[编者按] 在新的一年到来之际,为了向读者报道国内外科技与教育的动态,本刊与其他刊物共同走访了本市科学界一些知名人士,请他们谈谈各学科的发展情况。参加采访的有本刊杨维廉、马瑞琦、姚南、上海科技情报所苏光楣、沈彩虹与《国外科技消息》陈成尧同志。本期刊载了夏道行、卢鹤绂、叶叔华、王德宝四位学部委员的访问谈话,本刊将陆续刊载。文字根据记录整理,未经本人过目,如有出入,由记录整理者负责。
记者:我们弄了一份简单的访问提纲,但不必拘泥于提纲。请您随便谈谈。泛函分析;数学的一般情况;国内外的学术交流;想到什么说什么。您最近去国外讲学访问了吗?
夏:谈到国际上的交流,我79年上半年访问了日本,当时因为上海——大阪结成友好城市,我随上海——大阪友好学术代表团去了大阪,作了学术交流。79年暑假时先后访问了法国、瑞士,参加国际性学术会议;79年底去美国,这段时间是在加州大学圣巴巴拉分校讲学,后去纽约州立大学石溪分校合作研究“散射元”,这期间又去加拿大讲学。80年7月回国时取道日本,到九州大学和名古屋大学讲学。今年暑期时我去了西德和西柏林,共40天。在西柏林参加了二个学术性会议。
现在谈谈我的研究。我过去的学术领域是函数论,现在是泛函分析和数学物理,而我参加的国际活动也是这二方面。对“泛函分析”中的亚正常算子和泛亚正常算子的研究,从文革前就开始。当时是61年,我在国内的数学学报上发表了这方面的论文,63年,国外把这篇论文译成英文登载。现在国外在“算子理论”的研究上都利用我发表论文的内容。我提出奇异积分模型在算子理论上的应用,在文革前就搞了,而深入的研究是在近两年在美国讲学时的主要内容。去年把这方面的成果加以总结,写了专著“线性算子谱理论”第一分册,内容是亚正常算子理论和泛亚算子理论,由科学出版社出版,同时也要翻译成英文出版,国外也有一个出版社来接洽。同时准备写第二分册,与我校的严绍宗教授合作名为“不定度规空间算子谱理论”。我过去搞函数论,主要是单叶函数,近几年没搞。由于现在国外出的这方面内容的书很多利用了我的理论,所以我还准备同任福尧副教授合写《单叶函数论》,目的是要总结国内的成果,并向国外作一个说明。因为我们20年前所发现的成果现在国外有人加以重新发现,所以写这本书很有必要。
我现在研究的课题是算子谱理论,当今在国际上相当活跃,标志是单单这方面的杂志就有二种,都是从79.80年出版的。瑞士有个杂志叫《积分方程和算子理论》(Integral Equations and Operator Theory)请我任编委,为期二年,不像国内几乎是终身的。还有一个叫《算子理论》(Operator Theory)的杂志。过去没有这方面的杂志,而这方面的理论发展很快,需要出单科杂志、美国和西德准备在1982年请我去,搞合作研究,去三个月到半年。
记者:请夏先生谈谈这方面的新方向。
夏:如亚正常和泛亚正常算子、不变子空间问题,近十年来都是新的;而近似正常算子理论也是一个新课题;C*代数算子的扩张理论在学术研究上也很活跃;不定测度空间算子理论的研究在东欧和苏联很发达;美国对C*代数扩张理论和不变子空间的研究很发达。其中一个突出的国家就是罗马尼亚,他们每年都举行一次国际性的学术会议,都请我们,今年因为我有其他的学术活动没去成,明年的我推荐严绍宗教授去。罗马尼亚在这方面发展很快,文革前与我国相比,水平不很高,知名的只有一、二个人。但这十年在这方面的研究很有长进,在算子理论上对国际上有影响,不是个别人,而是有一组人,现在不大用学派这个名词,数学中无所谓学派,因为没有不同的观点,不像生物学中有摩尔根学派等,这对我们很有启发,我国算子理论的研究很早开始,1964年全国开泛函分析会议,复旦大学,吉林大学和中科院的数学研究所三家都搞算子理论,当时大家共同决定,作为泛函分析的重点干它几年,很快上去。可后来复旦干了一点,吉林大学在开完会后,由于搞运动就吹了,现在已恢复。我认为,抓一个学科的研究,要有一批人,坚持干一个时期,是一定会出成绩的,罗马尼亚就是一个很好的例子。罗马尼亚在国际上最有影响的研究就是“算子理论”。罗数学所与美国合办了一本“算子理论”杂志,主要编委有四人,美、罗各一半,是罗科学院数学所办的,在罗马尼亚印刷。这家杂志有一个女的执行编委,名为Z · 齐奥塞斯库,她是数学所的所长。她抓,发展很快,把一个学科发展上去,要人力、物力、精力有保证,罗每年主持一次国际学术会议,国家支持,这样她就出了成绩。
