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世界百大科技发现之十大发现精选覃东珍应用科技学院 1001130227内容提要：世界百大科技发现的学习中，我认识到了世界的千奇百态，无奇不有。可以知道自然的浩瀚，宇宙的飘渺，人类的智慧等等。我对物种起源，海洋的诞生，宇宙大爆炸，神奇的遗传密码，地球科学，北美五大湖，天文学，麻醉剂，青霉素，黑洞的十大发现比较有兴趣，所以我在此为这十大发现做了介绍。关键词：物种起源，海洋的诞生，宇宙大爆炸，神奇的遗传密码，地球科学，北美五大湖，天文学，麻醉剂，青霉素，黑洞。 一、物种起源。 1858年7月1日C.R.达尔文与A.R.华莱士在伦敦林奈学会上宣读了关于物种起源的论文。后人称他们的自然选择学说为达尔文华莱士学说。达尔文在1859年出版的物种起源一书中系统地阐述了他的进化学说。其核心自然选择原理的大意如下：生物都有繁殖过剩的倾向，而生存空间和食物是有限的，所以生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着变异，那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来，并繁殖后代，不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的，则在历史过程中，经过长期的自然选择，微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。达尔文的进化理论，从生物与环境相互作用的观点出发，认为生物的变异、遗传和自然选择作用能导致生物的适应性改变。它由于有充分的科学事实作根据，所以能经受住时间的考验，百余年来在学术界产生了深远的影响。但达尔文的进化理论还存在着若干明显的弱点： 他的自然选择原理是建立在当时流行的“融合遗传”假说之上的。按照融合遗传的概念 ，父、母亲体的遗传物质可以像血液那样发生融合；这样任何新产生的变异经过若干世代的融合就会消失，变异又怎能积累、自然选择又怎能发挥作用呢。达尔文过分强调了生物进化的渐变性；他深信“自然界无跳跃”，用“中间类型绝灭”和“化石记录不全”来解释古生物资料所显示的跳跃性进化。他的这种观点近年正越来越受到间断平衡论者和新灾变论者的猛烈批评。物种起源的论述是让我们更好地认识到物竞天择，适者生存的道理，我们应该以积极的心看待它。二、海洋的诞生。地球刚诞生时，在它的表面既没有水柔浪细的河流，更没有烟波浩淼的海洋。和宇宙万物一样，海洋也有一个形成、发展和消亡的过程。那么，海洋最初是怎么形成的呢？首先说洋盆的形成。最初的假说是“冷缩说”，它认为地球是从炽热的太阳中分离出来的熔融状态的岩浆火球。由于热胀冷缩，表面冷得快而内部冷却慢，于是外部与内部形成愈来愈大的空隙。在旋转过程中，空隙上方的岩体由于重力作用下沉，形成了深陷宽广的凹地。这就是最初的海洋。还有一种“分离说”认为，地球处于熔融状态时，由于太阳的引力和地球自转作用，一部分岩浆不翼而飞，形成月球，而地球上留下的窟窿便是太平洋洋盆。而且月球刚从地球分离出去时，地球发生强烈的震动，表面出现巨大的裂隙，这就是大西洋和印度洋最初的形成。但这两个假说对其后的研究和发现都不能作出正确的解释，进入了“死胡同”。到本世纪初，德国气象学家魏格曼在阅读世界地图时发现大西洋东西两岸的海岸形状竟然可象拼七巧板那样拼合起来，象一块完整的大陆。1912年，他提出了“大陆漂移学说”：设想地球上原来只有一块全整的大陆泛大陆，被一片汪洋“泛大洋”所包围。后来，由于天体的引力和地球的自转离心力所致，泛大陆出现裂缝，开始分裂和漂移。结果美洲便脱离非洲和欧洲，中间形成大西洋。非洲有一半脱离亚洲，南端与印巴次大陆分开，由此诞生了印度洋。