2004年1月4日和1月25日，美國“勇氣”號和“機遇”號火星車分別在火星登陸。兩輛火星車的最大成就是共同發(fā)現(xiàn)了火星上曾經(jīng)有水的證據(jù)。同時，在環(huán)火星軌道上運行的歐洲“火星快車”探測器也發(fā)現(xiàn)火星南極存在冰凍水。這是人類首次直接在火星表面發(fā)現(xiàn)水。

　　在經(jīng)歷9個多月的太空旅行后，美國“鳳凰”號火星探測器2008年5月25日成功降落在火星北極附近區(qū)域，這是第一個在火星北極附近著陸的人類探測器。按照計劃，“鳳凰”號著陸后展開了為期3個月的火星地面探測。同年7月30日，“鳳凰”號的機械臂把一份土壤樣本遞送到熱量和釋出氣體分析儀中。在樣本加熱時，分析儀鑒別出其中有水蒸氣產(chǎn)生。這是火星上存在水的最直接證據(jù)。

　　2009年11月，科學家們肯定地表示，月球上有水而且數(shù)量可觀。2009年10月9日，美國航空航天局利用火箭在月球表面撞出一個直徑100英尺的坑，并在產(chǎn)生的碎片中測量到25加侖以水蒸氣和冰的形式存在的水。

　　2、人類基因組序列圖完成

　　2000年6月26日，美國總統(tǒng)克林頓和英國首相布萊爾聯(lián)合宣布：人類有史以來的第一個基因組草圖已經(jīng)完成。

　　2001年2月12日，中、美、日、德、法、英等6國科學家和美國塞萊拉公司聯(lián)合公布人類基因組圖譜及初步分析結果。

　　人類基因組計劃中最實質(zhì)的內(nèi)容，就是人類基因組的DNA序列圖，人類基因組計劃起始、爭論焦點、主要分歧、競爭主戰(zhàn)場等都是圍繞序列圖展開的。在序列圖完成之前，其他各圖都是序列圖的鋪墊。也就是說，只有序列圖的誕生才標志著整個人類基因組計劃工作的完成。

　　2003年4月15日，在DNA雙螺旋結構模型發(fā)表50周年前夕，中、美、日、英、法、德6國元首或政府首腦簽署文件，6國科學家聯(lián)合宣布：人類基因組序列圖完成。

　　人類基因組圖譜的繪就，是人類探索自身奧秘史上的一個重要里程碑，它被很多分析家認為是生物技術世紀誕生的標志。也就是說，21世紀是生物技術主宰世界的世紀，正如一個世紀前量子論的誕生被認為揭開了物理學主宰的20世紀一樣。

　　人類基因組蘊涵有人類生、老、病、死的絕大多數(shù)遺傳信息，破譯它將為疾病的診斷、新藥物的研制和新療法的探索帶來一場革命。

　　2007年，科學家首次闡述了人與人之間的DNA究竟存在著多大的差異。這是一個巨大的概念性飛躍，它將影響從醫(yī)生如何治療疾病到人類如何看待自己以及保護個人隱私等各個方面。

　　3、細胞重新編程技術

　　美國《科學》雜志評選出的2008年十大科學進展，細胞重新編程“定制”細胞系方面的進展名列第一位。

　　《科學》雜志說，這些細胞系以及“定制”它們的有關方法，為科研人員理解甚至未來治愈一些醫(yī)學上的頑疾提供了工具，比如帕金森氏癥、Ⅰ型糖尿病等。

　　所謂細胞重新編程，是指通過植入新的基因，改變細胞的發(fā)育“記憶”，使其回到最原始的胚胎發(fā)育狀態(tài)，就能像胚胎干細胞那樣進行分化，這樣的細胞被稱作“誘導式多能干細胞”。

　　2008年，有兩個科研小組從罹患不同疾病的患者身上提取細胞，重新編程，使其“變身”為干細胞。他們選取的疾病大多數(shù)是很難或者不可能用動物模型來進行研究，這就使得獲取人類細胞系進行研究的需求變得更為迫切。

　　《科學》雜志認為，這些新的細胞系將成為科研人員理解疾病如何發(fā)生、發(fā)展的重要工具，另外對醫(yī)學領域篩選潛在藥物可能也有幫助。如果科學家將來完全掌握細胞重新編程技術，能夠更準確地控制這一技術，使其變得更加有效、安全，那么患有不同疾病的患者將有可能用自體健康細胞來治病。

　　4、人類最早祖先確定

　　身高4英尺(約合1.21米)的“阿爾迪”成為迄今為止人類發(fā)現(xiàn)的最古老原始人。她生活在440萬年前，直到1992年被發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過17年的探尋和研究，科學家將埃塞俄比亞出土的100多塊碎片拼接起來，并成功復原了她的骨骼模型。

　　2009年10月，科學家公布了這一成果。令人吃驚的是，作為人與黑猩猩的共同祖先，“阿爾迪”卻與黑猩猩大不相同。此外，盡管生活在森林中但卻能夠直立行走的事實，推翻了此前有關空曠草原地形對于人類兩足發(fā)展至關重要的理論。

