100年澳大利亚科学成果
AUSTRALIA: 100 YEARS OF DISCOVERY AND INNOVATION IN SCIENCE AND TECHNOLOGY
澳大利亚百年科学探索与创新
澳大利亚被世界科研界称为“世界一流的创新之国“。那些耳熟能详的科研成果,黑匣子、心脏起搏器、人工降雨、体外受精、太阳能热水器等,造福着全世界。
澳大利亚是一个富有创造性的国度,在许多行业领域的科学研究和复杂问题解决方面取得了傲人成绩。科技创新是澳大利亚企业竞争力和经济生产力的核心驱动因素。作为一个知识型和服务密集型经济体,澳大利亚拥有世界级的科学和学术机构,孜孜不倦致力于研究和发展(R&D)。
今天,让我们一起走过澳大利亚精彩绝伦的”科研100年“。
发展历史
1901年: 联邦小麦
威廉•法勒(William Farrer)培育出一种能够抵抗真菌锈病和干旱的联邦小麦品种。
1901年: 分离矿石的浮选法
这是一种利用气泡让金属矿石浮到表面从而将矿石从碎石中分离的方法。这一方法由新南威尔士的查尔斯•波特(Charles Potter)和纪尧姆•德尔普拉特(Guillaume Delprat)发明。
1905年: 推力轴承
安东尼•米歇尔(Anthony Michell)发明了瓦片式推力轴承,它能减少摩擦、 增大传输功率。该项发明为研发现代大型快船的蒸汽涡轮和水涡轮以及螺旋桨驱动装置提供了可能。
1915 年: X射线晶体学
威廉•劳伦斯•布拉格爵士(Sir William Laurence Bragg)和他的父亲威廉•亨利•布拉格(William Henry Bragg)发现了利用X射线分析晶体结构的技术,此项新技术的应用为稍后DNA双螺旋结构的发现奠定了基础,。他们因此于1915年共同赢得了诺贝尔奖。
1918年: 炭疽病疫苗
1918年,约翰•麦加维•史密斯(John McGarvie Smith)向新南威尔士政府秘密捐赠了接种一次即可起到保护作用的炭疽病疫苗的研制方法。随后,麦加维•史密斯研究所成立,以制造此种疫苗。
1926年: 心脏起搏器
悉尼克朗大街女子医院一名不愿留名的医生发明了澳大利亚最早的心脏起搏器。
1941年: 青霉素开始投入生产
由霍华德•弗洛里(Howard Florey)领导的工作小组所萃取、提炼的青霉素成功通过了人体试验,并及时投入生产以救助二战伤员。弗洛里于1945年获得诺贝尔奖。
1947年: 人工降雨
澳大利亚联邦科学与工业研究组织的科学家们成功地进行了第一次“播云”试验,在新南威尔士巴瑟斯特附近地区实现人工降雨。
1950年: 伯奇还原法
阿瑟•伯奇(Arthur Birch)是一位有机化学家,他归纳出合成有机化学中一个具有突破性的反应程序——“伯奇还原法”,此法则后应用于口服避孕药的研制。
1952 年: 原子吸收分光光度计
澳大利亚联邦科学与工业研究组织的艾伦•沃尔什爵士(Sir Alan Walsh)发明了这种能够快速分析金属元素化学成分的仪器。该项发明被誉为20世纪“化学分析领域最重大的进步”。
1953年: 太阳能热水器
太阳能热水器的原始雏形由维多利亚州的联邦科学与工业研究组织研发成功。
1957年: 采用皱褶永久定型技术的裤子
澳大利亚联邦科学与工业研究组织的阿瑟•法恩沃思博士(Dr Arthur Farnworth)研发出通过在羊毛纤维中加入一种特殊的树脂以改变其化学结构从而永久定型织物皱褶的工艺。
1958年: 飞行记录器“黑匣子”
戴维•沃伦博士(Dr David Warren)发明了飞行记录器“黑匣子”。该装置用于记录飞行员的声音和一些仪表的读数,目前已成为全世界所有商用飞机和许多军用飞机上的标准设备。
1960年: 塑料镜片
科学光学实验室研制出了世界上最早的塑料镜片,比玻璃镜片轻60%。
1961年: 超声波扫描仪
乔治•科索夫(George Kossoff)和戴维•鲁宾逊(David Robinson)在联邦卫生部的超声波研究所制造出了第一台超声波扫描仪。
1963 年: 大脑中的突触传递
约翰•卡鲁•埃克尔斯(John Carew Eccles)发现了神经细胞膜外围和中部与兴奋和抑制有关的离子机制并因此获得1963年诺贝尔医学奖。
1964年: 乳胶手套
安信(Ansell)公司自1905年起开始生产家用橡胶制品。1964年,他们生产出适用于外科手术的一次性乳胶手套。该乳胶技术是澳大利亚的一项重大创新。
1965年: 充气式飞机逃生滑梯
澳大利亚航空公司(Qantas)的杰克•格兰特发明了可以当作水上救生筏使用的飞机充气式逃生滑梯。现在这种滑梯已经成为各大航空公司航班上的标准安全设备。
