1995-08-14第11版面所有文章内容

第11版(科技园地)
专栏：

　　高清晰度电视
令人置身景物中
肖佳
电视的花样翻新真快！短短几年内黑白换成了彩色，小屏幕换成了大屏幕遥控，柱面换成了平面直角……最近又蹦出了个新词——高清晰度电视。难怪有人感叹不知买什么电视机好了。
感叹归感叹，对广大群众来说，高清晰度电视还是襁褓中的婴儿。前不久，我去广电部广播电视科学研究院，亲眼看到了研究人员正在开发的高清晰度电视模拟演示系统。花园里，少女衣着鲜艳，体态妩媚，姹紫嫣红的花朵能让你分辨出花蕊和花粉，那种逼真感就像近距离看景物一样。
杜百川副院长——一位年纪很轻的教授告诉我，我国已成立了高清晰度电视研究开发协调小组，由国务委员、国家科委主任宋健同志任组长。根据高清战略专家组提供的可行性报告，我国的高清晰度电视研究将分作两步：第一步，用几年时间建立一套高清晰度电视硬件实验系统，第二步确定我国高清晰度电视制式，在２０００年左右建立试播台，并具备一定的接收机试生产能力。
　　　　第三代电视技术
电视清晰度的高与低本来就是相对而言的。电视机画面的清晰度主要取决于单位时间内电视机所接收到的横向扫描线的系数。每秒横向扫描线系数越多，图像越清晰。与普通彩电相比，高清晰度电视的画面质量将提高四五倍，像素和信息量增加５倍。采用３０英寸以上的大屏幕显示器，其图像质量能达到３５毫米宽银幕电影的水平，并配有立体声，有很强的现场感。屏幕采用更接近人眼自然视域的长方形结构，并且采用平板显示技术，将来可以把屏幕做得和电影银幕一样大。
电子技术的发展为人类的认识打开了一个色彩斑斓、变幻无穷的世界。自本世纪４０年代电视开始普及以来，电视对社会进步和经济发展起到了巨大的推动作用。目前世界各国使用的电视体制，由于受到其建立初期科技和工业水平的制约，图像与伴音都不够完善，无法满足观众与传播界日益增高的要求。而目前的电视系统要进一步提高质量，技术上遇到了无法逾越的障碍。于是被称为高清晰度电视（英文简称ＨＤＴＶ）的技术便应运而生了。
国际上于７０年代初提出了高清晰度电视，但直到９０年代才为世人所瞩目。近年来利用数字技术在图像压缩编码方面取得了重大突破，使得在一个现有电视频道中可以广播高清晰度电视，同时，超大规模集成电路、高精度大屏幕显示器件、高密度数字记录和计算机多媒体技术的发展，宣告了第三代电视技术——高清晰度电视问世的时机已经到来。
　　　　高技术竞争的焦点
高清晰度电视的发展引起了世界工业界和各国政府的广泛关注。最早提出高清晰度电视的是日本。早在７０年代初，日本广播公司便开始研究，并得到索尼公司为主的电子工业界的大力支持。８０年代初，日本完成了高清晰度电视的生产与卫星广播开发计划。１９８６年５月，法国计划提出自己的高清晰度电视制式。后来，荷兰、法国、德国及英国联合提出了一套欧洲高清晰度电视开发方案。与此同时，美国投巨资开发与日本和欧洲都不相同的全数字式高清晰度电视系统。
高清晰度电视为什么能够引起世界工业国家如此激烈的竞争呢？主要原因是高清晰度电视是一项“战略技术”，在新一代消费类电子产品中占有很大比重，因而成为该行业中大企业或跨国公司战略发展和政府部门战略决策的重要目标。换言之，不参与高清晰度电视的开发和竞争，将会在未来电子与信息行业竞争中失去优势，在未来国际贸易中打被动仗！
　　　　我国应该占有一席之地
我国现有６１４座电视台，２．３亿台电视机，电视广播网覆盖了全国人口的８１．３％，电视观众８亿多人。预计到２０００年，我国电视机的社会拥有量将超过３．３亿台。这是全世界最大的电视市场！
据专家们分析，发达国家在高清晰度电视方面起步较早，并已取得了一定经验，但要正式广播，形成市场至少要到２０００年左右，这为我国发展电子信息产业中的这一高新技术、赶上国际先进水平提供了良机。如果我们失去这一机遇，不仅会丢掉高清晰度电视这一巨大市场，更会失去一次发展我国电子信息产业，提高国家经济整体水平的有利时机。
也许有人问，我们有这个实力吗？
有，这种实力主要体现在：已具有选取黑白电视及彩色电视制式的技术经验，具有丰富的建台经验。８０年代以来，不断跟踪国际高清晰度电视的发展方向，进行预研，还参与了国际标准的研讨与制定。在彩色电视机生产技术及元器件制造方面已有成熟经验，并已形成了很大的规模。我国通信网建设近年来有了突飞猛进的发展，到２０００年全国县以上地区将全部实现以光纤网为主体的全数字化通信。特别值得一提的是，我国的高等院校、科研单位在数字化高清晰度电视研究开发方面已具有一定的理论研究与开发能力。因此，只要我国迅速组织国内的科研、生产力量，充分发挥我国社会主义市场经济的优势，充分发挥我国科技工作者的创造性，认真研究吸取国外在发展过程中的经验教训，我国完全有可能在本世纪内建成自己的高清晰度电视工业，不仅会满足国内市场的需求，而且能够在国际市场上占有一席之地！

