截至目前，俄罗斯科学家已经在各领域取得了一些突破性的发现。 以下是其中最杰出的三项发明。
1.伊利亚·梅奇尼科夫和“伟大的免疫革命”
生物学家伊利亚•梅奇尼科夫(Ilya Mechnikov)因其在先天免疫领域的研究于1908年获得诺贝尔奖。他发现了吞噬细胞，这种细胞能够吞噬和破坏有害细菌。梅奇尼科夫通过研究海星的幼虫展示了这一吞噬过程的工作方式。他将小刺钉在海星幼虫身上，发现棘刺周围出现了一些不寻常的细胞。他推测，这些是聚集在炎症部位并能*死病原体的白细胞。然而，他的理论受到科学界的强烈怀疑，当时的科学界赞成的是另一种理论。
梅奇尼科夫与另一名免疫学家保罗·欧利希(Paul Ehrlich)分享了诺贝尔奖，后者是德国科学家，支持一种与梅奇尼科夫的研究结果相悖的理论。欧利希的适应性免疫方法强调的是抗体的产生。在整个20世纪的大部分时间里，免疫学始终沿着欧利希的适应性免疫理论发展，而梅奇尼科夫的观点似乎有些偏颇。
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然而，在20世纪80年代后期，人们发现许多细胞，特别是负责免疫的细胞，即吞噬细胞，具有特殊的受体，可以识别特定的感染。这些细胞与某些基因有关。一位研究人员在自己的轮文中写道，“事实证明，先天免疫是所有生物的主要特征(与适应性相比)。只有生物体已经在进化阶梯上达到相当高级的水平的情况下……才会出现适应性免疫。然而，先天免疫力负责这一功能的启动和后续运转……。”该文章的作者将梅奇尼科夫的研究结果称为“伟大的免疫革命”。2.普罗霍罗夫、巴索夫和激光
亚历山大·普罗霍罗夫(Alexander Prokhorov)与尼古拉·巴索夫(Nikolai Basov)因创造出激光而备受赞誉，两人于1964年获得了诺贝尔物理学奖。他们与同一领域的美国科学家查尔斯·哈德·汤斯(Charles Hard Towns)分享了这一奖项。
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普罗霍罗夫和巴索夫建造了第一台微波量子发生器，即微波激射器(受激发射的微波放大装置)。与此同时，哥伦比亚大学的查尔斯•哈德•汤斯也进行了类似的实验，但没有使用微波。他使用了光并设计了激光器激射器(受激发射的光线放大装置)。
同时代人是这样回忆起普罗霍罗夫的工作方式的。“他向科学家们提议，就如何从根本上改变他们的工作提出建议。在一个月的时间里，每个人都只给出了一些正式的答复，普罗霍罗夫就拿起一把锤子砸毁了实验室的所有设备。这是一个巨大的丑闻，近半数科学家都辞职了，但剩下的人开始进行新的研究，尽管其未来的成功在当时还很渺茫。几年后，这项研究为他们赢得了诺贝尔奖。”
普罗霍罗夫和巴索夫的工作奠定了量子电子学的基础，经过进一步的研究和发展，远程无线电通信和光纤技术很快成为现实。巴索夫后来研究了激光辐射对化学反应的影响，而普罗霍罗夫则专注于激光在医学中的应用。第一部眼科激光器是就是在他的领导下研制而成，他还率先在外科和口腔医学中使用激光，以及将激光用于治疗结核病和肿瘤疾病。3.海姆、诺沃肖洛夫与“超级材料”
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出生于俄罗斯的物理学家安德烈·海姆(Andre Geim)与康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)因发现石墨烯而闻名，石墨烯是一种“超级材料”，两人因此于2010年获得诺贝尔奖。石墨烯只有一个原子厚度，但其强度是钢材的160倍。它具有非常好的导电和导热性能。有时，石墨烯被称为地球上最有前途的材料，对电子工业来说是一种极具吸引力的材料。
根据诺沃肖洛夫的说法，“石墨烯具有所有其他材料所缺乏的特性。它是真正意义上的纤维。你可以将它当作餐巾纸，翻转、折叠和拉伸它，都可以。这位科学家于几年前接受《福布斯》杂志采访时说：“尽管它柔韧性很好，但它是地球上强度最大的材料。”
瑞典物理学家佩尔•德尔辛(Per Delsing)在诺贝尔奖颁奖典礼上阐述了这种革命性新材料的非凡特质。他说道，用石墨烯制成的一平方米吊床(一个原子厚)足以支撑一只4公斤重的猫。吊床本身重约1毫克，就像猫的胡须一样重。
然而，与此同时，石墨烯难以实现工业化量产。尽管如此，已经有多种方式可以使用超级材料，如，从染发到打高尔夫球。科学家们确信，在微电子中使用石墨烯能够将计算机的速度提高1000倍，从而淘汰目前使用的硅基电子设备。
