肿瘤有哪些特点呢?首先,它的生长速度十分缓慢,轮廓清晰,和周围的肠道组织有着明显的分界,而且多为膨胀性生长,通常不会引起患者死亡。当它不断长大时,就会压迫到周围的组织结构,于是病人会感到疼痛。良性肿瘤最为关键的一点就是不会发生转移,而且不容易复发。良性肿瘤虽然不如恶性肿瘤危险,但还是需要谨慎处理,避免恶化。

如果是恶性肿瘤,那又会怎么样呢?恶性肿瘤一开始非常小,但是生长速度非常快,还会不断侵入正常的人体组织,与周围组织粘连、边界不清。病人早期可能低烧、食欲差、体重下降,晚期可能出现严重消瘦、贫血、发烧等症状。恶性肿瘤肆意生长、越来越大,需要更多的养分,于是恶性肿瘤就会自主生长出更多血管,侵入更多人体组织,不断地恶性循环。如不及时治疗,常常会导致病人死亡。更可怕的是,晚期癌细胞会通过这些血管向远处转移,进入人的大脑、肝脏、肺部等,然后在那里扎根,繁衍生息。癌细胞非常顽固,容易复发。

仅仅这些,还不足以让癌症成为“众病之王”。首先,癌症并非源于外部病毒细菌的入侵,而是因为人体细胞发生了基因突变,但当人体自身细胞出现问题时,光是识别出这些变异的细胞,人体的免疫系统和现代医学就已经力不从心了。其次,癌症无法免疫,人类通过基因突变而不断进化,细胞癌变就是进化的“副作用”。所以癌症无法免疫,只能防范。另一方面,癌症只是一种统称,因为基因突变具有很强的随机性,所以,即便是同种癌症,也是因人而异的,这就让医生很难对症下药。

癌症如此可怕,人们只能从生活习惯上积极防范。平时要拥有良好的饮食和生活习惯,多吃绿色食品,不抽烟喝酒,定期运动,保证自己的身心健康。

四、刘慈欣少儿科幻系列《天使时代》

科技如此发达,推动着人们不断奔向美好生活,但也可以在一瞬间毁灭世界。未来会走向何方?著名科幻作家刘慈欣用科幻作品《天使时代》告诉了我们一种人类可能拥有的未来。

在书中的世界,基因工程获得突破性发展,基因编辑技术像软件开发一样成熟,人们可以任意编辑所有生物的基因,成为真正的造物主。

非洲国家桑比亚为了拯救饥荒中的人民,启动了基因工程,通过对人类的基因重新编译,最终改造出一大批进食青草和树叶的草食性人类,从而解决了饥饿问题,这是人类的重大进化。

但主流国家对此表示担忧,认为对人类进行的基因改造是有违伦理道德的,进而发动了对桑比亚的战争。战争的结局出人意料:拥有先进技术和武器的美国大兵摧毁了桑比亚,但却败给了2万名黑色身躯、白色翅膀的改造人。最后基因改造人遍地开花,撒向全世界的各个角落,“天使”在非洲这片古老的大陆上空盘旋……

这个故事带给你什么样的感受呢?是新奇、震撼,还是不安?感兴趣的话,找来刘慈欣的小说读一读吧。

从远古时代到原子弹时代的游戏

  我以前玩过一个叫《地球帝国》的游戏 应该满足你的要求,最新版应该是《地球帝国3》
  《地球帝国》展现在我们面前的是多达12个历史时期,包括:石器时代,铁器时代,原子时代,未来时代等等。