数学物理方面,无限维李群表示理论在国际上也是新的。我的目标,是研究这种理论在量子场论方面的应用。目前我们这方面搞得不多,但要注意新的苗头,我在文革前就搞无限维积分,65年我发表了这方面论文,国际上当时是空白。最近日本人山崎太郎写了本“无限次元空间测度”,书中用了我的发现,他把此称为“道”定理,他不知道我姓夏,他以为我姓道,因为外文是Dao-Xing Xia。后来知道了道了歉。1979年台湾的杨维哲写了本“泛函分析导论”,把我和严绍宗教授的无限维群表示理论收集在书中。
“代数分析”(Algebraic Analysis)这个名称是我定的,国际上还没这个提法,它是指形式变分、“汉密顿算子”利用代数的方法分析问题,现在苏、美、法也在研究。总的说,但国内外搞的人很少,现在复旦有一个泛函小组在做这方面研究,力量很强,最近在全国开算子理论会议,我们也有论文。我个人认为,“代数分析”会成为数学上一个新钧生长点,国内要注意。
我在79,81年参加了两次“国际数学物理学会”的年会,我是第6届年会的顾问委员、后年又要在美国开,我也是顾问委员。79年是我一人去的,今年我从国内动身,另一个也是复旦的教师,他在西德进修,也应邀参加了。这方面与国际上相比,国内就显得单薄,人少、方向少。“数学物理”在国际上共有13个学科,包括:量子力学基础、量子力学(指在数学物理方面的)、广义相对论、宇宙力学、色动力学、群论、泛函积分、统计物理等等。数学物理这二、三年在国外发展不快,无重大突破,但研究的人很多,非常重视,国际数学物理学会的会员就有七、八百个,但国内专搞这方面研究的就很少,我也不是专搞这方面的,现在也没有这方面的研究生。这与现在大学中讲的数学物理方法是两码事,物理系讲数学物理方法,数学系讲的数学物理方程,这两者较经典、成熟,已单独成为一个课程。数学物理无论从数学或物理角度两方面都是新的、成长中的东西。量子场论、规范场论、量子场论中的重正化问题、发散问题等都是在物理和数学方面没有解决的问题。
所以,要研究这些问题就要求学生的基础面广、数学和物理方面都要掌握,现在国际上搞的人、培养的研究生都很多。这方面国内力量少,但应该重视。当然现在很难说会对国民经济的发展起直接的影响,但它对数学、物理两方面的发展都很重要。
数学要发展、要搞新的课题,需要支持,要培养新生力量,现在的问题是好的研究生都出国了。这次国家批准我们数学所招近30名研究生、有基础数学和应用数学,但出国的名额就占了近10名,我们当然要挑好的出国,还剩20名,但指导老师却有17名,这样就削弱了国内的研究力量,将来还需要多招一些。
要搞新的课题,需要鼓励和支持,我感到我国高教界对科学研究的鼓励还不够,这要有长远的目光,我国现在招的研究生人数太少。现在我们在数学方面是个别学科、个别人在国际上有影响,但只要今后稳定些,要赶上也不难,有一个十年的时间就够了 · 我们都很有信心,第一,数学研究不像物理需要有很多的设备;第二,要抓、要鼓励,即政策的落实;第三,与国际上的交流;第四,培养新生力量。
记者:再请夏教授介绍一下数学和其他科学的关系。
夏:我在美国讲学时,大学中就举行过一次“数学在社会学的应用”讨论会,我没有参加,因为社会学涉及各方面,词汇很广,我的英文词汇不够。但看了会后的报告,很感兴趣,虽然应用数学的地方很少,也很简单。我总感到美国大学生的兴趣范围很广,一个学科开讨论会,其他学科的学生都会参加,他们对新的东西都非常敏感,而我国学生的知识面就很'窄。另一个方面由于前几年我国人才的脱节,要再转其他方面就非常困难)大部分的研究人员,现在所搞的还是文革前的本行,现在要把由于文革所浪费的时间追回来,赶上国&先进水平,所以再转其他边缘学科的研究就困难。这也是我国学术界的弱点。
我算是这一代中年轻的一个,解放后30多年,我真正花在搞数学的时间只有十年,各种运动和文革占去了大部分时间。我只用了三分之一的时间与外国竞争,如能把这30多年都化上)成绩就会更不错了。
(整理者:马瑞琦 罗季雄)
记者问:卢教授,听说前些日子您去美国讲学访问,能不能请您谈一谈情况。
卢鹤级教授答:这次去美国19个月零11天,讲学、访问、参观共二十个单位,其中两个是专职教学,上正式课,斯瓦士摩尔大学和伊利诺斯大学(双城)。讲学(讲演一次至三次)访问的单位有9个:富兰克林学院的巴托尔研究所;台拉维尔州立大学;北卡罗来纳州立大学;国立布鲁克海文实验所;布里摩尔女子大学;得克萨斯大学(达拉斯);芝加哥大学;我的母校明尼苏达大学;哈佛福大学。单纯参观访问的也有9个:斯坦福大学的直线加速器研究所;参观了SPEAR及PEP两台正负电子对撞机;宾夕法尼亚大学的物理系与原子核研究室;新泽西州摩利维尔的贝尔实验室;普林斯顿大学等离子体物理研究所;三角大学核物理实验所;杜克大学;伯克利的加州大学;加州理工学院;石溪的纽约州立大学。有些单位请我去,但时间难以安排,如哈佛大学、勃朗克大学、华盛顿大学、国立标准局等,只能失之交臂了。
