2004年1月4日和1月25日，美國(guó)“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)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(shí)，在環(huán)火星軌道上運(yùn)行的歐洲“火星快車”探測(cè)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(gè)多月的太空旅行后，美國(guó)“鳳凰”號(hào)火星探測(cè)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(gè)在火星北極附近著陸的人類探測(cè)器。按照計(jì)劃，“鳳凰”號(hào)著陸后展開了為期3個(gè)月的火星地面探測(cè)。同年7月30日，“鳳凰”號(hào)的機(jī)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(shí)，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(xué)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(guó)航空航天局利用火箭在月球表面撞出一個(gè)直徑100英尺的坑，并在產(chǎn)生的碎片中測(cè)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(guó)總統(tǒng)克林頓和英國(guó)首相布萊爾聯(lián)合宣布：人類有史以來(lái)的第一個(gè)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(guó)科學(xué)家和美國(guó)塞萊拉公司聯(lián)合公布人類基因組圖譜及初步分析結(jié)果。

　　人類基因組計(jì)劃中最實(shí)質(zhì)的內(nèi)容，就是人類基因組的DNA序列圖，人類基因組計(jì)劃起始、爭(zhēng)論焦點(diǎn)、主要分歧、競(jìng)爭(zhēng)主戰(zhàn)場(chǎng)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(shuō)，只有序列圖的誕生才標(biāo)志著整個(gè)人類基因組計(jì)劃工作的完成。

　　2003年4月15日，在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型發(fā)表50周年前夕，中、美、日、英、法、德6國(guó)元首或政府首腦簽署文件，6國(guó)科學(xué)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(gè)重要里程碑，它被很多分析家認(rèn)為是生物技術(shù)世紀(jì)誕生的標(biāo)志。也就是說(shuō)，21世紀(jì)是生物技術(shù)主宰世界的世紀(jì)，正如一個(gè)世紀(jì)前量子論的誕生被認(rèn)為揭開了物理學(xué)主宰的20世紀(jì)一樣。

　　人類基因組蘊(yùn)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(lái)一場(chǎng)革命。

　　2007年，科學(xué)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(gè)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(hù)個(gè)人隱私等各個(gè)方面。

　　3、細(xì)胞重新編程技術(shù)

　　美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)選出的2008年十大科學(xué)進(jìn)展，細(xì)胞重新編程“定制”細(xì)胞系方面的進(jìn)展名列第一位。

　　《科學(xué)》雜志說(shuō)，這些細(xì)胞系以及“定制”它們的有關(guān)方法，為科研人員理解甚至未來(lái)治愈一些醫(yī)學(xué)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(xì)胞重新編程，是指通過(guò)植入新的基因，改變細(xì)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(xì)胞那樣進(jìn)行分化，這樣的細(xì)胞被稱作“誘導(dǎo)式多能干細(xì)胞”。

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

　　《科學(xué)》雜志認(rèn)為，這些新的細(xì)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(duì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域篩選潛在藥物可能也有幫助。如果科學(xué)家將來(lái)完全掌握細(xì)胞重新編程技術(shù)，能夠更準(zhǔn)確地控制這一技術(shù)，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(xì)胞來(lái)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(wàn)年前，直到1992年被發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)17年的探尋和研究，科學(xué)家將埃塞俄比亞出土的100多塊碎片拼接起來(lái)，并成功復(fù)原了她的骨骼模型。

　　2009年10月，科學(xué)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(shí)，推翻了此前有關(guān)空曠草原地形對(duì)于人類兩足發(fā)展至關(guān)重要的理論。

　　5、證實(shí)宇宙暗物質(zhì)存在

　　2003年，美國(guó)匹茲堡大學(xué)斯克蘭頓博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)多國(guó)科學(xué)家小組，借助了美國(guó)“威爾金森微波各向異性探測(cè)器”衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)以及另一項(xiàng)名叫“斯隆數(shù)字天宇測(cè)量”的觀測(cè)計(jì)劃的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。觀測(cè)分析得出結(jié)論認(rèn)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(gè)美國(guó)天文學(xué)家小組通過(guò)美宇航局的“錢德拉”X射線太空望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備觀測(cè)遙遠(yuǎn)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(guó)的科學(xué)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(xì)胞研究成果豐

