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1990-06-24第7版面所有文章内容

日本领先美国的四个科学领域

第7版(国际专页)
专栏:国际科技

  日本领先美国的四个科学领域
泰然
日本不仅在精密加工及其所需的专门技术方面已长期处于领先地位,而且在很多基础研究领域也在逐渐发挥主要作用。不久前,美国科学情报研究所研究部检索了8000多个科学专业领域的1988年“研究现状数据库”,发现日本在具有明显商业意义的4个基础和应用研究领域中,所发表的论文数比其他国家多(见附表)。
虽然在数据库所查阅的论文中,日本科学家发表的论文仅占7.1%,美国科学家发表的论文占了41%,但日本科学家在附表所列出的4个领域中却给人留下了更深刻的印象:在这4个领域中日本发表的论文数量至少是期望值的4倍,而美国发表的论文数量却低于期望值。这无疑表明,在这4个领域中,日本正发挥着主导作用。
一、硒化锌研究 对硒化锌发生兴趣的原因是,它具有一个蓝色光带隙,有可能用来制造蓝色光激光器。蓝色光激光器的一个明显用途是,可提高光学数据存储量。以电视录像盘为例,它的信息量取决于能存储在录像盘上的数位位置,后者又取决于所用激光的波长。目前所用的激光是红色光,如果改用蓝色光,则由于波长缩短1/2,存储密度将增加4倍,因而将能把一部影片拷贝到录像盘上。此外,也可把这种录像盘作为计算机的辅助设备。
分子束外延和金属有机化合物汽相沉淀技术的发展,再度引起了科学家们对制备硒化锌的兴趣。而开发硒化锌薄膜和薄片的制备技术,则是该专业的重点。
二、垂直记录 日本科学家首先提出了垂直磁记录原理,这是一项真正的“日本造”新发现。目前,研究人员正在集中努力把钴—铬薄膜作为记录介质。
垂直磁记录可能潜在的发展前景是,所能得到的线性二进制位密度将比纵向磁记录高得多。然而,要获得较高的线性二进制位密度,必须让磁头更靠近介质,而磁头的浮动间隙,则是实现这一技术的主要限制。80年代初,很多美国公司亦曾大规模开展垂直记录研究,但不久后它们就认为垂直记录不会有十分显著的特点,故失去了兴趣。
然而日本人没有失去兴趣,并由日本通商省发起了垂直记录研究计划。垂直磁记录在接触式记录中,如在软磁盘中可能是有用的。在接触式记录方面,可能不会使用标准的钴—铬介质,而必须使用像钡铁氧体之类的介质,以便获得所需的磨损特性。
三、低合金钢的热塑性 在约800~900摄氏度下加工高强度低合金钢时,会伴随产生裂纹,即出现脆化现象。这表明,在上述温度范围内,高强度低合金钢的可塑性存在着最小值。
很多物质如氮化铝、氮、硫或磷的聚合物等,都会造成脆化现象。这是一个老问题。这种高温裂纹与铸造工艺有关:在连续铸造过程中是把熔化的钢液注入水冷模具之中,然而,在凝固过程把它弯曲成扁坯时,则可能同时产生机械应力和热应力,因而形成的铸件结构是十分脆弱的。
这一领域的研究目标是寻找一种加工工艺,以解决所产生的应力问题。
四、微量酶敏感器 把生物技术、材料科学和电子学结合在一起的生物敏感器,在过去10年中已得到了发展。生物敏感器把生物敏感元件和转换器结合在一起,可产生与试样中特殊化合物的浓度成正比的电信号。
日本在生物敏感器领域的参与程度是不可思议的,有60多家日本公司卷入。它们正投入大量的时间和资金,因为它们深信在不久的将来将出现极其强大的生物敏感器市场。生物敏感器几乎可用来监测任何东西,在临床诊断、食品质量控制、发酵和工艺控制等方面都有应用前景,确实是非常热门的领域。
有很多美国公司在研究生物敏感器,但其规模没有日本的大。
在研究微量酶敏感器方面,日本的目的是生产可靠的、易于使用的大众化设备,以用于监测食品和鱼产品的质量,或在医生诊室或家里进行简单的诊断测试。为了制造易于使用的设备,必须有很小的敏感装置,这就是日本对微型化感兴趣的根本原因。此外,日本拥有很强大的发酵工业,在该工业中,在监测工艺和产品等很多方面,都可以使生物敏感器派上用场。
(附图表)
附表:日本和美国在4个领域中发表的论文数量所占的比例

地球人会“入侵”火星吗?