记者:请介绍一下斯瓦士摩尔大学及斯瓦士摩尔大学的教学等情况。
卢:这次去是出乎我意料之外的。过去我接到多次邀请,但因种种原因没有去。例如中美公报才发表、美国科学协进会主席(当时是普林斯顿大学物理系主任,现在是加利福尼亚大学校长)访问中国来上海。他发了请帖,邀我去普林斯顿大学。当时,“四人帮”还在位,我怎么敢去?我表示感谢,说我年纪大了,行动不便,他说:“你怎么年纪大了,还远着呢!”他来过中国兰次,第二、第三次就不如第一次亲热了,因为我拒绝了他的邀请。这次,我在华东医院住院检查糖尿病。护士来说,卢教授,你美国有电话。我不相信,但去接了,听了一会儿,才弄清对话的是贝拉纽克。我何:“你就是和印度的苏达珊一起首先提出快子(超光速粒子)不违背狭义相对论的贝拉纽克吗?”他连声说:“正是我,正是我”,他说:“我们有个国际性的教授席位,每年从国外请一位教授教一年,各系轮流,各国轮流,下一年我们决定从中国请,就请你。”我说:“那很好,但我来不来还不一定,有许多工作要安排,并且还有许多手续”,他说:“你不能拒绝,这是个难得的荣誉,你得听从我的劝告,一定要来,两星期后,你将收到正式聘书。”打完电话一看、房间里挤满了人,医生、护士都来了,原来他们办了个英语训练班,来找个机会听听口语。这个讲席的名称是康乃尔荣誉访问教授(Distinguished Cornell visiting professor)。康乃尔是个律师,他捐款办了这个国际性讲席,从开始以来共请了17位教授,8位是英国的,其他是西班牙、瑞士、印度、巴基斯坦、斯里兰卡、澳大利亚等。我是第17位,也是唯一从远东请的黄种人。从中可以看出中国在美国的影响,特别是在美届上层人物中的影响。因为斯瓦士摩尔大学和美国上层关系密切、其中有个政治学教授是总统顾问。
斯瓦士摩尔大学是个老式的、英国式的小型多科性大学,在美国认为是个贵族化学校。有15个系:文、理、工、艺术、音乐、宗教等,还有计算中心、与天文台。每年每个系招生不超过10个,少而精,有个方针:保持校誉。不公开拓生,专门成立招生委员会,去中学物色分数好有培养前途的,从中选拔学生。还得有个条件:有钱,因为学费昂贵,每年要一万多美元,一般的美国家庭是负担不起的。这点阶级性就出现了,像英国的剑桥、牛津、三一学院一样,培养贵族化的上层人物。学生毕业后,文科的(政治系、哲学系)去当官,理、工科保证有职业。这和大型大学不一样,大型大学毕业后自己找职业,失业的很多。学生毕业文凭有两类:一类是普通文凭,一类是荣誉文凭(Diploma with honours),有荣誉文凭的学生、好多单位都抢着要,普通文凭的学生也给找事,工资也少不了多少。
我在那儿教了两个学期,教的是物理系三年级的习明纳尔(研究班),一学期是经典物理,一学期是量子物理,是供想得荣誉文凭的学生选的。三、四年级都可以选,化学系、生物系、数学系、哲学系的学生都可以选。每个学期有两个组,每个组不超过8名学生,一个学期16个,两个学期总共32个学生。这课程和普通课程大不相同,我有生以来没有教过这种课,任务比我想象得繁重。好在'既来之,则安之',只好讲下去了。每个组一星期上课一次,从1:15到5:30,必要时可以延长,但不能超过6:30,(因为这是晚餐时间),中间休息半小时喝咖啡,师生无话不谈,很活跃。前一星期我给每个学生布置一个专题,指定阅读的书籍、杂志,还有至少一道习题,来检查理解是否正确。8个学生就是8个专题,8道习题。8个专题我要选,8道习题我都要做过,每道还得考虑几种解法,不然要出洋相。上课时我先讲一讲本课要解决什么问题,为什么?它在物理学中的重要性如何,然后由学生在黑板前讲,要讲得其他同学懂,听不懂提出问题,由他解答,解答不了,大家讨论解决,解决了没我的事,实在解决不了我再出场 · 习题也是如此。这样很少准时下课,总要拖到6点多。
还有实验,一星期一整天。实验由技术员掌握(技术员是一辈子的,工资比新的教授高),但教授不能离开,随时注意有什么原则问题,学生的实验结果你得看,不满意,叫他继续做,直到满意为止,今天不满意,要另外给他安排时间继续做。