第11版(科技园地)
专栏：科技杂谈

　　科学的声音似春风
雨石
读全国科技大会以来的报纸，心情不时被洋溢在字里行间的那些宣传科学的声音所振奋，拍掌叫好之余，还想发点议论。
好在哪里？好在理直气壮地宣传科学，旗帜鲜明地反对迷信。一些长期蛊惑人心的奇闻怪事，一些泛起的千年沉渣，一些披着科学外衣唬人的“发明创造”，在科学面前神秘的面纱被揭开，渐渐地露出了原形。
科学的声音是令人心服口服的，因为它来自反映客观规律的科学研究，它的理论是建立在大量科学事实的基础之上的，经得起推敲，经得起辩论，经得起检验。因此聆听科学声音会给人一种如沐春风之感。
科学的声音之所以有力量，因为它不靠张扬，不靠权势，不靠撒谎，而是靠实事求是的科学精神和唯物辩证法的科学方法。它不是粗暴地否定，而是科学地分析，去伪存真，由表及里，把正确的，至少是相对正确的声音传达给公众。诚然，科学是发展的，科学家的意见也不是永远正确的，老一代科学家的观点被新一代科学家改写往往也是自然的。但是，迷信永远不可能变成科学。
《中共中央国务院关于加强科学技术普及工作的若干意见》指出：“要鼓励从事科技工作的专家、学者，特别是院士、老科学家走向社会，到青少年中去，带头演讲科技知识。”笔者欣喜地发现，目前见诸报端的许多文章都出自这些专家之手。这真是一种十分可喜的现象。
要实现科教兴国战略，必须提高广大人民群众的科技文化素质。为此，一方面要大力开展科学技术的普及工作，另一方面也要对那些不科学的、反科学的东西给予揭露。今年年初，笔者参加了中国科协举办的一个科普宣传座谈会。与会者指出：“赛先生（指科学）声音微弱，封建迷信必然甚嚣尘上。”呼吁舆论界对“怪异现象”要敢于说“不”。短短几个月，科学界、舆论界迅速行动起来，报纸、电视、电台、书刊，宣传科普活动的比比皆是，科学再次成为神圣的殿堂，公众中崇尚科学的人数日益增多。有识之士早就预言，全民族自觉地崇尚科学、反对迷信之日，就是中华民族全面振兴之时，让我们为这一天的到来共同努力吧！