  地球帝国
  英文名称:Empire Earth
  出版商:Sierra Studios
  开发商:Stainless Steel
  类型:即时战略
  发行时间:2002年
  人类的历史就像一本厚厚的书,而战争则是书中密密麻麻的文字中的标点。战争的规模也由部落冲突,到诸侯争霸,直至20世纪的2次世界大战。描述战争的游戏不少,但能把人类历史中这些标点贯穿的,则是少之又少,这时,我们看见了《地球帝国》。
  《帝国时代》是即时战略类游戏爱好者们心中永远的里程碑,但《地球帝国》却是一个足以和《帝国时代》媲美的游戏,它细腻的画面,各具风格的建筑,数量多达200多种的战斗单位,最值得一提的是,它所带给玩家的浓重的历史感,是《帝国时代》无法比拟的。《地球帝国》展现在我们面前的是多达12个历史时期,包括:石器时代,铁器时代,原子时代,未来时代等等。玩家可以从英格兰,法兰西,德意志,等诸多民族中选择一个建立自己的国家,也可以干脆自己创造一个国家,励精图治,逐鹿中原,从而一统天下。
  《地球帝国》给我们带来的是真正意义上的立体作战,从中世纪的铁甲骑士,到20世纪的全机械化部队,再到未来的巨型钢铁机器人。海军则从木筏,帆船到航空母舰,核子潜艇。而空军拥有像阿帕奇(武装直升机),F-15,以及B-2隐形战略轰炸机等战机。相信,这也是许多武器爱好者们所梦寐以求的。
  在《地球帝国》中,特殊人物也是能左右战争胜负的关键环节。其中一类就是神秘的宗教人物,他们可以借助“神的力量”制造地震,火山爆发,飓风,瘟疫等灾难,给敌人以致命的打击。而另一类人物就是历史上著名的军事英雄,他们包括了拿破仑,亚历山大大帝,丘吉尔,巴顿将军等。他们分别属于不同的民族,而他们的出现将使你军队的士气大大提高,激增部队的战斗力。而想到那些哧诧风云的英雄在你的麾下时,是不是觉得兴奋异常呢?
  《地球帝国》的另一大卖点是它浓重的历史感,它把人类历史上几乎每一场重大战争都毫无保留地呈现在玩家们的面前。从特里木战争,到第2次世界大战,都是那么壮观,那么真实。当你的装甲部队威风八面地驰骋在欧洲大陆上时,有没有当年巴顿将军的雄风呢?游戏所附带的战役编辑器更让玩家有了创建自己梦想中的战争的机会,去吧,争霸世界的道路就在脚下,世界霸主的宝座就在前方。
  总的来说《地球帝国》几乎就是《文明》的即时战略版,它兼容了《帝国时代》和 《文明》这2款大作的长处,独辟蹊径,成为了自己的特点,是一款绝对值得期待的游戏。战争是游戏制作者们一个永恒的题材,而《地球帝国》无疑,将成为另一个颠峰。