有一点令人惊奇的,就是教由你教,但考却不由你考。考试时由校长出重资聘他校的著名教授来考。任课教授在系里招待外来教授时,说明本学期的教学范围。考试时先笔试,后口试,任课教授是否在场,悉听尊便。我根本没有出席,以免嫌疑、考试后,外来教授直接向校长报告,哪些学生可以得荣誉文凭,哪些不行。我的学生除一个以外均得荣誉文凭。这种考试简直是在考我。
下学期开学不到两个星期,出乎意外,学校注册科送来一包东西,原来是学生对教课的评定(Instructional evaluation),有23个项目,每个项目有5、6个答案,由学生选。例如:一项是教授的讲课,你认为:非常满意、很满意、满意、还满意、不满意;另一项是:教授在黑板上写的,你认为:非常清楚、很清楚、清楚、不清楚、很不清楚。还有最重要的一个项目是:如果系里请他下学期教某门课,你是非常欢迎、很欢迎、欢迎、不欢迎或是绝对不选他的课。填选后输入计算机,得出统计百分比。分我的评语,给斯瓦士摩尔大学的同事看了,他们以为很好。举两个例子,一个是好的,一个是不 · 好的。好的是:卢教授讲课他非常欣赏,很清楚,不好的是:虽然卢教授的英语是标准的,但发音不太准,希望他在发音方面再加把力。(记者插话:这是学生评先生!)
美国的私立大学如斯瓦士摩尔大学强调教学,以教学为主,不鼓励教授接受外来任务,以免影响教学,鼓励教授自己研究,一可以为学校出名,二可以提高教学质量。因为私立学校钱少(钱是企业、私人捐的),学生少,教授也少,不愿意浪费教授的时间,我在那儿亲眼见到这样一件事:一位年轻的助教授,接受了一项国家的激光方面的科研任务,此事为教授会知道了,就提出弹劾,讨论应不应该接受任务,要通过什么手续。讨论的情况连同他的照片登在当地报纸上。后来这位助教授就辞职了。至于公立的大学,有研究院的大型大学,教授多,一小部分有经验的骨干教授教学,因为基础知识重要,教学要影响学生;一部分搞研究,特别是年轻的,每年出论文为学校争光。像费曼那样教学也好科研也好的人是不多的。
记者:请您再谈谈物理、特别是高能物理与核物理方面的动态。
卢:下面我就谈到,我的谈话离不开这两方面,但也不限于这两方面。物理学中应用最广的是固体物理,其次是光学(激光)、等离子体、核物理,这些学科各大学都有,高能物理只有科学上带头的大学及研究所有。从美国物理院每年编印的材料中,举芝加哥大学、明尼苏达大学,和加州理工学院三个大学中能够授予博士和硕士学位的教授和申请博士学位的研究生在各学科的分布为例,可以看出占前三位的是天体物理、高能物理和固体物理。核物理的地位下降,因为其中主要的东西已发现了,应用方面则归核工程系。但人在不能不维持,绝大部分加速器拆了,有的交给了医学院。从研究所方面看,次序是高能物理、天体物理、核物理、固体物理、等离子体物理。
就亲眼所见,我想重点谈一谈美国国立布鲁克海文国家实验所。这个单位接待最隆重,设宴招待五个圆桌。改用圆桌,是按照中国的习惯。所长、副所长亲自欢迎。我主要看了质子-质子对撞机,400 GeV碰400 GeV,可用能量是800 GeV。原定1985年竣工,但现在轮廓已出来了。乘汽车兜一圈,就是一上午。他们坦白告诉我,遇到了困难,主要困难在超导线圈,超导线圈磁场5万高斯,争取达到6万高斯,用电磁铁最高只能2万高斯,是电磁铁的3倍。采用编织的方法,可是弹性强度不够,磁场一压缩就变形,影响聚焦性能。他们说正在设法补救。我回国后得知:是无法补救的。只好完全改变计划,不用编织方法,改用巴达维亚费米加速器实验室的缆式,计划推迟一年,至1986年竣工,损失1亿美元。所长、副所长只得辞职了。布鲁克海文实验所刚建成两台同步回旋辐射光源,我都看了。还看了工作计划,谁先用谁后用。这样强的X射线光源还没有过,可以做很多工作,有种技术叫广范围X光吸收精细结构方法,已经广泛使用。原理很简单,1926年就有人想到,可是无人继续研究,隔了50年,到70年代才开始被人注意。一个原子发射电子,电子波受其他原子构形的影响,反射回一部分,和入射波彼此干涉,相消相长,这反映在X射线的吸收系数上。可以用以确定某一选定的原子周围的结构,除了两个最轻的惰性气体的原子外,都可以做,是一种非常有效的X射线分析方法,非常少的原子也能发现,如酶中有万分光一的钒,可以检出。万分之一的钒就会影响酶产品的性能,钒有腐蚀性。还有研究表面结构,也可应用这个方法。所以同步回旋光源起着重要作用。
记者:上海在高能物理方面有什么打算?
