改变世界的 10 个科学发现，影响无处不在，你知道几个？

在科学的领域中，总是充满着惊喜和突破。每一个新的发现都有可能改变我们对世界的认知，推动人类社会的进步。本文将为您呈现改变世界的 10 个科学发现，这些发现不仅在当时引起了轰动，而且对我们今天的生活产生了深远的影响。让我们一同踏上这场科学之旅，探索那些曾经改变世界的伟大发现！

1.DNA的发现

DNA 的发现并没有改变世界，而是改变了我们对世界的理解——更重要的是，改变了我们对生命的理解。DNA 这个术语我们在 20 世纪才开始使用，尽管它的最初发现可以追溯到 19 世纪几十年前。

DNA 是一种编码生物遗传信息的分子，对于性状的遗传和物种的繁衍至关重要。尽管许多人认为詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在 20 世纪 50 年代发现了 DNA，但实际上，瑞士医生弗里德里希·米舍尔早在 1869 年就首次发现了它。DNA 一词代表脱氧核糖核酸，源于其英文名称“Deoxyribonucleic Acid”的缩写。德国生物化学家阿尔布雷希特·科塞尔因其对 DNA 的研究而获得了诺贝尔奖。

菲巴斯·莱文等科学家以米歇尔的工作为基础，进行了多年的研究。莱文提出了多核苷酸模型，正确地表明核酸是由核苷酸链组成的，每个核苷酸链都有一个碱基、一个糖和一个磷酸基团。沃森和克里克以及他们在遗传学领域的突破性发现，准确地识别出了通过氢键连接的 DNA 的双链螺旋结构。由于这一发现，沃森和克里克于 1962 年获得了诺贝尔奖。尽管沃森和克里克获得了诺贝尔奖，但我们了解到，他们可能未经化学家罗莎琳德·富兰克林许可就使用了她的研究成果。由于她的研究，双螺旋结构才得以实现，尽管她本人并未获得诺贝尔奖。2014 年，沃森以超过 400 万美元的价格拍卖了他的诺贝尔奖奖章。买家是一位俄罗斯亿万富翁，一年后他又将其归还给了沃森。

2.运动中的地球

尽管地球自转并绕太阳公转是常识，但这个想法在某种程度上却十分古怪。那么，地球为什么会运动，而我们却感觉不到呢？这要归功于一些聪明的科学家，他们的理论使我们不再对运动中的地球感到奇怪。

哥白尼创建了第一个地球运动模型，数学家和天文学家尼古拉斯·哥白尼经常被认为提出了第一个日心说宇宙模型。他在 1543 年发表了他的巨著《天体运行论》，解释了他的理论。其中一个关键观点是，白天和黑夜是由地球绕地轴旋转产生的。哥白尼日心说取代了传统上接受的托勒密理论，该理论断言地球是静止的。虽然哥白尼的工作在他生前鲜为人知，但后来得到了支持。

伽利略同意哥白尼的理论，并通过他的望远镜观察证明了这一点。1610 年，他观测到金星和木星卫星的相位，这是反对地心宇宙模型的有力证据。德国数学家约翰内斯·开普勒制定了一系列详细说明行星绕太阳运行轨道的定律。这些定律至今仍然具有现实意义，它们提供了根据哥白尼理论准确预测行星运动的数学方程。我们所知的地球自转一圈需要 24 小时，公转一圈需要 365 天。正是这些科学家的努力，让我们对运动中的地球理论有了更深入的理解。

3、电力

虽然人们普遍认为本杰明·富兰克林通过他著名的风筝实验发现了电，但实际上，他只是证明了闪电是电的一种形式。早在公元前 600 年，古希腊哲学家米利都的泰利斯就首次观察到当毛皮与树脂化石（即琥珀）摩擦时会产生静电。

那么，谁发明了电呢？英国科学家兼医生威廉·吉尔伯特创造了“电”这个词，源自希腊语中的“琥珀”。吉尔伯特被誉为“电之父”，他也是第一个使用磁极、电力和电吸引力等术语的人。1600 年，他的六卷书《De Magnete》出版，除了其他想法外，它还包括地球本身是一块磁铁的假设。

总之，电的发明是一个漫长的过程，涉及到许多科学家和发明家的贡献。他们的工作为现代电力工业的发展奠定了基础，使电成为了现代社会中不可或缺的能源之一。

4.内燃机的发明

内燃机的发明可以追溯到 19 世纪末。1876 年，德国工程师尼古拉·奥托制造出第一台以煤气为燃料的四冲程内燃机。这台内燃机采用了压缩、进气、燃烧膨胀和排气四个过程，实现了热能向机械能的高效转换。奥托内燃机的发明为现代内燃机的发展奠定了基础。

