空间科学

由于“挑战者”号悲剧性的灾难事件及一系列“一次性发射飞行器”(ELVs)的发射失败,致使NASA在整个1987年只进行了6次发射,而1986年共发射了25次。至1987年底,签订的卫星发射业务虽达去年的一半,但发射成功的只有两次:一为国家海洋气候局发射气象卫星;另一为印尼发射通讯卫星。此外,飞行器的返回维修工作虽已定于1988年2月份进行,但其正式实施看来起码得延至四个月以上。有关人士认为,要恢复美国在宇航方面的领先地位极需NASA内外各界的通力合作。

在NASA今年的第三次发射尝试中,携带军事通讯卫星的一枚Atlas-Centaur火箭发射时因闪电而改变航向并被迫自我摧毁。其后三个月,雷电再次意外地点燃了一枚处于待发射状态的小型猎户座探测火箭、迫使其在水中直立前被水平地牵移。与此相对照,欧洲的阿丽安那火箭因美国ELVs的挫折而更显突出。

美国的空间站计划正引起国内人士日益增多的争论。争论的焦点是,其预定的目标是否可能达到及成百亿的美元投资是否值得?政府提出的一份改进方案提出,把这笔巨额款项分摊到更长的时间里,即整个计划的完成推迟两年,到1996年完成,但即便如此,专家们认为该项工程的耗费仍将两倍于NASA现在公布的数额。

已首次观察到某些小行星内部的亮区和暗区,甚至还能区分出诸如灶神星之类小行星中的小斑点干涉图像。

苏联科学家宣布了一项雄心勃勃的计划,他们计划于1988年开始发射若干艘不载人的航天器到火星。相比之下,美国已经拟定的相似计划中的一艘名为“火星观察者”的航天器的发射已从1990年推迟到1992年。苏美两国的科学家、宇航组织都一再表明,人类探索火星的计划是可能、可行的。

科学家们基于光谱测量的结果,认为冥王星的卫星Charon的表面存在水 - 冰的可能性增大了。

技术

在记忆芯片的研制竞赛中,日美两国的一些公司开始设计一种类蛋白芯片,其存储量可达1.6千万毕特。

以色列科学家研制了一种光电化学电池,它能将阳光转换成电流,并且该电池具有的存储能力可供其在黑暗状态下持续工作。

由美国通用汽车公司研制的一辆太阳能汽车创下了仅以阳光为动力的陆上交通车辆行驶速度的世界纪录。在一次穿越澳大利亚中部(1950英哩长)的汽车赛中,该车荣登榜首。

IBM的一组科研人员研制了一种每次仅能持续半微微秒的超短电脉冲。

旅行者号航空器完成了首次不加油的环球不间断飞行。

—项改进的测量技术导致了基本物理常数数值方面的精确变化。

人力驱动的一艘航空器——Deadalas正准备一次由克利特飞往希腊本土的飞行,如果此举成功,将打破人力航空飞行器的最长飞行纪录。

激光技术方面的改进使某种新型激光器能产生极强恐的光束且脉冲极短。

研究人员开发了一项旨在构建新型人工晶体的技术,这一技术使得制造硅基光放射装置成为可能。

两份报告提出,殡葬业中使用的焚化炉可在使二氧化物的产生减少到最低限度的条件下操作。

日本的科研人员制作了一种硼 - 氮化物二极管,用它组装的电子器件能承受高温。

[昭亮译自Science News,1987年12月26日]

埃尔尼诺现象使气候日趋暖和

美国一位气候学家上周说去年是有记载以来最热的一个年份。美国国家海洋与大气署(NOAA)的理查德 · 伽蒙说在已经持续了十年之久的全球性范围内气候迅速变暖的过程中,这是一个最新的重要标志。

伽蒙说气候变暖可能是由于发电站释放到空气中的二氧化碳不断积累而引起的“温室效应”所造成的:不过他也认为埃尔尼诺现象即每隔若干年在太平洋地区所发生的气候大混乱也有着举足轻重的影响。

伽蒙是在圣地亚哥举行的关于Gaia假设的讨论会上作此番发言的。他确定了三个异常暖和的年份:一九八O年,一九八三年以及一九八七年,这三年中埃尔尼诺活动正处于高潮。他说:“也许我们正逐渐面临一个新的更加暖和的气候”。