卢:我的想法:理论方面很简单,继续做下去就行,最近有建议,成立高能与引力理论研究会。实验方面,有人说没有条件。你说一点条件也没有,我说有两个条件。第一是用到加速器的,可以到其他地方去做,回来分析;第二,着眼于宇宙射线,不必用加速器。现在宇宙射线美国研究得很厉害,三个大题目:中微子质量、中微子振荡、质子衰变。有的在实验室中,有乙烯就行;有的把大量水放到深矿井中去就行。我们有没有深矿井?问题是有没有勇气去做,肯不肯去发现新的东西,中国自己发现的?!
(整理者:罗季雄 史柯)
记者问:叶台长,请您谈谈天文方面的进展。
叶叔华同志答:天文有好多分支:大的分支有天体物理、天体力学、天体测量等。我所在的地方台在天体测量方面做了些工作,所以我就谈谈天体测量。最近几年,国际上有个大型的合作计划称为“国际地球自转联测”。从80年到85年,我们国家的几个夫文台都参加了。我们在80年的8至10月已完成了第一期的试验,目的是试试观测的组织方式及数据的传送方式,为83年和84年十几个月的正式观测做准备。为什么要组织这次观测呢?因为地球转动有微小的变化,表现为二个方面,一方面,地轴(地球通过南极、北极的轴)在地面上每年有很轻微的约有几米的漂移,地轴是定子午线的,轴一变,子午线就跟着变,地面上一点的经纬度也要跟着改变了。另一个微小的变化是转速略微有点快慢,转动的不均匀影响定时间,这些现象各国以前曾合作观测过,地球极点的移动从1899年开始就有国际合作,转动的不均匀也从1919年开始进行几十个国家的国际合作。那么,最近为什么又兴起新花样呢?主要是因为从五十年代后期人造卫星上天以后,有好多空间技术都可以应用,观测的精确度有了很大程度的提高。以测量地球的转动速度来说,以前只能测到千分之一秒,而现在可以测到万分之一秒,一下子就提高了一大截。那么,这种提高又有什么用呢?有几个方面:一个是宇宙导航,宇宙飞船到空间探索,观察站设在地球上,假如地球转动均匀的话,你就可以计算出宇宙飞船的时间、地点与空间方向。假如地球转得不匀,像条小船在海上漂泊、颠簸、摇荡,那你就不能算出,而现在宇宙飞船的控制,是由观测站用雷达来测速度、定轨道。宇宙飞船到达目标,那个目标又是由另一个站在观测,这样才能引导宇宙飞船。另一方面是观测板块的运动。现在地球分成好多板块,板块在动,要把板块的运动抽出来,分离出来,在观测中必定要把地球的微小的变化修正。这个微小变化一年当中要移动几米,而板块运动一年当中移动只有几个厘米,差很多。如不把大的滤掉,小的就显不出来。还有一个意义,就是地球内部的物质结构和它的物理特性,人们一般了解得不多,它反映在地球运动上,这是它的表象。就像医生搭脉一样,从脉搏就可以反过来知道得了什么病。地球内部我们不能钻得这么深,所以由地球运动,反过来可以了解地球内部的物质结构。它既有理论上的意义,又有很多实用价值。现在已了解到这些运动和好多现象,如地震的发生,有一定的联系。由于这些原因,各个国家联合起来大干了一番,我们80年工作结束以后,再经过整顿,明年是个大准备阶段,83、84年各国再合起来。
80年的8月至10月,我们国家参加了一些项目,其中的经典项目,我国传统用的光学仪器达到的精确度还是很高的。在经典光学观测定地球自转方面,我们占了全世界三分之一的比重,起了很大的作用。虽然没有像女排那样好,当了冠军,但是,在整个地球上,我们还是举足轻重的。我们参加后,亚洲地区这个权重增加到44%。今年5月份,在法国召开的总结会,我去参加了。在国际极移服务局局长(日本人)的报告里,称赞我国在参加这方面工作后作出很大的贡献,起了很大的作用。在报告里反反复复讲了七次之多,特别谈到,我国经典光学仪器的参加是国际联测中最大的成就之一。另外,我国用激光观测卫星。以前,没有参加过国际合作,现在是第一次参加,结果,据我估计,比苏联好。苏联有3个站参加,其中的一个比我们好,其他都不如我们。另外,人造卫星还有一种观测叫多普勒观察,科学院在南京、上海的天文台和国家测绘总局的单位一起参加。从目前情况看来,这些新的东西,我们还是中等水平,还不算好。我们希望通过明年好好准备,在83、84年能争取更好的成绩。同时还要联合国内更多单位共同工作。