1968年: 多价抗蛇毒血清
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)研制出一种能够治疗澳大利亚大多种蛇毒咬伤的抗毒蛇血清。
1969年: 澳大利亚转播首次登月实况
位于新南威尔士州帕克斯小镇的射电望远镜接收并向全世界转播了人类首次登月的第一批电视图像。
1970年: 领先的显微外科技术
悉尼的厄尔•欧文教授(Professor Earl Owen)实施了首例显微外科手术,为患者重新接上被切断的食指,成为显微外科领域的先驱。
1973年: 体外受精
蒙纳士大学(Monash University)医学中心发布了世界上首个利用体外受精技术成功受孕的案例。
1974年: 部分稳定氧化锆
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)研制出部分稳定氧化锆。这是一种极其坚韧、具有广泛工业用途陶瓷材料。
1975年: 胰岛素的生产
约翰•夏因博士(Dr John Shine)在分子遗传学和分子神经生物学方面浓厚的研究兴趣引导他完善了胰岛素大批量生产中所采用的基因克隆技术。
1975年: 发现细胞介导免疫的特征
彼得•多尔蒂博士(Dr Peter Doherty)与他的同事罗尔夫•辛克纳吉(Rolf Zingernagel)预言了组织相容性抗原在免疫识别领域所扮演的角色,尤其是其对受病毒感染细胞的识别功能。两人于1996年共同获得诺贝尔生理学或医学奖。
1975年: InterScan 地控空导航系统
此项利用微波技术指导飞机进场和着陆的导航系统在墨尔本泰勒马林国际机场成功通过测试。
1978年: 合成岩
特德•林伍德教授(Professor Ted Ringwood)领导澳大利亚国立大学(Australian National University)的研究小组研制出能够以固化形式安全贮存高放射性核废料的材料——合成岩。
1978年: 仿生耳
墨尔本大学(The University of Melbourne)的格雷姆•克拉克教授(Professor Graeme Clark)发明了旨在帮助重度听力障碍患者重获听力的仿生耳。人工耳蜗有限公司(Cochlear Ltd. )仍在不断生产耳蜗植入器和骨传导植入助听器等医疗设备,以帮助感音神经性和传导性耳聋患者恢复听力。
1979年:幽门螺杆菌
皇家珀斯医院的病理学家罗宾•沃伦博士(Dr Robin Warren)首次在胃粘膜的活组织检查中发现了微小的弯曲状细菌的存在。他与巴里•马歇尔博士(Dr Barry Marshall)由于发现了“幽门螺杆菌以及这种细菌在胃炎和胃溃疡疾病的形成过程中所起到的作用”,于2005年被授予诺贝尔奖。
1983年: 腐蹄病疫苗
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)利用基因工程技术研制出防治牲畜腐蹄病的疫苗。
1984年: 试管婴儿
首例冷冻胚胎试管婴儿在墨尔本出生。其中所使用的体外受精与胚胎移植技术是由利用艾伦•特劳恩森博士(Dr Alan Trounsen)与琳达•莫尔博士(Dr Linda Mohr)所研发的。
1991年: HPV疫苗
宫颈癌疫苗的发明为人类卫生与健康作出了重大贡献。1991年,昆士兰大学(The University of Queensland)免疫和代谢研究所的弗雷泽教授(Ian Hector Frazer)和华人科学家周健在澳大利亚昆士兰大学完成了宫颈癌疫苗技术的研发。
澳大利亚重大创新成果亮点
聚酯钞票
“在澳大利亚,聚酯钞票已经替代了所有面值的纸币。随着每年超过180亿的聚酯钞票的发行,以及点钞机的广泛使用,澳大利亚的经验证明聚酯钞票可以使用而且效果很好。” ——澳大利亚储备银行
澳大利亚是全世界第一个发行整套聚酯钞票的国家。除了与众不同的透明窗口这一主要防伪功能以外,这种钞票还有其它包括光学可变图像、阴影图像、浮凸印刷以及金属性、位变异构性或异染性油墨的使用等安全防伪特色。聚酯钞票不仅增强了防伪功能,而且在耐久性方面也比其所取代的普通澳大利亚纸币强四倍,更能在其使用周期结束时得到循环利用,用于生产丰富多样的塑料制品。
太阳能电池技术
新南威尔士大学(The University of New South Wales)的澳大利亚研究理事会高级硅光电学与光子学精英中心被全球公认为世界一流的光电研究机构之一。1985年,由马丁•格林教授(Professor Martin Green)带领的一组研究人员对限制硅太阳能电池产能的因素进行了实质性的研究,从而将其性能提高了50%以上,由此创下了太阳能电池效率的最高记录。