随后，德国工程师戈特利布·戴姆勒和卡尔·本茨分别在 1883 年和 1885 年制造出了第一台汽油内燃机和第一辆使用内燃机的汽车。这些发明标志着内燃机技术的重大突破，并为汽车工业的兴起提供了动力支持。

20 世纪初，内燃机技术不断发展，柴油机、喷气式发动机等相继问世。柴油机由德国工程师鲁道夫·狄塞尔于 1892 年发明，它以柴油为燃料，具有更高的热效率和经济性，广泛应用于船舶、卡车和发电机等领域。

内燃机的发明和发展对现代工业和交通运输产生了深远影响。它为汽车、飞机、船舶等提供了可靠的动力源，推动了交通运输的革命。同时，内燃机也在工业生产、发电和农业机械等领域得到广泛应用。

5.重力

谁发现了万有引力？虽然艾萨克·牛顿并没有被真正的苹果砸中脑袋，但看到苹果从树上掉落确实激发了这位数学家和物理学家在 23 岁时发现万有引力的灵感。他意识到物体是被直接拉向地面，而不是沿着弯曲的路径，比如发射的炮弹。这种将物体拉向彼此的力就是重力。

那么，重力是如何运作的呢？物体的质量越大，产生的力或引力就越大。当物体距离越远时，力就越弱。牛顿的工作和他对引力的理解被用来解释一切，从棒球的轨迹到地球绕太阳的轨道。但牛顿的发现并没有就此止步。1687 年，牛顿出版了他的《自然哲学的数学原理》一书，在书中他扩展了他的万有引力定律和三个运动定律。他的工作为现代物理学奠定了基础。在此发现的基础上，电力领域不断取得进步。1800 年，意大利物理学家亚历山德罗·伏特创建了第一个伏打堆，这是电池的早期形式。1915 年，爱因斯坦提出了广义相对论。该理论将引力重新定义为由质量和能量的存在引起的时空弯曲，而不是一种力。牛顿和爱因斯坦都极大地增进了我们对引力的理解。他们的理论标志着物理学领域的重要里程碑，并对科学和技术产生了深远的影响。

6.抗生素

抗生素的发明彻底改变了现代医学，它的出现拯救了无数生命。人类使用抗生素的历史可以追溯到数千年前，但直到最近的历史，我们才意识到细菌会引起某些感染，并且可以提供现成的治疗方法。1909 年，德国医生保罗·埃利希注意到某些化学染料不会给某些细菌细胞着色，他相信有可能杀死某些细菌而不杀死周围的其他细胞。埃利希因其发现被称为“免疫学之父”，他发现了梅毒的治疗方法，科学界的许多人认为这是第一种抗生素。然而，埃利希将他的发现称为化疗，因为它使用化学物质来治疗疾病。

大约 30 年后，乌克兰裔美国微生物学家塞尔曼·瓦克斯曼创造了“抗生素”一词。当今最知名的抗生素之一是青霉素，它是由苏格兰微生物学家亚历山大·弗莱明偶然发现的。1928 年，弗莱明离开实验室一段时间后，发现一种真菌青霉污染了培养皿中的葡萄球菌。他注意到真菌在盘子上形成了无菌区域，经过多次试验，弗莱明成功证明 P. notatum 可以阻止葡萄球菌的生长。青霉素很快被大规模生产，并在第二次世界大战期间帮助挽救了许多生命。青霉素用于治疗细菌引起的感染，它的作用是阻止和防止细菌生长。

7.大爆炸理论

大爆炸理论是关于宇宙起源的主流理论之一，该理论认为大约 137 亿年前，宇宙中的所有物质都聚集在一个小点内，随后发生了一次大爆炸，导致宇宙急剧膨胀并持续至今。该理论最早由比利时宇宙学家兼天主教牧师乔治·勒梅特于 1927 年提出，但当时并未引起广泛关注。尽管许多科学家最初并不相信宇宙正在膨胀，但在埃德温·哈勃发现离我们越远的星系似乎移动速度越快之后，这一观点变得更有说服力。勒梅特 1927 年的论文也因此得到认可，“大爆炸”一词出现在他 1931 年的相关论文中。

为了进一步研究宇宙，科学家们需要克服地球大气层对观测的限制。因此，研究人员，特别是莱曼·斯皮策，建议在太空中放置一台望远镜。在欧洲航天局的资助下，美国宇航局于 1990 年 4 月 24 日发射了以宇宙学家先驱命名的哈勃太空望远镜，它成为当时人类最强力的望远镜。

据欧洲航天局称，大爆炸产生了大量原始光，随着时间的推移，这些光“冷却”并变得不可见，但研究人员能够探测到所谓的宇宙微波背景（CMB），这是第一束穿过宇宙的光的冷却残余物，一些研究人员甚至将其称为大爆炸的回声。