还有两块较小陆地离开亚洲和非洲大陆，向南漂移，形成了澳洲和南极洲。这个有趣的假说一经问世，立即受到人们的重视。但由于当时科学水平的限制，特别是大陆漂移的物理机理没有得到解决，轰动一时的假设又很快没了声息。直到六十年代初，建立在当时的地球物理科学基础上的“海底扩张说”应运而生，它科学地解释了大洋地壳的形成问题，在此基础上发展起来的“板块构造学说”进一步用地球板块的产生、消亡和相互作用来解释地球的构造运动。这两个学说给“大陆漂移学说”注入了更科学的新鲜的血液，以“板块理论”的形式出现，更好地解释了海洋的形成和发展的问题，板块理论认为，大洋的诞生始于大陆地壳的破裂。地壳由于内部物质上涌产生隆起，在张力作用下向两边拉伸，从而导致局部破裂，形成一系列的裂谷与湖泊。现代东非大裂谷便是例子。后来大陆地壳终于被拉断，岩浆沿裂隙上涌，凝结而成大陆地壳，一个新的大洋便从此诞生。有了洋盆，没海水还是成不了海洋。海水又是从何而来呢？“黄河之水天上来”，地球上的水主要是从天上（大气中）来的。地球在诞生之初，内部物质在高温下分化产生气体形成原始大气，其中包括大量水汽。火山喷出的水蒸汽，是地球上水的重要来源。当熔岩冷却结晶时也能释放出大量的水。归根结底，水与大气都是地球内部来的。这些水在地壳的低洼处汇合后，形成了湖泊与海洋。“都说那海水又苦又咸”，但原始海洋水并不象今天这么咸。原来，大气和火山喷出的气体中有一些固体物质蒸汽，如氯化钠、氯化镁等盐分，它们都溶解在水中流进海洋。另外，陆地上和海底一些岩石的风化作用产生一些盐分也汇入了海水中。久而久之，海水中的盐分越来越多，就越来越咸了，变成了现今的海水。对于海洋的诞生，现在还有很多我们还不知道的谜，就让我们在以后慢慢去发现吧！三、宇宙大爆炸。宇宙大爆炸，简称大爆炸（英文：Big Bang）是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型，这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为：宇宙是在过去有限的时间之前，由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的（根据2010年所得到的最佳的观测结果，这些初始状态大约存在发生于133亿年至139亿年前），并经过不断的膨胀到达今天的状态。 比利时牧师、物理学家乔治勒梅特首先提出了关于宇宙起源的大爆炸理论，但他本人将其称作“原生原子的假说”。这一模型的框架基于了爱因斯坦的广义相对论，并在场方程的求解上作出了一定的简化（例如空间的均一和各向同性）。描述这一模型的场方程由苏联物理学家亚历山大弗里德曼于1922年将广义相对论应用在流体上给出。1929年，美国物理学家埃德温哈勃通过观测发现从地球到达遥远星系的距离正比于这些星系的红移，这一膨胀宇宙的观点也在1927年被勒梅特在理论上通过求解弗里德曼方程而提出，这个解后来被称作弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规。哈勃的观测表明，所有遥远的星系和星团在视线速度上都在远离我们这一观察点，并且距离越远退行视速度越大。如果当前星系和星团间彼此的距离在不断增大，则说明它们在过去的距离曾经很近。从这一观点物理学家进一步推测：在过去宇宙曾经处于一个极高密度且极高温度的状态，在类似条件下大型粒子加速器上所进行的实验结果则有力地支持了这一理论。然而，由于当前技术原因粒子加速器所能达到的高能范围还十分有限，因而到目前为止，还没有证据能够直接或间接描述膨胀初始的极短时间内的宇宙状态。从而，大爆炸理论还无法对宇宙的初始状态作出任何描述和解释，事实上它所能描述并解释的是初始状态之后宇宙的演化图景。