  时代的介绍:
  石器时代(公元前50000年---公元前5000年)
  许多的工具制作起源于石器时代,一个最重要的发明是为工具安装木柄,这一想法的第一件工具成品是矛:木柄和锋利石刃或细晶石组成了原始武器,主要用来捕鱼,同时也用来防御敌人。
  一些宗教行为也起源于这个时代:人类在石器时代的年龄大部分都在三十岁之下,人类对自身寿命的关注产生了一些宗教仪式的葬礼和对祖先的崇拜行为。最早的宗教团体是黄教道士,他们被认为可以与灵魂对话。这个时期的壁画也证明了黄教道士早在石器时代就通过举行一些宗教仪式来祈求风调雨顺和丰盛的食物。宗教现象的出现预示着人类社会的多样化,同时也是统治阶层的需要。据有记载历史考证,在石器时代末,人们便开始以村落形式存在于希腊和伊比亚利半岛。
  铜器时代(公元前5000年---公元前2000年)
  铜器时代是人类开始广泛使用金属的时代,金、银、铜等金属被塑造成各种形状,使用于不同领域,在公元前3000年,铜因为自身的多种优良特性被制作成工具和武器,尽管金属和石器相比有较多优势,但并非所有的武器都改为金属质地,如弓箭的箭头在铜器时代便是由石头制成,因为石制的箭头已足以让人致命且易于制作。
  在铁器时代埃及人已开始用成捆的芦苇制作军舰,此种军舰可以航行在水面较为平缓的尼罗河。在公元前2000年,埃及人和罗克人开始建造木制的船支,这种木制船支可行驶在气候突变且风速较急的地中海面,人们在那时已发明用悬挂正方形的帆布来加快船速,用划桨来使船支更易操纵。 这个时代的另一特点是农业的兴起,这也为人类文明的出现创造了必要条件。人们不但种植小麦,玉米等农作物,而且养驯动物来食肉、梨地和拉车。到了铜器时代末期,农业已从中部扩展到了整个欧洲。
  青铜器时代(公元前2000年—公元0年)
  当铜和锡第一次被融化在一起时,新的物质---青铜被人们发现,这一创新可以说是人们的一项意外发现,当然,兵器制作者可不会浪费这一坚硬金属的无限价值。青铜的发现成为人类冶金史的里程碑。
  这一时代人们还发明了刀,为了保卫家园,边塞防御系统也得到了改善。值得一提的是,医药水平同时也发生质的飞越。埃及有记载,人类的外科手术技术就起源于青铜器时代,在希腊,医学中的超自然的神奇力量并没有得到重视,直到公元前500年,疾病被人们认为是自然原因引起的身体痛苦。在公元前300年,希腊人于亚里山大建立了医药学校,并且医药学校的发展迅速扩展到整个罗马地区。
  年轻人的正规教育可以追溯到古埃及和美索不达米亚,但是是埃及人使教育得以标准化并进一步扩展了教育的作用。更早的学校是用来培训抄写员或传授宗教,希腊的学校还教授读写能力、良好的行为和其它的课程。更高的教育是为了有钱和有闲阶层而设,最著名的一个是由柏拉图在公元前387年创建的柏拉图学院。
  黑暗时代(公元0年—公元900年)
  在铜取代青铜不久,早期的人类文明达到了它的巅峰---罗马帝国时期,当这一帝国最后瓦解时,一个被人们称作黑暗时代的时期来临了。罗马帝国的衰败和瓦解有众多原因,其中重要的原因是其在与一个叫野蛮人的部落作战时惨遭失败,在公元387年,哥特人又在Adrianople战役中击败罗马,最终,罗马城在公元410年被Visigoths攻陷。
  罗马帝国衰败后,人类文明继续发展,罗马君主在公元330年建立了新的东罗马帝国,并由他开创了基督教。在东罗马帝国延续了近一千年后又被西罗马帝国取代。在此同时,军队中一种叫做拜占庭的军舰诞生,此种军舰是由当时最先进的设备和军事装备制成,可将远程武器投向几百码的距离之外,拜占庭军队也因此成为了武器装备齐全,拥有众多铠甲骑兵的一支强大军队。
  西罗马帝国的君主欲扩展其对疆土的控制,但是日益明显的宗教分歧使他们遭到了罗马天主教的敌视。公元800年,西欧国王富兰克思封罗马教皇里欧三世为新的罗马君主,罗马天主教也从此独立。
  中世纪时代(公元900年---公元1300年)
  中世纪时期是中央集权和科学技术发展迅猛的阶段,封建制度的建立使统治者重新统一了欧洲。遍布全国的大小地主和农场主用墙圈住了自己的土地,雇佣农奴为他们耕作,并拥有大量骑兵充作随从人员,必要的时候这些骑兵还要用来保卫领地不受外界侵犯。
  当然,除了骑兵以外,城堡还是保护家园的最终手段,因为与城堡相比,当时武器的水平还很低,大多数的武器体积巨大,重量超过10吨,瞄准目标也十分吃力。长弓是这个时期的优秀武器,经常被运用于各种交战中,特别是在英国更为盛行。弓箭手是从小就经过精心挑选和长期训练的,这种投资在当时是相当巨大的,经过训练的弓箭手可将箭射到300码的距离之外。
