“勇气”号和“机遇”号火星车 登陆火星并发现有水的证据
２００４年１月４日和１月２５日，美国“勇气”号和“机遇”号火星车分别在火星登陆。截至２００４年底，“勇气”号已在火星表面行驶４公里，详细探测了１１个火星表面目标，向地球发回了３．１万多张照片；而“机遇”号也走了近２公里，详细探测了２２个目标，向地球发回了２．９万张照片。两辆火星车的最大成就，是共同发现了火星上曾经有水的证据。同时，在环火星轨道上运行的欧洲“火星快车”探测器也发现火星南极存在冰冻水。这是人类首次直接在火星表面发现水。“勇气”号还发现了一种从未在火星上见过的石头，科学家初步判断可能是火山喷发或陨石撞击的证据。而“机遇”号正赶往它最初的登陆地点，看看它的登陆防护罩的现状，其结果将有助于宇航局设计探测其他星球的登陆器。火星车登陆的意义不仅在于它们的新发现，更在于这是“哥伦比亚”号航天飞机失事之后美国航天的第一次重大成功，它使航天探索恢复了信心，也 使公众重新燃起了对宇宙的兴趣。
美超音速飞机创飞行时速超万公里新纪录
美国宇航局研制的无人驾驶Ｘ－４３Ａ超音速实验飞机，成功完成了速度约为１０马赫（即每小时11260公里）的试验飞行。这一速度创下了新的世界纪录。马赫为飞行器的速度与当地音速之比，１０马赫即１０倍于音速。超音速燃烧冲压式喷气发动机是一种新型发动机，其燃料的燃烧利用了高速飞行所产生的压缩气流，能直接从空气中获取氧气。超音速燃烧冲压式喷气发动机最终能在大气层内和进入绕地轨道的第一阶段，提供更安全、更灵活且耗资较少的高速飞行。与火箭不同的是，采用这种发动机的飞机可以减速，与普通飞机相似。此次飞行是一个重要的里程碑，它向未来以更可靠、安全和耗资较少的方式向太空发射大型助推工具迈出了一大步，并有助于促进商业航空技术的发展。美国宇航局的超音速燃烧冲压式喷气发动机研究项目进行了约８年，耗资２．３亿美元。X-43A飞机长3.65米、翼展1.5米。
“卡西尼”号飞船成功进入土星轨道
“卡西尼”号飞船于美国东部时间２００４年７月１日零时１２分按计划顺利进入土星轨道，成为首个绕土星飞行的人造飞船。“卡西尼”号将对土星的大气、光环和卫星进行科学研究。“卡西尼”号计划绕行土星７６圈，并于第一圈中达到距土星最近点——距土星最外层大约１９９８０公里。使用核燃料的“卡西尼”号飞船长６．６米，宽３．９米，重约５６７０公斤，携带有１２种科学仪器和一个直径不到２．７米、重３１７公斤的探测器。这个名为“惠更斯”的探测器携带有６种科学仪器，主要负责研究土星的最大卫星土卫六。
科学家相信，对土星大气、光环及其卫星的研究可以帮助解答行星物理学、化学和进化以及生命存在条件等的许多基本问题。耗资３３亿美元的“卡西尼—惠更斯”探索计划由美国宇航局、欧洲航天局和意大利航天局联合实施，美国和１７个欧洲国家的约２６０名科学家参加。这艘飞船于１９９７年１０月发射升空，迄今遨游太空７年，行程３５亿公里。
韩、美科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞
《科学》杂志２００４年２月１１日宣布，韩国和美国科学家成功克隆出了人类早期胚胎，并从中提取出胚胎干细胞。这是科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞。
汉城国立大学和美国密歇根州立大学的科学家从健康妇女捐献的卵丘细胞内提取出细胞核，然后将其植入同一位妇女去除了细胞核的卵细胞内，并采用化学手段刺激卵细胞分裂，共有３０个克隆细胞经过约７天的时间发育到至少几十个细胞组成的、被称为胚囊的早期胚胎阶段。科学家从这些胚囊中分离出２０个内层细胞团，并在此基础上获得一个人类胚胎干细胞系。实验显示，获得的胚胎干细胞具有多能性，可分化成骨骼细胞、肌肉细胞和未成熟的脑细胞等多种细胞类型。此前，美国先进细胞技术公司曾宣布克隆出含十几个细胞的人类早期胚胎，但一直未在学术刊物上发表成果。韩、美科学家指出，新成果证明，利用来自活体的体细胞克隆人类早期胚胎并从中获取干细胞是可行的。
美科学家首次利用核磁共振技术观测到单个电子
美国科学家首次利用核磁共振成像技术，观测到单个电子的具体位置。这一突破实现了核磁共振的原子级成像，将使未来的显微镜可以在纳米尺度上观察到分子内部立体的结构图像。
目前，核磁共振成像技术广泛应用于临床医学，主要用来观测患者机体组织。传统的核磁共振成像仪在对生物体进行成像时，需测量生物体水分子中质子的相对密度，并对这些质子在周围磁场作用下产生的运动进行跟踪。美国国际商用机器公司下属的阿尔马登实验室的科学家采用了一个微型振动悬梁。该微型悬梁的直径只有１００纳米，长度仅为８５微米。借助这一悬梁，科学家能够直接探测固体物质内部单个电子发出的微弱磁信号以及单个电子在周围磁场作用下的运动，使核磁共振成像技术的辨别率达到纳米尺度，将目前观察人体器官用的医疗核磁共振成像设备的精度提高了约１０００万倍。这项成果将对从蛋白质到药品，从集成电路到工业催化剂等各种物质的研究产生重大影响。