第7版(国际专页)
专栏:

  地球人会“入侵”火星吗?
胡泳
美国已故著名导演奥森·韦尔斯50多年前曾导演过一出广播剧《“火星人”入侵地球》,描述火星飞船降临地球的情景,成千上万的听众信以为真,万分恐慌,纷纷四出逃难,成为新闻史上的一桩著名事件。时隔半个世纪,不见“火星人”出现,倒是“地球人”揭开了进军火星的序幕。
火星是距地球最近的一颗行星。科学家们相信,对火星的了解可以大大帮助我们认识我们自己居住的星球的起源和演变。深入细致地研究火星的天气和气候改变,有助于我们进一步认识地球上已经发生和正在发生的事情。同时,虽然迄今的探索表明,没有证据证实火星上存在生命,但在火星气候一度温暖湿润的情况下,是否曾经有生命在那里活动,现在仍是个疑问。科学家们渴望通过进一步的实验揭开这个谜。为此,今后几十年内,人类将向火星发射一系列的探测器,以对火星进行充分研究,最终达到征服这个神秘星球的目的。美国、苏联、西欧国家和日本都对这个宏伟规划跃跃欲试。
美国很早就开始了对火星的探索。迄今为止,它一共向火星发送了8个不载人的航天器,其中6个获得成功;最引人注目的是,1976年两颗“海盗号”探测器在火星表面着陆。进入90年代,美国又加快了开发火星的步伐。美国航空和航天局准备在1992年发射探测器“火星观测者”号,绕火星运行一年,绘制火星表面图,收集关于火星大气、化学组成和地质结构的数据。然后再发射一定数量的着陆器,作为气象和地震观察站,获取火星土壤样品,并把它送回地球。这一目标最早也要到2001年才能实现。这些计划将为人类登上火星的可行性提供资料。
苏联的计划与美国大致相似。1994年,它将向火星发射“火星94”号航天器,携带具有高分辨率的电视摄像机和红外线、γ射线分光仪,以分析火星表面的化学组成,并配备长波雷达,以探测表层100米以下的地下水。苏联还计划在2001年左右向地球送回火星的样品,这些样品对科学家有重要意义,因为它们详细记录了火星的历史。
欧洲航空署正在研究它参与火星开发的几个可行方案。一个方案是帮助制造火星探测器,另一个方案是在火星上建立自己的地面工作网。日本也力图在未来的火星开发中占有一席之地。预计今后10年内,日本将制造出自己的火星探测器。
在这场进军火星的热潮中,最激动人心的问题是:人类有可能像登月一样,成功地登上火星吗?科学家们普遍认为,将宇航员送上火星,所遇到的技术困难远比登月要大。首先,必须发展一种利用火星大气层对登陆的航天器进行制动的技术。其次,由于火星表面地形复杂,选择登陆点是一个十分棘手的问题。虽然有过“海盗号”探测器登陆的先例,但它登陆的回旋范围大,如果是载人飞行,登陆只能在选好的登陆点100米范围以内的地方进行,要达到这样的精度决非易事。今后发射的携带摄像机的探测器将会提供许多有关火星表面的情报数据,即使如此,安全的登陆点也很难确定。看来,实现火星的载人飞行尚需时日。