  城堡并不是中世纪阶段唯一的巨型建筑物,当时建筑学上的成就是兴建了世界上最初的拱壁形建筑,如:拥有拱顶形天花板和华丽的彩色玻璃的大教堂。
  在这一时期天主教的势力也得以发展,欧洲爆发了著名的十字军东征事件,十字军并因此占领了耶路撒冷。此时,第一支教皇调查军被任命去镇压一切异教徒,最后,十字军被逐出了城外。
  文艺复兴时期(公元1300年—公元1500年)
  文艺复兴起源于意大利并逐渐扩展到其它国家,古代文明的逐渐恢复在文艺复兴阶段达到了巅峰。文艺的复兴同时刺激了技术的革新,并引起了人们多方面的思考,发动机和印刷机的发明使书的成批量生产成为可能,人们受教育的程度和比率有了大幅度的提高。
  为了克服当时夺去无数人性命的头号疾病—鼠疫,城市里全力建造公共卫生设施并铲除垃圾和污水。另一防止瘟疫扩散的办法就是采取隔离措施。
  火药虽发明的较早,但在文艺复兴阶段才被人们所认识并运用。早期的火药武器如火绳枪和火绳钩枪等已出现在战场上,但是这种火药武器并不可靠:装卸起来非常慢且操作起来很危险,比较起来新兴的火炮更易攻破城堡。当然,早期的火药武器比起更为古老的长弓来说,有着不可比拟的优越性,所以在十六世纪它被广泛运用于各种战事。
  帝国时代(公元1500年------公元1700年)
  船的出现使得全球环形航行成为可能,人类宣布帝国时代的来临。航海国家为了争夺资源和领地,发明了用青铜铸成的大炮作为武器,人们还在此时创造了真正意义的军舰,这种军舰可承载150门巨型大炮和大量小型武器。人们以享利三世的名字为它命名。除了大炮和军舰之外,小型武器的生产工艺也在不断向前发展:人们发明了更易装卸并且生产成本更低的步枪来代替火绳枪。随着人们在战事中使用的武器的日益精确可靠,弓箭手的时代一去不复返了。只能用于面对面交锋的刀、戟等原始武器终于退出了历史的舞台,中世纪的战争也逐步演变成真正意义的现代战争。
  在此同时,科学技术也发生了翻天覆地的变化,这一阶段的科技发展主要集中在可再生资源的试验等方面。伽利略,一个追求科学的伟大学者,借助新发明的望远镜来证明了东方并不是宇宙的中心。但是后来为了捍卫科学真理,他被作为异教徒软禁了起来。
  十七世纪的另一重大发现是微积分,微积分的发现也为日后牛顿发明万有引力定律奠定了理论基础。
  工业时代(公元1700年—公元1900年)
  科学的发展对人类的重大影响之一是改变了人们对待科学的态度,人们坚定地认为科学的发展同时会带动人类其它方方面面的进步,在这一信念下,人们迎来了工业革命的到来。
  工业革命时期的一项重要发明是蒸汽机的运用,后来蒸汽机被逐渐运用于从工厂到地下采掘等各个领域。工厂中零部件的标准化生产大大降低了生产的成本并使得生产更加高效化;武器的生产也随步采用了标准化形式,多样化设计改进了枪支的质量,远程大炮、步枪成为这一时期的武器标准。
  在医学界,疾病由细菌引起这一理论引起了人们的重视,并有了相当影响。人们已可以用巴氏消毒法和灭菌剂杀死微生物,这也为达尔文的进化论提供了一定基础。同时,Gregor Mendel的遗传学理论也使人们对生命有了更深刻的了解。
  在工业时期,人们还掌握了对电的使用,蓄电池和发电机因此诞生,电成为了人类最伟大的发明之一。电动机的出现使人们实现了将电能转化为机械能的梦想,电报也继电话之后,又一次改进了人们的通信方式。白炽灯在这个时代取代了煤油成为人们的新型照明工具。
  原子时代(公元1900年-公元2000年)
  第一次世界大战:
  第一次世界大战是人类第一次全球性的大战,开始于1914年,结束于1918年。在一战期间,由铜铸造的军舰航行在世界各大海洋中,这些军舰可以在若干里外向目标开火;水下U型船肆无怠惮地向水面上的航船袭击。同时,人类的新作品—飞机第一次展翅于天空,经过训练的军事飞行员已可以在战机高度颤动时准确瞄准袭击目标。1915年,陆地战中出现了阵地战形式,火炮和机关枪成了当时武器的标准。
  在1915年中的西线战争中,参战双方均损失惨重,数以万计的士兵在战争中丧生。为了打破战争僵局,军事家们绞尽脑汁,运用了各种战略战术去寻求胜利,并且还发明了战争利器---坦克。在1917年12月的Cambrai战役中,474辆英国坦克出现在硝烟弥漫的战场上,在世人惊异的目光中,英国扭转战局,战胜德国取得了该次战役的胜利。
  第一次世界大战并没有因为此次英国的胜利而终止,相反,美国也参加到了战争中来。