第11版(科技园地)
专栏：

　　信息时代的光学器件
透镜仅针尖那么大
金国藩
集成电路的集成度愈来愈高，１平方厘米上要集成几千或几万个器件，它们之间怎么联接呢？如果用导线连接那将像蜘蛛网似地绞在一起，对于多层结构的集成电路而言，难度就更大了。现在，科学家们终于找到了一个最有前途的方法，那就是用光束互联。这种互联不仅用在芯片的器件之间，也用在芯片与芯片之间，或线路板与线路板间的互联。因为光可在空气中自由传输，并不受电磁干扰。用光互联就需要许多微小的透镜和棱镜，这些小的透镜和棱镜就叫二元光学器件。
二元光学器件，是现代科学技术发展的产物。今天普通的光学仪器或传感器由于体积大、笨重，往往在系统中不易安装，特别是与密度日益提高的集成电路不能匹配。工业上已提出需要制作几毫米或小于１毫米直径的透镜等元件。为了能和电子元件耦合并做到多通道，需要阵列化的光学元件。有的应用领域，需要将光学元件与电子元件集成在一个基体上，实现真正的光电结合。
那么怎样实现光学元件的微型化、阵列化和光电集成化呢？近年来兴起了一种用计算机辅助设计，使用大规模集成电路制作衍射光学元件的技术，统称二元光学元件。
衍射光学元件不同于透镜、棱镜等的工作原理，因一般的透镜、棱镜都是基于光学折射原理，而衍射光学则是利用浮雕的面形，基于光学中的衍射（光的绕射）而得到聚焦和分束等功能。
二元光学元件的优点是：衍射效率高，具有色散特性，提高了元件设计的自由度。过去在透镜系统的设计中往往需配置不同镜片的材料及改变镜片的曲率去消除像差和色差，因此可变的结构参数较少，而二元光学元件中可改变光栅的栅距，相位阶数，阶高，栅的宽度等，故设计的自由度大。此外还有材料的选择灵活和易于简化光学系统等优点。二元光学元件具有如此多的优点，所以它一出现就受到各方面的重视。美国１９８４年军事战略领先计划中就有二元衍射光学研究项目。
光学仪器与传感器的进一步发展不仅是个别器件作成光电集成器件，而是使整个系统成为紧凑的光电系统。如近年来国外开始制作仿生近距光电组合传感器，其中使用二元光学器件作光的权重分配和与接受器阵列相联接的器件，该系统做得非常紧凑，并有神经网络功能。由于尺寸小，并具有智能功能，故广泛用于航天器中测量各种变化参量。
总之，二元光学器件将和集成电路、光电子器件一样，在通讯、航天、医学、工业等各个领域发挥巨大作用。

第11版(科技园地)
专栏：

　　伤痕累累的地球
仲大军
自１９７２年斯德哥尔摩环境会议以来，由于水土的流失，全球失去了５０００亿吨的表层土，与此同时，却要养活多出来的１６亿人口。导致温室效应的主要气体二氧化碳增加了９％。世界在以每年约６０亿吨的重量排放着二氧化碳，臭氧层减少的威胁，突然之间已变得十分严重。
自１９５０年以来，世界经济增长了５倍，人口从２６亿上升到５５亿。全球土地退化每年对农作物和牲畜造成的损失达４３０亿美元，相当于美国一年的粮食总收入。其中，亚洲的损失最大，每年２５０亿美元。这仅仅是对占地球耕地面积４１％的旱地的统计，湿地还无人统计。
目前全世界每１５人中就有一人生活在水紧张和水荒的境况中，而到２０２５年，同样的情形将困扰全球每３人中的１人。据估计，１９９０年，全世界面临水源紧张的人口有３．３５亿，到２０２５年将上升到２８亿或３３亿，缺水的人口将增长８倍。缺水，威胁着非洲大地，威胁着中东阿拉伯国家以及南亚北美等地。
世界卫生组织和联合国环境方案报告指出，现在城市中有６．２５亿人生活在有损健康的含硫烟气中，占人口总数１／５的１０多亿人生活在对人体有害的空气里。空气污染使美国每年要花费４００亿美元用于医疗保健。未来的另一项对人体高代价的危害是臭氧减少后太阳紫外线的辐射。美国环保部门预测说，未来５０年内，美国将有２０万人死于皮肤癌。
世界每天要废弃１００多万吨有毒的垃圾，其中大部分都未加处理，所以人类清理垃圾的任务是巨大的。美国清除废物的开支估计要７５００亿美元，这数字等于１９９０年美国联邦政府一年的预算。挪威居然也有７０００多处有毒废物点，清除这些废物的开支起码要５０亿美元。其他国家的情形想来都是一样。美国清除核废料需要花２０００亿美元。
自英国工业革命２００年来，地球已经伤痕累累，甚至可以说地球病了，并且还病得不轻。要想减轻一点地球的病痛，治疗一下她遍体鳞伤的身躯，估计花上十万八万亿美元也不一定见效。
随着环境的破坏和气候的变化，世界经济的增长已经不得不缓慢下来。进入９０年代，发达国家的经济跌入了低谷。经济学家们开始苦思冥想经济衰退的原因，环境因素开始越来越多地被纳入思考的范围。