　　2000年，克隆和干細(xì)胞研究取得進(jìn)展。在克隆方面，科學(xué)家克隆成功了最難克隆的動(dòng)物之一：豬。

　　2002年，以色列科學(xué)家將人體“腎臟前體細(xì)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(guó)科學(xué)家首次對(duì)人類胚胎干細(xì)胞完成了基因工程操作，在干細(xì)胞應(yīng)用于醫(yī)療研究上前進(jìn)了一大步；日本科學(xué)家首次培育出人體胚胎干細(xì)胞；中國(guó)科學(xué)家首次將人類皮膚細(xì)胞與兔子卵細(xì)胞融合，培植出人類胚胎干細(xì)胞。

　　2006年，澳大利亞科學(xué)家在世界上首次成功利用單個(gè)干細(xì)胞使實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)新長(zhǎng)出乳腺。英國(guó)科學(xué)家首次利用臍帶血干細(xì)胞培育出微型人造肝臟。

　　2007年，美國(guó)和日本兩個(gè)獨(dú)立研究小組分別宣布，他們成功地將人體皮膚細(xì)胞改造成了幾乎可以和胚胎干細(xì)胞相媲美的干細(xì)胞。這一成果有望使胚胎干細(xì)胞研究避開一直以來(lái)面臨的倫理爭(zhēng)議，從而大大推動(dòng)與干細(xì)胞有關(guān)的疾病療法研究。

　　7、納米技術(shù)重要應(yīng)用

　　2001年，納米技術(shù)領(lǐng)域獲得多項(xiàng)重大成果。繼在2000年開發(fā)出一批納米級(jí)裝置后，科學(xué)家再進(jìn)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(dǎo)線、以納米碳管和納米導(dǎo)線為基礎(chǔ)的邏輯電路、以及只使用一個(gè)分子晶體管的可計(jì)算電路。分子水平計(jì)算技術(shù)的飛躍有可能為未來(lái)誕生極微小但極快速的分子計(jì)算機(jī)鋪平道路。

　　2003年，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家用碳納米管研制出世界上最小的納米電動(dòng)機(jī)。

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

　　8、歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)啟動(dòng)

　　歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是目前世界上最大的強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)。2008年9月1日，對(duì)撞機(jī)正式啟動(dòng)。9月19日，對(duì)撞機(jī)因事故被迫停止運(yùn)作。

　　2009年11月20日，對(duì)撞機(jī)重新啟動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)了第一束質(zhì)子流貫穿整個(gè)對(duì)撞機(jī)。2009年11月30日創(chuàng)造了質(zhì)子加速的新世界紀(jì)錄。對(duì)撞機(jī)將兩束質(zhì)子流加速到了1.18萬(wàn)億電子伏特的能級(jí)，打破了美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室加速器2001年創(chuàng)下的0.98萬(wàn)億電子伏特的紀(jì)錄，這使得大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)真正成為世界上“最強(qiáng)的機(jī)器”。2009年12月8日晚，又成功實(shí)現(xiàn)一次總能量高達(dá)2.36萬(wàn)億電子伏特的質(zhì)子流對(duì)撞，再次創(chuàng)下能級(jí)最高紀(jì)錄。

　　歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)從上世紀(jì)90年代初開始設(shè)計(jì)，來(lái)自包括中國(guó)在內(nèi)的80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的約7000名科學(xué)家和工程師參與建設(shè)。它位于日內(nèi)瓦附近瑞士和法國(guó)交界地區(qū)地下100米深處總長(zhǎng)約27公里的環(huán)形隧道內(nèi)。

　　9、人類探測(cè)器創(chuàng)最遠(yuǎn)紀(jì)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(lái)自“惠更斯”號(hào)探測(cè)器經(jīng)由“卡西尼”號(hào)飛船傳回的信號(hào)，表明“惠更斯”號(hào)已成功登陸土衛(wèi)六。這創(chuàng)造了人類探測(cè)器登陸其他天體最遠(yuǎn)距離的新紀(jì)錄。

　　“惠更斯”號(hào)探測(cè)器是1997年10月由美國(guó)“卡西尼”號(hào)飛船攜帶發(fā)射升空的，經(jīng)過(guò)7年約35億公里的飛行后進(jìn)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(guò)美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)數(shù)學(xué)家30多年的共同努力，兩位中國(guó)數(shù)學(xué)家——中山大學(xué)的朱熹平教授和美國(guó)里海大學(xué)教授及清華大學(xué)兼職教授曹懷東，最終證明了百年數(shù)學(xué)難題——龐加萊猜想。

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

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