  1918年,一战休战,八百万的士兵在此期间丧命。
  第二次世界大战
  在第二次世界大战期间,坦克和飞机的性能已明显优于一战时期。1940年---1941年的英格兰之战实质上便是一场名副其实的空战,此次战役有别于传统的地面战,完全展示了在现代战争中空中作战力量的力挽狂澜的巨大力量。随后,喷气式飞机,火箭,P-38式作战机也纷纷诞生。
  在二战中,军舰也起了举足轻重的作用,装备了改良后的战舰和潜水艇的航空母舰也出现在二战的战场上,并在珍珠港之战和其它的一些战役中显现了它神奇的破坏力。与战舰相比,潜水军舰日益巡逻在周围海域,保卫着军队中那些易受损伤和攻击的船支。
  军事科学研究也在原子时期取得了突破性进展:原子的分裂是这一时期的一项举世注目的科学成果。在二战末,原子弹的应运而生让人们见识到了原子弹令人发指的威力,但不予否认,不论在战场内外,原子弹确是人类一项突破性的科学成果,同时也预示着人类战争发展的未来。
  二十世纪后期
  在二十世纪后期,冷战支配着许多国家的国际外交政策,世界强国界入了朝鲜和韩国之间的冲突抵触中,核武器在此时已研制成功但还未真正付诸战争。常规武器也在人们的不断改良中性能越来越现代化,如战斗直升机等。随着微型电脑的发明,军事设备也向着高科技的方向发展,新兴的武器F-15战斗机,美洲直升机、B-2轰炸机等在冷战前后相继问世。各国关于核武器的研制也在秘密进行着,在1990年冷战结束时,各国都在重新考虑如何使用他们手中的兵工力量。后来的海湾战争更是成为人类一场先进武器的陈列会。
  人类电脑和通讯的发展并不仅仅局限在军事方面,科技的发展最终引发了商业、工业的革命和人民生活的巨大变化。
  数字时期:(公元2000年—公元2100年)
  世界互联网的来临宣告人类数字时代的来临,全球完善的通讯设备缩短了世界人民的距离。高能量的激光和粒子束武器在数字年代得到运用,但是这类武器的庞大体积和高能量消耗的特点使他们在实际中不能得到广泛使用。高密度能量电池技术在2020年研制成功,并且这项技术在武器设计中得到广泛使用。战士们所穿的防弹服饰在数字时代性能得到质的飞越,这种防弹服饰不仅可以防子弹和榴弹的袭击,还可以防止致命性有害射线的照射。
  数字时代中军事方面的最重要发展是军事机械化的运用,所谓军事机械化,就是先进的军事机器人已从试验室中,从好莱坞的影片中出现在真正的战场上。这种机器人拥用初步的智力水平,可在人的远距离操作下进行作战。在2050年,这种军事机器人的神经网络设计已被人绘制在光学芯片上,神经网络设计使得机器人的智能已相当于人脑,他们因此获得了真正的思考能力并可以进行真正意义上的思考。这种由高性能电池供电,并装备有最先进武器的极具战斗力的军事机器人使得军事机械化成为了数字时代的主要标志之一。
  在理论科学方面,人类在这一时期也取得了巨大成就,其中最显著的是人类遗传基因在二十一世纪初得到了破译,遗传基因的破译也使得人类寿命初步延长为125岁。
  纳米时代(公元2100年—公元2200年)
  在纳米时代,人类对微观世界的研究日趋成功,二十一世纪初,纳米技术在医学领域取得了初步成功。随着纳米科技的不断发展,纳米级的计算机应运而生,它的体积为十亿分之一米。这种纳米计算机可以原子为单位完成任何事情,包括原子的复制。但是为纳米计算机编制复杂的程序是人类需克服的最大障碍。同时量子计算机也在研制过程中,量子计算机是人类最小和最高效的计算机,它可以解决数以兆计的数据处理。
  在克服了编程难题之后,纳米计算机被广泛运用于生活的各个方面:在它的帮助下,生物的生命结构与机械结构有效结合,产生了电脑生物化等多种杂化物。科学家们还研制了一种人工病毒,这种人工病毒可用在医学处理和意识控制等方面,但这项技术的有效实行是建立在受施目标必须被译为原子结构形式的基础之上的,而这个转译过程要花费相当的时间才能完成。
  * 游戏贯穿十二个不同的历史时期。
  * 玩家可以任意选择一个早期民族施展才能或干脆自己创建一个全新的国家
  * 大约二百个不同的人物角色,既又古代武士又有未来英雄。
  * 玩家可以利用一些自然现象打击敌人,有地震、火山爆发、瘟疫。
  * 游戏中的人物角色包括有为大家所熟悉的过去、现在、未来的著名英雄。
  * 游戏世界中的建筑设计无以伦比。
  * 设置多次战役,并备有说明
  * 关卡编辑器灵活多变
  * 多种取胜模式
  * 依据物理学原理,游戏具有现实性。