伽蒙在国家海洋与大气署所属的西雅图太平洋海洋环境实验室工作。他指出了在全球性气候变暖、埃尔尼诺现象以及大气中二氧化碳量相互间所存在的内在联系。在发生埃尔尼诺现象时,通常印度尼西亚上空的最低气压区便向西移动,东风便减弱了从而使得降雨方式发生改变。其结果是气温升高,从而在太平洋周围许多地方引起干旱。一九八三年在澳大利亚和其他一些地方就造成了大规模的旱灾和森林大火。

大火以及造成的植被被毁都会将碳释放入大气。伽蒙的报告提到“一九八三年由于埃尔尼诺现象作用从大气中提出的碳有数十亿吨”。来自圣地亚哥附近斯克列泼斯海洋学研究所的同行们在报告中提供了一些尚未公布的数据表明释碳量有四千兆吨(四十亿吨)。碳的同位素比的调查证实这些碳来自陆地上的植被。

大气中二氧化碳的浓度目前正以每年百万分之一点五的速率在增加,主要是由于燃烧矿物燃料从而释放出碳的缘故。不过在空气和植被之间也存在着剧烈的碳的对流。伽蒙认为空气中二氧化碳量的不断增加伴之气候的日趋变暖都对植被起了致命的作用。他认为北半球森林大面积的衰减就是与此有关,森林的衰减常常是由于酸雨所造成的。

空气中二氧化碳量的变动一直显著地在向上增长。近几年中,二氧化碳的总量已经提高了百分之四。同时季节性的变化量上升了10 ~ 15%。伽蒙说:“自一九七五年以来,在各(监察)站测得的季节性幅值都在迅速增大。这表明光合作用的吸收也有季节性的不均衡……我们这个生物圈的景况可不太妙啊。很可能北半球是目前全球最后一个吸碳器了。也许枯萎过程已经开始了。”

他指出从二氧化碳量的增长可能产生的种种影响中便已可看出季节变化量要增大。这种种影响的方式还表明在冬季气候变暖的情况最为明显——实际情况也确实如此。

来自宾夕法尼亚州州立大学的帕列基硕士说表明在埃尔尼诺现象、二氧化碳以及气候之间存在着种种联系的迹象至少在一世纪前就已为人们所觉察。他说以往埃尔尼诺现象的出现都“伴随着……通常热带对流层的升温以及大范围内发生的干旱。”短期内二氧化碳量的波动起伏同样也会伴之这些情况。反过来,发生的干旱又使植被遭到破坏从而又使更多的碳释入空气中去。帕列基说这样又将会加剧这一过程。

他说不过从长远看来较多的二氧化碳会使生物圈变得肥沃从而促使了植物的生长,从大气中吸走碳因而使气候趋于稳定。他又说:“陆地生物圈会逐渐与新的气候状态相平衡的。”

来自美国国家大气研究中心的鲍勃 · 查特菲尔德向大会提供了在热带主要是北部非洲大陆上空的大气层里存在臭氧“碰撞”的新迹象。”这是一个十分令人惊讶的发现,充分表明了它是一个主要影响因素。”

他说每年在下面陆地上农民焚烧森林和草原的同时就会有臭氧碰撞发生。这碰撞与热带海洋上空臭氧层上小小的臭氧洞是相对应的。

他作了三种可能的解释:这可能纯粹是一种气候现象;也可能是焚烧植被产生的一种直接影响;或者可能是逸出在热带草原上空的氧化氮和漂浮在森林上空的碳氢化合物相混合的结果。

[夏铿译自New Scientist 17 March 1988]

影响产蛋率的因素

在农场中一旦家禽产蛋率下降时,常常总是求教于兽医。往往倒是一些非专门性的综合管理条件成了产生这类问题的原因。下文就是一些众所周知的确实因素。

饲料器和饮水器

—个十米长狭长形饲料器是用来供饲给40只家禽,而在好多农场中饲料器数量不够。强壮一些的家禽耗食量要超过瘦弱的家禽。这就造成许多家禽不生蛋从而降低了产蛋率。同样,一个大的圆形饮水器仅解决25只家禽的饮水问题。这一点不能疏忽特别是在夏季。由于过分拥挤或房顶低,引起通风不良会产生引起结膜炎的阿摩尼亚气体从而导致耗饲低,产蛋率下降。