　　5、證實宇宙暗物質(zhì)存在

　　2003年，美國匹茲堡大學斯克蘭頓博士領導的一個多國科學家小組，借助了美國“威爾金森微波各向異性探測器”衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)以及另一項名叫“斯隆數(shù)字天宇測量”的觀測計劃的結果進行了對比分析。觀測分析得出結論認為，宇宙中僅有4%是普通物質(zhì)，23%是暗物質(zhì)，73%是暗能量。2006年一個美國天文學家小組通過美宇航局的“錢德拉”X射線太空望遠鏡等設備觀測遙遠星系的碰撞，發(fā)現(xiàn)了宇宙暗物質(zhì)存在的最直接證據(jù)。2007年，歐洲和美國的科學家在《自然》雜志上發(fā)表了首次為宇宙暗物質(zhì)繪出的三維圖。

　　6、干細胞研究成果豐

　　2000年，克隆和干細胞研究取得進展。在克隆方面，科學家克隆成功了最難克隆的動物之一：豬。

　　2002年，以色列科學家將人體“腎臟前體細胞”移植到老鼠體內(nèi)后，發(fā)育成與老鼠本身腎臟大小差不多的、具有一定功能的類似器官。

　　2003年，美國科學家首次對人類胚胎干細胞完成了基因工程操作，在干細胞應用于醫(yī)療研究上前進了一大步；日本科學家首次培育出人體胚胎干細胞；中國科學家首次將人類皮膚細胞與兔子卵細胞融合，培植出人類胚胎干細胞。

　　2006年，澳大利亞科學家在世界上首次成功利用單個干細胞使實驗鼠體內(nèi)新長出乳腺。英國科學家首次利用臍帶血干細胞培育出微型人造肝臟。

　　2007年，美國和日本兩個獨立研究小組分別宣布，他們成功地將人體皮膚細胞改造成了幾乎可以和胚胎干細胞相媲美的干細胞。這一成果有望使胚胎干細胞研究避開一直以來面臨的倫理爭議，從而大大推動與干細胞有關的疾病療法研究。

　　7、納米技術重要應用

　　2001年，納米技術領域獲得多項重大成果。繼在2000年開發(fā)出一批納米級裝置后，科學家再進一步將這些納米裝置連接成為可以工作的電路，這包括納米導線、以納米碳管和納米導線為基礎的邏輯電路、以及只使用一個分子晶體管的可計算電路。分子水平計算技術的飛躍有可能為未來誕生極微小但極快速的分子計算機鋪平道路。

　　2003年，美國加利福尼亞大學伯克利分校的科學家用碳納米管研制出世界上最小的納米電動機。

　　2006年，美國佐治亞理工學院教授王中林等成功地在納米尺度范圍內(nèi)將機械能轉(zhuǎn)換成電能，研制出世界上最小的發(fā)電機——納米發(fā)電機。

　　8、歐洲強子對撞機啟動

　　歐洲大型強子對撞機是目前世界上最大的強子對撞機。2008年9月1日，對撞機正式啟動。9月19日，對撞機因事故被迫停止運作。

　　2009年11月20日，對撞機重新啟動，并實現(xiàn)了第一束質(zhì)子流貫穿整個對撞機。2009年11月30日創(chuàng)造了質(zhì)子加速的新世界紀錄。對撞機將兩束質(zhì)子流加速到了1.18萬億電子伏特的能級，打破了美國費米國家實驗室加速器2001年創(chuàng)下的0.98萬億電子伏特的紀錄，這使得大型強子對撞機真正成為世界上“最強的機器”。2009年12月8日晚，又成功實現(xiàn)一次總能量高達2.36萬億電子伏特的質(zhì)子流對撞，再次創(chuàng)下能級最高紀錄。

　　歐洲大型強子對撞機從上世紀90年代初開始設計，來自包括中國在內(nèi)的80多個國家和地區(qū)的約7000名科學家和工程師參與建設。它位于日內(nèi)瓦附近瑞士和法國交界地區(qū)地下100米深處總長約27公里的環(huán)形隧道內(nèi)。

　　9、人類探測器創(chuàng)最遠紀錄

　　歐洲航天局官員2005年1月15日凌晨宣布，地面控制中心已收到來自“惠更斯”號探測器經(jīng)由“卡西尼”號飛船傳回的信號，表明“惠更斯”號已成功登陸土衛(wèi)六。這創(chuàng)造了人類探測器登陸其他天體最遠距離的新紀錄。

　　“惠更斯”號探測器是1997年10月由美國“卡西尼”號飛船攜帶發(fā)射升空的，經(jīng)過7年約35億公里的飛行后進入土星軌道，并于2004年12月25日分離。

　　10、龐加萊猜想被證明

　　2006年6月3日，經(jīng)過美國、俄羅斯和中國數(shù)學家30多年的共同努力，兩位中國數(shù)學家——中山大學的朱熹平教授和美國里海大學教授及清華大學兼職教授曹懷東，最終證明了百年數(shù)學難題——龐加萊猜想。

　　1904年，法國學者亨利·龐加萊提出了一個猜想：在一個封閉的三維空間，假如每條封閉的曲線都能收縮成一點，這個空間一定是一個圓球。龐加萊的短短幾行字，成為數(shù)學界100多年未能證明的難題。

　　龐加萊猜想和黎曼假設、霍奇猜想等一樣，被并列為七大數(shù)學世紀難題之一。