另外,还有一项技术,我们现在还没有完全建立,称为甚长基线(VLBI)。它是这个行业里最有潜力的技术。由于我们没有足够大的射电望远镜,要建立这项技术还要好几年。我们是在准备建立,但技术比较困难,设备一时凑不齐。刚刚大家看到有个小小的天线,这是6米的射电天线。今年内我们要拿它和西德一起做试验,全世界最大的(口径100米)、能够动的射电望远镜在西德的马克斯、普朗克学会的射电研究所。这个学会去年有个代表团和我们座谈,愿意共同做试验。应该说这是他们对我们的帮助,因为他们的仪器大,我们的仪器小。为什么有兴趣进行这个协作呢?因为尽管甚长基线技术在美洲、欧洲、澳洲、非洲间都试过,可是欧洲与亚洲之间没试过。日本也做了一个很大的45米射电望远镜,大概他们也想争取83年参加到国际联测上去。我们现在就用6米的望远镜与100米的望远镜做试验,预计在这个月(11月)月底,大概在28日 ~ 29日。西德派了一名技术人员,一名天文工作者到这里工作了一个月。11月12日晚上我们做了第一次试验前的试测,主要是试试两面的仪器能不能用,试了二个小时,第二天马上乘飞机把录像磁带送到欧洲。今天来电报说可以。我们觉得很高兴。看来,月底有可能顺利地完成试验,完成这个试验就一次能够测定波恩附近到上海两点的距离、方向。距离有8千多公里、仅仅一个试验不能说是很精确的。另外,还可以做一些射电源的精细结构。这个很细的结构一定要用分辨率很高的仪器才能测得出来,甚长基线可以起这个作用。我们很希望在第一次试验后,还继续跟他们真正搞研究上的合作。
今年之内,我们还有一个试验就是原子钟的比对,原子钟的比对是与美国海军天文台合作的,由他们派人带来一只原子钟,从美国经过日本,到上海,以后到陕西、北京,把我们国家三个天文台的原子钟都作比对。通过这次比对,使我们了解我们与国际上的原子钟在时间上、时刻上的差距有多远。现在还是把钟搬来搬去,看起来是很笨的办法,今后我们还希望在时间精确比对方面与其他国家多些试验。大概我们今年的情况就这么些。
总而言之,天文研究,特别是天体测量、因为天空很大,往往需要和全世界联合起来,共同进行观测。刚刚讲的地球自转的联测、甚长基线、激光观测等技术,跟国际上合作特别多。我们的想法是,不是光为了国际合作,因为刚刚谈的甚长基线、激光观察,既有天文上的意义,也有研究地球的意义。它可以把地面的位置测准到几公分。这样对国家的大测量网是个很好的监测作用。通过对外合作,掌握和提高技术后,为国内的国民经济与国防建设服务,这样对四化真正起作用。
这二年为了把这些工作做好,我们一方面派人到美国去学习有关技术,一方面直接参加国际合作,在家里也有人把一些简单的设备慢慢地做到比较复杂。我们国家的优点、特别是上海的优点就是可以搞协作。比如,我们的激光测距仪是东北造的。群策群力可以做好多事情。这个在国外,不容易做到。这样使设备逐步由简单到复杂。另外,跟其他天文台联合起来,大家一起参加国际上的观测和数据处理,希望像我们女排一样,逐步地夺取冠军。
我想在这里顺便跟大家介绍一下上海天文台在这些工作上有些什么基础。1926年,世界上第一次试验用无线电时间信号来定经度的时候,当时为了试验,在全球取了一个大的三角网,就是上海、阿尔及尔、美国西海岸的圣地亚哥,三个点的特点是纬度差不多、都是31°左右,经度相差120°,从地球上面看来是个很大的等边三角形,这就构成一个基本三角网,试验结果是成功的,所以这个方法从1926年一直运用到现在。1937年又重新做了一次,我们也都参加了。当然应该说,当时所谓“我们”,还不是中国、是法国传教士在咱们国家设的天文台。我所想说的就是我们国际上各个点的联系,实际上是从1926年就开始了。以后1957、1958年全世界有个地球物理年,也是经纬度联测,我们也参加了。所以,这个点在我们国家历史悠久。刚才说的地球自转的联测,经过几十年技术上面临着一个变革,从经典到激光,又跳到甚长基线,但是怎样把新的跟老的这两种技术得到的资料,起来还是很关键的。在同一个地方观测,又有新的、又有老的,就很容易比较出有什么系统误差,有什么问题,我们想上海台可以在这方面起很好的作用。我们已经有几十年的观测历史,而全世界在老的天文台里同时又兼搞新的技术是不多的。我们想从现在起,经过几年努力,希望上海台在观测与理论分析研究方面,都能在世界上算一个拳头。
问:现今天体物理发展很快,有人说是物理学中的带头学科,上海在这方面有什么打算?