第11版(科技园地)
专栏：

　　信息网上趣事多
段功伟
前不久，清华大学一位女生突然患病，生命垂危。这是一种罕见的疾病，附近医院的医生无法确诊。危急之中，北京大学的贝志诚、蔡全青两位同学在国际计算机互联网络上发出求救信息，立即引起了全球医学界的关注。不久，他们收到３０００多份电子邮件，其中７０多份出自医学博士之手。经过“会诊”，我国医务工作者终于找到了这位女大学生的“病根”：铊中毒。如今，这位女大学生的病情已得到有效控制，身体开始一天天地恢复。
这种“全球会诊”的事，过去是不可想象的，只有在信息网络出现的今天才可能成为现实。
信息网是利用计算机网络、卫星通信网络作为传输手段，传送、接收和处理文字、图像、语言等信息，使远隔千万里的人们能够互通信息、交流情感，真正实现了“天涯若比邻”。信息网络的建设在我国才刚刚起步，但进展却相当快。一些专用网已开始建设，有些局部网已投入应用。１９９３年底，国家提出“三金工程”计划，其中“金桥工程”就是要建立一个联结各省市及各部委的经济信息系统的全国经济信息网。
今年３月１６日，首都几家新闻媒介争相报道了一个新闻：北大生命科学院的张昀、陈章良等一批科学家成功地从河南发现的一枚恐龙蛋化石中，获得６个恐龙基因片断。这个巨大的发现，在很大程度上得益于信息网的帮助。因为他们必须排除这些基因片断既不是细菌感染的，也不是其它生物的，为此他们必须检索大量的文献资料。科学家们通过基因序列测定利用信息网与美国和欧洲的基因数据库作比较，结果表明这些基因片断是人类以前从未见到过的。经过多次论证，才肯定它们是恐龙基因片断。可见，信息联网对于科学研究是多么重要。
今年８月１０日，第１７届轻光子相互作用国际会议在北京召开。这个会议吸引人之处除了它本身的重要（有不少诺贝尔奖获得者参加）外，还在于它将信息网“牵”进了会场，通过计算机实现国际通讯联系，并在计算机ＷＷＷ（世界广域网）上展示会议论文资料。这样，参加会议的专家可以随时同国际学术同行取得联系，可以随时查找有关资料，可以随时知道自己实验室的情况。学术会议的这种开法，在我国还是少见的。
为了进一步加速信息网的建设，现在各部门都在制定自己的计划。如前不久，气象部门决定将全国的３８０多个超小型卫星地面站，联成一个超大型信息网，进行天气会商、业务联络以及电话会议的召开。气象业务走上了信息高速通道。
信息高速公路是信息网的高级形式，是一个覆盖全国乃至全球的超大信息网。但人们关心的也许是信息网怎样为日常生活服务。这在我国也已起步了。广州的“宽带综合业务数字网示范网”就是一例。通过该网，用户可以进行电视点播，把自己的愿望提出来并得到满足。尽管它只联结一些大的饭店，但毕竟是一个值得注意的新事物，可以预见它总有走进寻常百姓家的一天。

第11版(科技园地)
专栏：

科坛何氏三姐妹
何怡贞、何泽慧、何泽瑛，她们是同胞姐妹，又都是物理学家。三姐妹中何泽慧是中国科学院院士、高能物理研究所研究员。何怡贞先后在美国蒙特霍育克学院和密歇根大学获化学硕士学位、物理学哲学博士学位。何泽瑛1948年从苏州东吴大学毕业后，一直从事植物形态和种子方面的研究。1962年，大姐何怡贞（左）、二姐何泽慧（中）、三妹何泽瑛（右）三姐妹合影于北京。
如今年事已高的何氏三姐妹，仍在为祖国的科技事业工作着。左起依次为何泽瑛、何泽慧和何怡贞。于杰摄影报道