生命科学的研究和发展从植物,动物,人体,遗传和环境方面回答

21世纪生命科学的研究进展和发展趋势
  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.
  RNA分子既有遗传信息功能又有酶功能的发现,为数十年踏步不前的难题“生命如何起源”的解决提供了新的契机.在21世纪,人们还要试图在实验室人工合成生命体.人们己有可能利用生物技术将保存在特殊环境中的古生物或冻干的尸体的DNA扩增,揭示其遗传密码,建立已绝灭生物的基因库,研究生物的进化与分类问题.
  神经科学的崛起,预示着生命科学又一个高峰的来临.脑是含有1011细胞的无比复杂的高级结构体系,21世纪初从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究都将有重大突破,在阐明学习.记忆.思维.行为与感情机理等方面也将有重大进展.脑机能在理论上的进展将会促进新一代智能计算机的研制,这可能成为未来生命科学对自然科学与技术科学回报的最好例子.
  生态学可能是最直接为人类生存环境服务并对国民经济持续与协调发展起重要作用的科学.生态学的理论与实践为中国三峡水库建设提供的决策依据就是一个例证.保护生物的多样性是当前生命科学最紧迫的任务之一.据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被人类认识以前就已消亡,这对人类无疑是一种灾难.生态学与生物多样性保护与利用的研究成果将指导人类遵循自然规律积极保护自己生存环境,否则人类的物质文明与精神文明都要受到灾难性影响.
  顺应生命科学迅速发展的形势,发达国家 *** 及一些国际组织先后提出了《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与测序计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的十年》及《生物多样性利用与保护研究》等投资巨大的生命科学研究计划.其中仅《人类基因组作图与测序计划》,一项预算就高达30亿美元.
  由于生命科学的发展,人才的需求量激增,近年除越来越多的物理学家,化学家与技术科学家被吸引到生物学研究领域外,以美国为例,近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51%.优秀青年科学家流向生命科学前沿,这是21世纪生命科学欣欣向荣的动力与源泉.
  2. 08. 2 21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势
  80年代有远见的生物学家把分子生物学(包括分子遗传学)、细胞生物学、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科,无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势.遗传学(主要是分子遗传学)不仅当前是生物科学的带头学科,在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用.
  有些科学家早就预测到,由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合,必然促进发育生物学的蓬勃发展,从而提出发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”,这种预测已逐渐变为现实.
  分子生物学(包括分子遗传学)在生命科学中的主流地位,以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的.细胞是生命活动基本的结构与功能单位,细胞生物学作为生物科学的基础学科地位必须给予重视.
  很多生物科学家认为神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰,然后将促进认知科学与行为科学的兴起.
  生态学可能是最直接为人类生存环境服务,井对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科.
  A.分子生物学