答:上海台以后打算在这方面做一些,但全国各个台有分工。有一点可介绍的,上海台现在正在造口径是1.56的望远镜,本来是用它定恒星的距离的,恒星距离用角度表示叫做视差,这台望远镜的缺点是第二台、1.5米的望远镜不算大,但这种望远镜的结构在世界上是第二台。现在只有美国海军天文台有一台这样的望远镜,专测太阳附近恒星的视差,只有它能够测得准。普通测视差很困难。我们在它后面,比它晚上了一、二十年,后来居上,用了比较新的技术,如我们的镜面是微晶玻璃的,这台仪器的整个设计和大件加工都是由上海承担的。如果把望远镜装起来,对天文台来说是件很大的事情。现在全国花了很大的力量给北京台做一台2.16米的望远镜、58年提出,一直做到现在,花的时间比21年6个月还要长。当然因为有干扰。我们立足于上海,自己想办法,口径比它小一点,二、三年后可以干出来。今后,在视差观察上就能打破美国的垄断。就可以观察太阳附近恒星的空间运动,从这方面打算再转到天体物理的研究上去。另一个也许可以说一下,想在高空气球上做些红外天文观测。当然还要做试验,还没有经过观测,也是全国许多单位一起合作,我们只不过在其中做出一份力量,真正搞成就不错。因为上海这个地方的天气并不太好,并不适合很大的望远镜,也不适合作光学的天体物理方面的观测,所以我们想从射电上,从气球上找出路,想法就是这样。
(整理者:张文因 史柯)
记者问:王先生,请您介绍一下核酸的研究工作和遗传工程方面的情况。
王德宝同志答:人工合成核酸的科研工作,在国外已经做了很久,大约在二十多年前就开始了。目前,国外进展较快的是对脱氧核糖核酸的研究,核糖核酸的研究,相对来讲进展较慢,其原因是核糖核酸的合成比脱氧核糖核酸的合成要困难得多。因为,核糖核酸的核糖上面的第二个位置上,有一个羟基,这就造成困难,目前,国际上有五个实验室在搞合成核糖核酸的研究工作,其中有中国、日本、英国和加拿大的两个实验室。现在可以这样讲,我们的人工合成核糖核酸的工作,在国际上要领先一点。我们合成的核糖核酸,在产率和活力方面是占先的。
关于遗传工程,就是基因工程,是很有发展前途的,基因工程的产生是由于对核酸的基本研究取得了一定的成果才有可能的,如果没有核酸的基本研究,就不可能产生基因工程,一是因为,基因工程里现在用的东西,如限制性内切酶,DNA连接酶,反转录酶等,都是在核酸研究里发现的;二是因为,脱氧核糖核酸里面核苷酸的排列顺序的测定是近几年来,大约近十年来才发展起来的;第三是脱氧核糖核酸的重组,就是不同的脱氧核糖核酸结构的重组,通过脱氧核糖核酸片段、重组到脱氧核糖核酸的一个载体上,这与乘客乘车子一样,脱氧核糖核酸的片段相当于一个乘客,噬菌体或者质粒等于一个车子,脱氧核糖核酸的重组工作也是核酸的基本研究。还有基因的合成也是人工合成核酸的自然结果。所以,基因工程可以说是对核酸的基本研究后才搞起来的。
基因工程的确是前途很大。一、它可以用于医药方面。如多肽类药物,国外已经有了生长激素、胰岛素、胸腺素 α1 等,还有疫苗现在在搞抗疟疾的血清、口蹄疫苗(猪、牛、羊的)、抗乙型肝炎疫苗;还有一种是酶,如尿激酶。尿激酶本来是从人的小便里搞出来的,现在可以通过基因工程的方法制得,它可以治疗动脉血管里一种血栓病,尿激酶治血栓是很有效的。还有一种很有希望的是干扰素,干扰素治病毒病是很有效的。现在国外认为它还可以治肿瘤、治癌。二、在农业方面,国外在设想,基因工程用于改良品种和固氮。豆科植物可以固氮,他们设想,把豆科植物根瘤菌的固氮基因植入到其他非豆科植物上去,这样,直接用空气中的氮,合成化肥就不需要了。另外,在农业方面,国外还有很多设想,如国外已经探明,不同的作物可以通过基因工程杂交,如向日葵与豆子杂交,这样种出来的东西既有向日葵的优点,也有豆子的特点。