美研发利用核反应堆大规模制氢技术
美国一家政府实验室和一家私人公司２００４年１１月２９日联合宣布，它们联合研发出了利用下一代核反应堆制氢的技术，并认为这是氢能源生产领域的一项重大突破。双方将斥资２６０万美元进行下一步的研发。
美国爱达荷国家工程环境实验室和塞拉曼技术公司模拟第四代核反应堆的高温进行的实验表明，可以在极高温下通过电解水大规模提取氢能源。以往普通条件下电解水生产氢不仅耗费大量电能，而且电解过程中的氢转换率较低，不宜大规模生产。利用下一代核反应堆进行高温电解水不仅成本大大降低，具备经济可行性，而且生产效率大幅提升，对环境也不会造成危害。
美国能源部表示，希望借助这种技术在将来实施一个示范项目，达到商业规模生产氢的目标，以进一步研究如何减少美国对石油等传统能源的依赖。
日开发出世界最快光通信技术
日本电信电话公司开发出世界最快的光通信技术，单波长传输速率达每秒１６０吉比特，相当于每秒可传４部两小时长的电影。这一速率是现有传输速率的１６倍，已经在距离为８０公里的传输试验中获得成功。
用电信号传输，单波长传输的速率极限是每秒１００吉比特。光通信潜力更大，但传输距离延长后，信号会变差，这是由于光信号的波形发生了畸变。日本电信电话公司在不把光信号变为电信号的情况下开发出了一种新装置，能在光信号传输时检测到信号的波形畸变，然后将信号恢复原状。
和一般装置相比，新装置检测和矫正的精确度提高了２００倍以上，而且可以适应各种温度和气压变化。日本电信电话公司使用８０公里长的色散移位光纤进行试验。光纤的温度从５摄氏度变化到４５摄氏度，使用新技术传输的光信号基本没有发生变化。这项新技术为建设传输速率更快的新一代光通信网奠定了基础。
美天文学家发现太阳系最遥远的大天体
美国天文学家宣布在距离地球约１３０亿公里的地方新观测到一个绕太阳运转的红色天体，该天体是迄今已知的太阳系中最遥远的大天体，但目前尚不能确定该天体是否为行星。如果它的行星身份得到确认，那么它将成为太阳系第十大行星。天文学家们提议将这个天体取名为“塞德娜”。“塞德娜”观测项目负责人、加利福尼亚理工学院天文学家迈克·布朗形容说，在“塞德娜”所处的位置，太阳看上去如此之小，以致于用一个大头针的针头就可以将太阳完全遮住。
布朗等利用美国帕洛马尔天文台的一架１．２米口径的望远镜首次观测到“塞德娜”。位于智利、西班牙的望远镜也分别证实了这一发现。据推算，“塞德娜”围绕太阳运行一周需要１．０５万年，与太阳的最远距离有可能达到１３００亿公里，这相当于地球与太阳距离的９００倍。另外，有间接证据显示，该天体可能带有一颗卫星。
法艾滋病病毒抗体研究获得重要进展
法国巴斯德研究所科学家成功地在兔子身上获得可以阻止多种艾滋病病毒入侵的抗体。有关专家认为，虽然抗体目前只是在实验室里实现了其功能，但这已是有关研究领域取得的一项重要进展，为艾滋病疫苗研究展示了新的可能。
在美国《免疫》杂志上，巴斯德研究所科学家霍瓦尼西安及其研究小组发表论文说，艾滋病病毒进入人体后，会有选择地侵犯Ｔ淋巴细胞，然后在病毒自身的ｇｐ４１透膜蛋白协助下，病毒的膜与细胞膜相融合，从而使病毒进入细胞内。科学家发现ｇｐ４１透膜蛋白上一个叫ＣＢＤ１的区域，对协助病毒入侵起关键作用。科学家合成了一种类似ＣＢＤ１成分的复合物，并借助它对兔子实施人工免疫。实验显示，接受免疫实验的兔子血清中产生了识别并破坏ＣＢＤ１的抗体。当发现真正的病毒时，抗体确实抑制了多种艾滋病病毒亚型对淋巴细胞的入侵，同时阻止了病毒的自我复制和传播，并抑制了潜藏的已受感染的细胞。
以、美科学家制成能够停止或暂停的分子马达
以色列耶路撒冷希伯来大学和美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员在制造分子马达方面获得新进展。研究人员通过光或电的驱动，可以使分子按照控制模式围绕一个轴旋转，并且能够停止或暂停。这种运动接近马达运动。这一成果将使纳米级“分子机械”能够在一些较大机械无法应用的工业和外科手术中大显身手。《科学》杂志发表了这项研究报告。
这次研究人员使用的分子由４种元素组成——硼、碳、镍、氢。其中镍是关键，因为它在分子中具备多种结合方式。通过测量分子对光的吸收、反射和散射以及周密的理论计算，研究人员已经能够阐释这一分子运转的复杂机制。据介绍，目前进一步工作正在开展之中，包括通过化学键使一个球结合平面，而让另一个球结合分子链，从而完成特定的旋转任务。今后则会尝试将两个分子沿轴连接，以期获得１４４度以外的多种旋转方式。