  分子生物学是在分子水平上研究生命现象本质与规律的学科.核酸与蛋白质(有人认为还有糖)是生命的最基本物质,因此核酸与蛋白质结构与功能的研究今后仍然是分子生物学研究的主要内容.蛋白质是生命活动的主要承担者,几乎一切生命活动都要依靠蛋白质(包括酶)来进行.蛋白质分子结构与功能的研究除了要阐明由氨基酸形成的并有一定顺序的肽链结构外,今后将特别重视肽链拆叠成的特定的三维空间结构,因为蛋白质生物功能与它的空间构型关系极为密切,核酸是遗传信息的携带者与传递者,遗传信息由DNA~RNA一蛋白质的传递过程,称为遗传信息传递的“中心法则”,是分子生物学(分子遗传学)研究的核心.其基本问题己比较清楚,当前研究的重点是:
  ①约经10一15年,人类基因组30亿个碱基对全序列(遗传密码)可以测出,这是具有里程碑意义的工作;
  ②真核生物基因表达过程在各层次上调节的研究仍然是今后相当长一段时间的任务. 分子生物学的概念、方法与技术和各学科的渗透,正在形成很多新的学科,诸如分子遗传学、细胞分子生物学、神经分子生物学、分子分类学、分子药理学与分子病理学等等.因此分子生物学在生命科学中的主导作用还将要持续下去.
  B.遗传学
  遗传学比分子生物学更具有自己独立的学科体系.但现代遗传学与分子生物学是不可分割、相互交叉的两个学科,且很难截然分开.
  有些著名的遗传学家把遗传学概括称为基因学,因为现代遗传学主要是研究生物体遗传信息传递与表达的学科.基因携带的信息是由基因的结构所决定,信息的表达是由基因的功能实现的,因此遗传学研究的是基因的结构与功能.从遗传学的角度看,所有生命现象的机制,追根究底都会与基因的结构与功能相关.因此遗传学在今后较长时间仍然是生命科学的核心学科和推动力.
  有人估计人体细胞内约有10万个基因,迄今弄清楚的不到5%,所以与重要生命活动有关与疾病有关的新基因的发现与阐明将是今后几十年的重要任务.
  C.细胞生物学
  著名生物学家威尔逊(Wilson)早在20世纪20年代就提出一句名言“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”,至今还有着很深的内涵.魏斯曼与摩尔根都曾先后试图在细胞研究的基础上建立遗传、发育与进化统一的理论,虽然当时没有找到具体解决的途径,但关于细胞的知识在生物科学中的重要性是显而易见的.细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位,细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学,细胞的结构.细胞代谢、细胞遗传、细胞的增殖与分化,细胞信息的传递与细胞的通讯等是细胞生物学主要研究内容.虽然今后细胞生物学研究的内容是全方位的,但概括起来可能是两个基本点:
  一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动,如生长、增殖、分化与衰老等,在此要涉及到一个全新的问题,细胞内外信号如何传递;二是基因产物一一蛋白质分子与其他生物分子如何构建与装配成细胞的结构,并行使细胞的有序的生命活动.
  今后20多年,以下一些问题可望取得重要进展与突破:
  ①遗传信息的储存、复制与表达的主要执行者——染色体的结构与功能可能在不同的结构层次上得到阐明.
  ②细胞骨架(包括核骨架与染色体骨架)的研究将得到全方位的进展.
  ③细胞生物学与分子生物学、遗传学的结合,将在细胞分化机理研究方面有重要突破,为发育生物学快速发展奠定基础.
  ④细胞衰老与细胞程序化死亡的机理将在更深层次上阐明.
  ⑤以细胞分子生物学为骨干学科与其他学科结合,人工装配生命体的理想可能逐步 实现.
  D.发育生物学
  从一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为一个结构与功能复杂的个体,是至今未能解决的生命科学的重大课题,也是发育生物学的主课题.由于近几十年分子生物学、遗传学与细胞生物学所取得一一系歹(突破性成果与知识的积累,已为解决这一重大课题创造了条件,这也就是今后发育生物学应运而飞速发展的原因.
  发育生物学当今要解决的基本问题是细胞的基因如何按一定的时空关系选择性地表达专一性的蛋白质,从而控制细胞的分化与个体发育.阐明基因在多层次水平上控制胚胎的发育就不仅是涉及到个别基因的问题,而是一系列调节基因在时空上的联系与配合,从而支配发育的程序.虽然这是难度极大的课题,但近年已初见端倪并有所突破.估计今后发育生物学将沿着这条道路深入下去,并可望取得丰硕的成果.
  E.神经科学(或脑科学)