格林教授始终在其研究领域处于领先地位,并于不久前被授予澳大利亚最具威望的奖项——联邦研究金,以资助他所引导的对于纳米结构以硅为基础的串联太阳能电池的研究。格林教授志在研发出新一代低成本的硅太阳能电池,以大幅减少利用日光发电的成本。这既为澳大利亚工业创造新的机遇,也为缔造一个更加清洁的环境做出贡献。
农作物生长
两名澳大利亚人发现了决定植物何时停止生长和开始开花的基因。开花调节基因(FLC)的发现可以增加全世界农作物的产量,并提高最贫困国家农作物的营养价值。
采矿技术
澳大利亚在矿物和石油的勘探与开采领域具有悠久的历史,它也因此在采矿技术服务领域扮演了举足轻重的发明者角色。澳大利亚公司开发出了全世界约60%的采矿软件,并在诸多相关科技领域引领世界潮流,如:勘探评价和采矿处理技术;采矿设备;科学分析技术等等。澳大利亚在采矿领域的创新成果包括设计出全世界第一个能在钻孔核心对矿物质进行测绘的自动化系统,发现矿址修复新方法以及建造了世界上第一个综合型双向矿上急救通信系统。
纳米技术——伟大的头脑思考细微的东西
澳大利亚是纳米技术研究领域的领军者。1987年,澳大利亚科学家研制出世界上第一台纳米机,该设备体形极小,其部件仅为分子大小。这种生物传感机可用于医疗检查身体内部器官、分析污染成分或支持微型电脑。现在,从服装、化妆品到量子计算和药品研发、纳米技术(一门对十亿分之一米宽度的材料进行操作和处理的科学)已经渗透到我们生活的各个方面。
澳大利亚拥有丰富的资源,跨学科的研究基地以及多样的国际合作经验。澳大利亚约有70个研究团体正在研发纳米技术,其中包括澳大利亚政府所属的研究机构、大学研究院及50多家纳米技术公司。政府和私营机构每年都会投入大约1亿澳元推动纳米技术的研究及其商业化应用。纳米材料和微粒是纳米科技的基础,也是纳米技术的研究和商业化应用中的两大重点攻关领域。
在培养下一代的纳米技术研究人员方面,澳大利亚也走在世界前列。南澳大利亚州的弗林德斯大学(Flinders University)于2003年开设了世界上第一个学习纳米技术的本科学位,另外还有12家教育机构和科研院校也在开展纳米技术领域的教学工作。
2003年11月,昆士兰大学(The University of Queensland)内的澳大利亚研究委员会(ARC)功能纳米材料中心成立。该中心将澳大利亚四所大学的研究专家和它们的国际合作伙伴紧密联系在一起,旨在从基础理论到实际应用的各个层面对各种纳米材料的合成、特性和应用进行具有世界水准的研究;同时与国际其他前沿研究机构建立紧密的交流与合作关系,从而确立澳大利亚在该新兴领域的主导地位。该中心的研究项目侧重于功能纳米材料的新兴合成技术、特性和应用,例如纳米微粒、纳米管、薄膜、纳米孔和纳米合成材料等。该中心的研究项目将通过创新技术和工艺,加强新型纳米材料和产品在清洁能源、环境保护和卫生保健等行业的应用,以期带来巨大的国际影响。
澳大利亚的生物科技 —— 亚太第一, 世界第六
澳大利亚是亚太地区首屈一指的生物科技研发中心,其科研实力位居全球第六。澳大利亚在生物医药研究领域具有深厚的根基以及独特的生物多样性资源,其生物科学技术也因此而蓬勃发展。澳大利亚拥有众多围绕生物科技而开展研究的机构,其中包括企业、大学、联邦及州政府拨款设立的研究机构以及其他私立、非盈利性组织和科研机构等。目前,澳大利亚约有400多家以生物制品的研发为核心业务的科技公司。它们受益于政府公平的管理法规和对生物科技业的强大支持;它们坚实的科研力量为澳大利亚打造出一条从探索先进的治疗方法到研发医药新产品的健康通道。
澳大利亚是世界上举足轻重的生物医学研究基地,其主要的医学研究领域包括: 神经科学、免疫学、干细胞、人类生殖健康、癌症以及传染病的防治。澳大利亚国家健康和医疗研究委员会(NHMRC)、澳大利亚研究委员会(ARC)、澳大利亚合作研究中心(CRC)以及澳大利亚政府所提供的一系列创新计划为澳大利亚在生物医学领域的研究提供了充足的资金支持。
澳大利亚各大学的学术研究和科技创新能力突出,它们的努力使澳大利亚在生物技术、生物多样性、纳米技术、量子力学和医学等研究领域保持世界领先水平。
领略了澳大利亚优秀的100年科研历史,不难发现,澳大利亚对科学研发十分看重,其中澳洲八大名校的身影频频出现,在澳大利亚的研发和创新中扮演着举足轻重的地位,当之无愧的顶尖学府。
八大名校不仅仅是政治家、企业家的摇篮,更是科学家、发明家成长的地方。
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文章内容编辑:Xavier