三、在工业方面,基因工程将来也可能有用处。如用在环境保护方面,海里油船坏了,海面上一片油,这对鱼类生长很有影响,采用基因工程的方法,产生一种细菌,它可以吃石油,用来去掉油的污染,对环境保护很有好处。还有一种是细菌选矿,这种细菌能将余属浓缩在很复杂的机体里,叫它对某一种矿起浓缩作用,现在也想通过基因工程的方法来搞,总的来讲,基因工程将来前途是很大的。有人这样讲:二十世纪四十年代是塑料时代,五十年代是半导体时代,六十年代是计算机时代,七十年代是微型计算机时代,八十年代就是基因工程时代。
国内搞基因工程,有的单位可能早一些,在75年开始,真正搞起来是77年以后,国内现在可以做到这样,把不同的脱氧核糖核酸重组,克隆到大肠杆菌里或者到其他微生物里去(如酵母),但是表达还没有成功,真正做出有用的东西在国内还没有。但这方面的技术大部分我们已经掌握了,如限制性内切酶及反转录酶的制备克隆技术等,但到现在为止,还没有一个真正派用场的实用例子,不像国外那样,国外在1977年底,第一个生长激素释放抑制因子(Samatostatin)就搞出来了,就在大肠杆菌里生产了,以后又搞了胰岛素,胰岛素就是用两个细菌分别产生A链和B链,然后把A链、B链拿出来进行重组。还有一种是人的生长激素,可用于治佝偻病。还有一种是牛的生长激素,在给同样的饲料条件下,给它点生长激素,牛的奶产量和肉产量要多得多。国外还在搞胸腺激素α1,它能调节免疫机制,对脑癌、肺癌的治疗有好处。现在国外搞多肽类激素有几十种(约四、五十种),真正过关的不多。现在最时髦的是干扰素,因为干扰素对于病毒病的治疗是肯定的,他们还寄希望于治疗癌症。干扰素究竟能否治肿瘤,至今还有不同看法,看来不—定是万能药,可能有它一定的好处,是不是就可以解决肿瘤问题,可能还不会是这样,这个问题,国外花了很大力气,现在还有很多国家在搞,如瑞士、美国、日本,还有比利时等,都在搞。另外,还有一个是肝炎问题,乙型肝炎疫苗美国、法国、西德都在搞。这种疫苗我国也很重视,因为我国肝炎病人很多,特别是带病毒的人很多,据说,约否百分之十五,他们看上去表面没有病,是正常的,但查出来HAA是阳性。这就很麻烦,他自己没什么特殊感觉,但可能传染给别人。我国乙型肝炎疫苗研究是重点课题。乙型肝有不同的型,我国的乙型与国外的不同,今后只有靠自己才能解决,不能靠人家解决,人家可能是另外一种型。我们生化所现在也在搞乙型肝炎疫苗,另外,还有一个问题是,乙型肝炎与肝癌可能有关系,因为发现好多肝癌病人过去有乙型肝炎病史。
至于对核糖核酸研究,今后打算这样:我们搞合成搞了十几年,现在把合成扔掉很可惜,所以今后还想用合成的技术来改变核酸的结构,通过改变核酸的结构看对它功能的影响,想用合成的方法做结构与功能关系的研究。因为,国外做结构功能关系的研究,比较间接,他们是用一个化学药物,一个海,或者一个物理因素,来改变,这种改变不是很直接的,而且效果也较差。我们现在可以用合成手段,我们要改变那一个核苷酸、第几个核苷酸,我们就可以直接去改变,所以我们这个方法比别人有优越性。我们可以通过改变一个核苷酸的结构,看它对功能的影响,这样我们就可以了解,结构中哪一部分是重要的,哪一部分是不重要的。我们利用合成手段,研究结构与功能,我们认为比较直接。将来我们准备开展这方面的研究工作。
记者:研究核酸结构与功能关系,最后说明什么问题?
王:说明某一个核酸,为什么它有活力,就与它的结构有关系,如转移核糖核酸,每一个转移核糖核酸,都接有一个氨基酸,而且只能接一种,比如说接丙氨酸的,它只能接丙氨酸,不能接其他的氨基酸,这是什么道理。为什么它们有专一性,搞清楚这个道理,最后的结果,就是弄清生命的奥秘。
(整理者:沈彩虹 史柯)