  神经科学是研究人与动物神经系统(主要是脑)的结构与功能,在分子水平、神经网络水平、整体水平乃至行为水平阐明神经系统特别是脑的活动规律的学科群.脑的结构与功能是无比复杂的高级体系,含有10 11细胞.它是感觉、运动、学习、记忆、感情、行为与思维的活动基础.大脑细胞,口何指导人与动物的行为是未来生物学中最富潜力与最吸引人的领域;神经科学的崛起,预示着生命科学又有一个高峰的来临.神经科学或脑科学必然在下世纪促进认知科学与行为科学的兴起.因此各国 *** 投入巨资支持这一课题,包括美国总统签署的“命名1990年1月1日为脑的10年”不是没有道理的.
  在今后几十年内可以预示到的神经科学突破性的进展可能包括:
  ①在分子到行为的各层次上阐明学习、记忆与认知等活动的基础;
  ②很快会发现与阐明一系列与记忆、行为有关的基因与基因产物;
  ③神经细胞的分化与神经系统的发育研究会有重大进展;
  ④脑机能在理论上的进展与突破(如模式识别、联想记忆、思维逻辑机理的阐明)会 促进新一代智能计算机与智能机器人的研制;
  ⑤一系列神经性疾病与精神病的病因可望在神经生物学研究中得到解释.
  F.主态学(包括物种多样性保护研究)
  生态学是研究有机体与周围环境——包括非生物环境与生物环境相互关系的科学. 由于生态学理论与应用是与世界环境保护.资源合理开发与保护,以至人类本身在地球上继续生存紧密相关的,尤其是地球环境日益恶化的情况下,生态学的重要性就变得十分突出.未来生态学的主要任务是协调人类活动与环境的关系.所以生态学经典学科的概念与研究内容必然要适应人类生存环境的保护与社会经济持续发展的要求而不断改变.
  今后生态学研究的重点可能表现在以下方面:
  ①生态群落的多样性、稳定性与演变规律与人类活动的关系;
  ②全球气候变化对生态系统结构与功能的影响;
  ③生物多样性的保护和永续利用也是保护人类自身生存环境尤其是拯救濒临绝灭的 生物种类更加具有紧迫性;
  ④城市生态学与经济生态学将迅速发展;
  ⑤生态工程与生态技术将在国民经济建设中发挥作用.
  G.空间生命科学
  空间环境向生命科学提出了新的挑战,也为生命科学的发展提供了机遇.
  21世纪人类的空间活动将要离开地球附近,探索月球及其他太阳系的大体.这就要求人在地球外各种环境中能长期地生活和工作,首先是在,长期空间飞行器中航行,月球站以及火星或火卫站等,空间医学必须有重大突破,解决长期在地外空间所遇到的宇航员骨质疏松,肌肉萎缩和兔疫功能变化等生理学难题,同时,与开拓大疆相关联的是受控生态系统,创造一个不需要外界补给,而使人们能在其中长期生活的环境.这些问题有希望在21世纪20一30年代解决,其中空间生理学问题有可能利用中医和中药的方法取得某些重大突破.
  地球外层空间为研究重力生物学提供了理想的条件,重力条件对各种层次结构生物的影响仍然是21世纪重力生物学的主题,今后的研究重点将集中于细胞,绿色植物,一些微生物和小动物.特别是重力环境对哺乳动物细胞形态、结构、变异和基因表达的影响将是一个热点.重力生物学的学术意义在于揭示重力效应在生物进化过程中的作用,是自然科学的基本问题;另一方面,重力生物学的成果将是空间制药及空间生态系统等应用领域的基础,重力生物学的学术和应用都是下个世纪的重要课题,可望在21世纪20-30年代取得突破性的进展.
  地外生物探索是生命起源的重大课题,其中地球以外的智能生物探索是一个长期的 课题.地球上的人类正在向外层空间发射电波和接收讯号.外星人与地球人之间可能存在的学术和技术差距不仅是一种危险,也是自然科学的重大前沿问题,将被持续地研究下去.
  2. 08. 5 21世纪初生命科学最有可能突破的领域
  ①人类基因组的全序列(遗传密码)将在10一15年测定完毕,为全部遗传信息的破译奠定基础.
  ②与生命活动有关的重要基因与重要疾病有关的基因将被陆续发现,其中特别引人注目的是控制记忆与行为的基因、控制衰老与细胞程序性死亡的基因、控制细胞增殖的系列基因、胚胎发育多层次网络调节基因.新的癌基因与抑癌基因的发现与其生物学功能的释明将大大提高对生命本质的了解.
  ③人与动物的高级生命活动:感知、思维、记忆、行为与感情的发生与活动机制在脑科学研究突破的基础上,有更深的认识.
  ④癌症的治疗将有全面的突破,爱滋病的防治得到控制.
  ⑤在阐明地球上原始生命起源的基础上,人类还可能在实验室合成生命体,这种生命体应具有原始细胞的基本特征.
  此外生命科学与农业科学的交融,将全面更新、拓展与创新现代化农业.

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