咖啡价格暴跌之后

第7版(国际专页)
专栏:在外国报刊上

  咖啡价格暴跌之后
咖啡是卢旺达唯一的大宗出口商品,约占其出口总收入的80%,在卢旺达经济中具有举足轻重的地位。世界初级产品价格的持续下跌,确已给这个国家带来了一场灾难。
由于历史上形成的单一经济结构,卢旺达对世界市场的依赖性较大,1975至1980年期间,因咖啡价格看好,卢旺达曾经历了一个强劲的经济增长时期。当时国民生产总值年平均增长率约达7%,居民收入每年以3%的速度递增。1977年,仅咖啡出口创汇就上亿美元,财政顺差为9000多万美元,外汇储备达1.4亿美元,经济形势比较好。
然而,自1982年起,卢旺达由于土地遭毁坏、贸易条件恶化、外援减少等消极因素的影响,经济形势变得越来越严峻。1982年至1986年间,国民生产总值增长率每年以1.4%的速度减少。与此同时期,人口增长率却上升到3.7%。因此,人均国民生产总值逐年下降,去年比过去约降低10%。
咖啡和茶叶价格的暴跌引起了出口收入的大幅度下降,1986年至1988年间,咖啡(占卢旺达出口收入的80%)价格下跌了40%,茶叶(占卢旺达出口收入的10%)下跌了27%,卢旺达出口收入因此约减少了40%。1989年,形势进一步恶化,咖啡价格在原来的基础上又下跌了23%。面对如此严峻的经济形势,卢旺达不得不大量举债。1982年,国内公债仅为国民生产总值的6.1%,1988年达到13.9%。外债从1978年的74亿卢旺达法郎上升到1988年的500多亿卢旺达法郎,每年约以20%的速度增长。债务利息也由1978年的1.37亿卢旺达法郎上升到1988年的18.8亿卢旺达法郎。
咖啡市场的不景气,给本来就很脆弱的卢旺达农业造成了更大的压力。卢旺达,面积约2.63万平方公里,却生活着600多万人口,其中90%以农业为生。地少人多引起了农田的小块分割,加之受气候异常和病虫害的影响,农业连续几年减产。目前,卢旺达面临严重的粮食短缺,好些地区已发生饥荒。卢旺达政府已向国际社会呼吁给予紧急食品援助,需要量估计为13.7万吨。
为了克服困难,重振经济,卢旺达政府于1989年底召开会议,决定停止执行部分中短期计划,着手实施一系列紧急措施。
决定强调,通过加强粮食的自给自足政策,使人民的基本生活条件得到保障。具体的做法是,在政府的政策和科技框架结构支持下,每个农业经营者在保证自己粮食自给的同时,还要努力向社会提供一定的粮食、畜产品和蔬菜等。这项计划同样包括诸如改善畜牧业、加强渔业、发展蜂蜜生产以及开发森林产品等措施。此外,政府一方面努力恢复咖啡、茶叶、除虫菊等“传统”出口产品的竞争力,另一方面力图使出口产品多样化,增加四季豆、甜椒和花草的出口。
在改善财政状况方面,卢旺达政府确定了三个目标:整顿和清理财务;减少财政赤字;控制债务增长速度。政府还采取了一些增收节支措施,如鼓励出口,减少进口;健全税收制度,减少偷税漏税;政府官员带头降低物质待遇等。
卢旺达政府采取的这些应急措施,在国际初级产品市场形势尚无根本改观的情况下,虽不能完全奏效,但对于缓解目前严峻的经济形势,改善国民的生活状况将会产生一定的积极作用。
 顾玉清 编译

前景广阔的新纤维

第7版(国际专页)
专栏:

  前景广阔的新纤维
寿川
随着科学技术的发展,纤维在许多领域中得到了广泛的应用。各种新纤维的问世,正显示着它们独有的优异性能。
玻璃纤维的特点是强度高、耐高温和耐腐蚀。直径越细则抗断强度越大。纯度很高的玻璃纤维可制成光导纤维,用它进行远距离通信要比电缆的通信效率高出十亿倍。目前许多国家的国际长途电话线已逐步由过去的卫星或海底电缆传递转为光缆。光纤通讯已进入全面发展时期。
硼纤维的强度和弹性都比玻璃纤维高。其用途是与环氧树脂或铝组成复合材料,用于宇宙飞行器,要比铝或铝合金轻。用硼纤维强化铝、钛、镍等金属以后,可用做飞机上涡轮机和推进器零件。
碳纤维是火箭技术、航天飞机、人造卫星等高技术领域中的重要结构材料。美国的“旅行者”号航天飞机的机身就是用碳纤维和环氧树脂经强化处理制成的复合材料组成的。碳纤维的强度比玻璃纤维高六倍,比钢高四倍,但比重比铝还小。有人估计,随着碳纤维复合材料在飞机上的应用,飞机的重量将有可能减轻百分之五十左右。
陶瓷纤维可作为植入人体的生物材料,用陶瓷纤维制成的人体零件,可替代被损坏的人体器脏。陶瓷纤维还可织成陶瓷棉被、毛巾、衣裤等。由抗菌陶瓷织成的陶瓷毛巾具有杀菌能力,且十分耐洗。陶瓷内衣可永保柔软性,这种具有红外线放射的内衣,还能促进血液循环,消除疲劳。在饮食方面,科学家已研究出植物纤维即人造肉,它是以大豆和小麦的蛋白为原料制成的,可以防止因食物纤维摄入量不足而引起的肠癌等疾病。在医学界广泛应用的人造血管、人造皮肤、手术缝合线也都是用新纤维制成的。目前一些国家还正在研究一种可随人体变化而变化的“感觉纤维”和能发出声音的“音乐纤维”。
在今后工业发展过程中,新纤维无论在日常生活中还是在高科技领域都将占有十分重要的位置。它将为人类未来的生活作出贡献。

图片

第7版(国际专页)
专栏:

被誉为“地中海新娘”的亚历山大城是座美丽的历史古城。她位于埃及北部,城内外有许多名胜古迹。亚历山大城内的“夏宫”是过去国王避暑的地方,现为人民娱乐场所。图为“夏宫”的一角。
本报记者 安国章摄
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