8. 疫苗

本杰明·富兰克林曾说：“一分预防胜过十分治疗”，这一观点不仅适用于火灾防范，对健康和保健也同样适用。疫苗的出现有助于预防多种严重疾病，保证人们的安全，例如，人们很少感染小儿麻痹症等疾病，天花也已被根除。

什么是疫苗？根据美国疾病控制中心（CDC）的说法，疫苗是一种将少量疾病引入人体的保护方法，以便在疾病再次进入人体时，人体可以形成免疫反应。基本上，通过疫苗，人体会接触到某种疾病，免疫系统会因此建立防御机制。

第一种疫苗是何时研制出来的？据世界卫生组织 (WHO) 称，1796 年，爱德华·詹纳 (Edward Jenner) 博士利用牛痘疮（一种类似于天花的疾病）的感染材料研制出了第一种疫苗。他给一个名叫詹姆斯·菲普斯（James Phipps）的 8 岁男孩接种了这种物质，虽然这个男孩一开始感觉不舒服，但后来痊愈了。几个月后，詹纳用天花疮的材料对菲普斯进行了测试，发现菲普斯根本没有生病。从那时起，天花疫苗在接下来的几个世纪里避免了无数人的死亡。

小儿麻痹症疫苗是何时发明的？从 1796 年到 1945 年，医生和科学家努力研制针对西班牙流感、黄热病和流感等其他严重疾病的疫苗。其中一位医生是乔纳斯·索尔克，1945 年索尔克帮助开发流感疫苗后，他开始研究脊髓灰质炎疫苗。1952 年至 1955 年间，索尔克完成了疫苗的研制，并开始了临床试验。索尔克的疫苗需要针头和注射器，但到 1960 年，阿尔伯特·萨宾 (Albert Sabin) 为脊髓灰质炎疫苗发明了一种不同的输送方法。萨宾的版本可以通过滴剂或方糖给药。

9.进化

进化论是一种理论，该理论认为生物体在基因水平上从一代到下一代发生变化并适应环境。这可能需要数百万年的时间，并且可以通过自然选择等方式实现。动物的颜色或喙的形状可能会随着时间的推移而改变，具体取决于环境的变化，这有助于它们躲避捕食者或更好地捕获猎物。

进化论之父是查尔斯·达尔文，他在研究了加拉帕戈斯群岛的动物，特别是雀类后确定了这一点。他指出，每个岛上的雀都有不同的喙，这些喙帮助雀类在特定的岛屿上寻找主要食物来源。有些有较大的喙，用于敲开坚果和种子，而另一些则有较小且较窄的喙，用于寻找昆虫。这些观察结果为查尔斯·达尔文赢得了进化论之父的称号。

尽管自达尔文 1859 年发表《物种起源》以来，进化论已经发生了变化，但他帮助为现代科学家奠定了框架。进化论既是事实也是理论。数千年来，人们一直坚信世界及其所有有机体都是由一种力量创造的。然而，随着科学的进步，有明确的证据反对这一点。这个问题的答案很复杂，因为进化既是事实，也是理论。国家科学教育中心认为，科学理解既需要理论，也需要事实。有证据表明，生物体随着时间的推移而发生变化或进化，科学家现在有方法研究和确定这些变化是如何发生的。

10.Pilot ACE计算机

Pilot ACE是英国第一代电子计算机之一，由英国国家物理实验室（NPL）在1950年代早期设计制造。这台计算机是ACE的预选方案，由阿兰·图灵设计，但由于ACE的延迟，图灵在建设过程中离开了NPL。之后，詹姆斯·哈迪·威尔金森接手了该项目，并在Harry Huskey的协助下完成了设计。

1950年5月10日，Pilot ACE首次成功运行其第一个程序，并于当年12月公开演示。虽然最初被设计为原型机，但Pilot ACE显示出了潜在的实用价值，特别是在当时缺少其他计算机设备的情况下。1951年底，经过一些升级后，Pilot ACE的运行变得实用，正式投入使用，并在接下来的几年时间里提供了相当的运行服务。

Pilot ACE总共有约800个真空管，使用水银延迟线作为主存。原始的存贮大小是128个32位的字，之后扩充到352个字；1954年添加了一个4096大小的磁鼓存储器。基础时钟频率是1MHz，在英国早期电子计算机中是最快的。运行一条指令的时间高度依赖于指令在存储器中的位置（原因是使用延迟线存储器），一个加法可能需要64毫秒至1024毫秒。Pilot ACE相当成功，其商业机型名叫DEUCE，由制造和销售。1955年5月，该机器退役，被送到伦敦科学博物馆，并保存至今。

这10次科学发现不仅改变了我们对世界的认知，还推动了科学技术的发展，深刻地影响了人类社会的各个方面。你还知道哪些其他颠覆性的科学