当前所观测到的宇宙中轻元素的丰度，和理论所预言的宇宙早期快速膨胀并冷却过程中最初的几分钟内，通过核反应所形成的这些元素的理论丰度值非常接近，定性并定量描述宇宙早期形成的轻元素的丰度的理论被称作太初核合成。 大爆炸一词首先是由英国天文学家弗雷德霍伊尔所采用的。霍伊尔是与大爆炸对立的宇宙学模型稳恒态理论的倡导者，他在1949年3月BBC的一次广播节目中将勒梅特等人的理论称作“这个大爆炸的观点”。虽然有很多通俗轶事记录霍伊尔这样讲是出于讽刺，但霍伊尔本人明确否认了这一点，他声称这只是为了着重说明这两个模型的显著不同之处。霍伊尔后来为恒星核合成的研究作出了重要贡献，这是恒星内部通过核反应从轻元素制造出某些重元素的途径。1964年宇宙微波背景辐射的发现是支持大爆炸确实曾经发生的重要证据，特别是当测得其频谱从而绘制出它的黑体辐射曲线之后，大多数科学家都开始相信大爆炸理论了。宇宙大爆炸让我们怀疑到慢慢地去接受，世界真的是让我们人类越来越渺小了。四、神奇的遗传密码。 除了少数的不同之外，地球上已知生物的遗传密码均非常接近；因此根据演化论，遗传密码应在生命历史中很早期就出现。现有的证据表明遗传密码的设定并非是随机的结果，对此有以下的可能解释:最近一项研究显示，一些氨基酸与它们相对应的密码子有选择性的化学结合力，这显示现在复杂的蛋白质制造过程可能并非一早存在，最初的蛋白质可能是直接在核酸上形成。 原始的遗传密码可能比今天简单得多，随着生命演化制造出新的氨基酸再被利用而令遗传密码变得复杂。虽然不少证据证明这观点3，但详细的演化过程仍在探索之中。 经过自然选择，现时的遗传密码减低了突变造成的不良影响。五、地球科学。地球科学是研究地球的科学,重点研究地球表层的物质、结构与构造。研究对象：地球,地球的时、空、源。 地球的结构：层圈状（slide） 地球的构造：指地球各个部分之间关系及其它们的分布规律及演化。如大气圈、水圈、岩石圈、地幔、地核,壳幔作用,山脉-盆地，大陆-海洋； 地球物质：各种元素-矿物-岩石-矿床-地层,它们的分布及其迁移富集规律 地质事件：地壳运动在地表反映.如地震、火山、海啸、褶皱、断裂等； 预测和预防将来发生的地质事件。六、北美五大湖。五大湖总面积约245660平方公里，是世界上最大的淡水水域。五大湖流域约为766100平方公里，南北延伸近1110公里，从苏必利尔湖西端至安大略湖东端长约1400公里。湖水大致从西向东流，注入大西洋。除密歇根湖和休伦湖外水平面相等外，各湖水面高度依次下降。五大湖是始于约100万年前的冰川活动的最终产物。现在的五大湖位于当年被冰川活动反复扩大的河谷中。地面大量的冰也曾将河谷压低。现在的五大湖是更新世后期该地区陆续形成许多湖泊的最后阶段。七、天文学。天文学(Astronomy)是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。内容包括天体的构造、性质和运行规律等。主要通过观测天体发射到地球的辐射，发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。天文学是一门古老的科学，自有人类文明史以来，天文学就有重要的地位。八、麻醉剂。麻醉是指用药物或非药物方法使机体或机体一部分暂时失去感觉,以达到无痛的目的,多用于手术或某些疾病的治疗。“麻沸散”就是世界上第一个发明和使用的麻醉剂，由东汉末年和三国年间杰出的医学家华佗所创造，公元2世纪我国已用“麻沸散”全身麻醉进行剖腹手术。近代最早发明全身麻醉剂的人是19世纪初期的英国化学家戴维。九、青霉素。1929年英国学者弗莱明首先在抗生素中发现了青霉素，英国谢菲尔德大学病理学家弗洛里实现对青霉素的分离与纯化，并发现其对传染病的疗效，与英国生物化学家钱恩共获1945年诺贝尔奖。目前所用的抗生素大多数是从微生物培养液中提取的，有些抗生素已能人工合成。由于不同种类的抗生素的化学成分不一，因此它们对微生物的作用机理也很不相同，有些