照明

家禽应有17小时的最佳照明,这17小时包括白昼日光和夜间及黎明时分的人工照明。如果在夜间出现供电故障或断电那么势必对产蛋率是有影响的。

饲料供给

农场主通常从制造厂采购饲料,而饲料往往要每隔一周或两周才能到手。虽然制造厂商遵循饲料配方标准,但产蛋率往往还是下降。这可能是因为在饲料配料中有某些变化,_尽管标准蛋白质及能量水平是达到了。须引起注意的是饲料的美味可口对耗饲量来说也是至关重要的。

恐惧和紧张感

家禽会逐渐熟悉一直在饲养棚里的工作人员,它和这些熟悉的工人不会引起兴奋或感到害怕。倘若农场主常常更换饲养棚里的工人,家禽就易受惊和紧张,这会影响耗饲量。

农场主离开农场时应雇用可靠人员来照看农场。农场主应亲自监督管理事务。在小型农场里一般不会产生这种问题。

[张安康译自The Hindu,1987年11月11日]

消灭噪音

用噪音来消除工厂和车辆的噪音,是最好的方法。这悖论是建立在电子抗噪音技术基础上,产生声波去抵消不需要的格格声、嘟嘟声和重击声。虽然这种设想在30年代已产生,但只有在近来计算机技术的发展的条件下,反噪音器商品化才成为可能。

目前减少噪音和振动的方法还是应用十几年前的技术,通常是用各种材料(从棉花到混凝土)限制部件发出噪音和振动。这类方法是高价低效的,而且降低了发声部件的性能。

用电子抗噪音装置去消除噪音没有上述消声器的弊病。声音是由通过固体,液体或气体(例如空气)的压力波造成的。这个办法是通过精密控制的方法使这个波与另外的波匹配。如果这二个波相匹配,则第一个波峰即能消灭第二个波谷,故只要使第二个波与第一个波的相位相差180°,即能消灭噪音,虽然在自然界这样理想的情况是极少的,但工程师能造出这种消除噪音和振动的装置。

利用噪音消音技术的“消声器”由几个部分组成。首先,这个消声器的特点是有一个灵敏的传声器装在消声器的前面,把引擎产生的声音变成讯号输入微处理机。另一个第二传感器监视引擎火星塞,然后由微处理机决定如何对引擎进行补偿声。处理机指挥扬声器播出与引擎噪音相位差180°的音波。因为汽车的噪音并非完全是重复的,故不能希望由一个消声器就创造出完全无声汽车。因此只能希望造一个比较有效的消音装置。

[江定安译自The Economist,1987年10月24日]

用天然气制甲醇的新方法

甲醇是一种很有吸引力的汽油代用品,世界各国对此十分重视。

目前,甲醇是用天然气或焦炭经两步合成而制得。

第一步:甲烷与水蒸汽经过热的镍催化剂,使之分解成为氢气和一氧化碳的混合物(即所谓的“合成气”)。其后让这种合成气在50 ~ 100个大气压下,通过另一种催化剂而变成甲醇。

最近,加拿大马尼托巴大学的海曼 · 格塞,在美国化学协会会议上宣布,他已发明了一种价廉的能一步把天然气转变成燃料级甲醇的方法。通常甲烷在空气或氧气中燃烧时,生成二氧化碳和水。然而,限制空气或氧气的供应量,甲烷就能部分地氧化成甲醇。格塞等人用不同的反应温度、甲烷压力和氧气浓度进行实验。现已发现了一个合适的反应条件,它可使甲醇的产量达8%左右。

此法比目前两步合成法经济20%。格塞的这种价廉的无催化剂的制甲醇方法已获得了美国专利。

[刘章节摘译自New Scientist 1987年No 1578]

渔业和流行性感冒

每过10 ~ 20年,自然界就会突然冒出一种具有新的表面抗原的流行性感冒病毒。人群缺乏对这种新病毒的中和抗体。抗原性变异的原因是基因重组,如1968年香港流感病毒的血凝基因可追踪到鸟流感病毒,后者一般寄存于A型流感病毒的特殊宿主水禽的体内。

实验证明虽然人流感病毒可在鸭体内繁衍,但并不造成动物间的传播,因此也可以假设鸟流感病毒也不会在人类中传播,然而这一假设的实验依据尚未确立。事实上从鸟到人流感病毒遗传物质的传递和重组是在诸体内进行的。猪可以感染人和鸟两种流感病毒的证据确凿,病毒不仅可以在猪之间传播,而且可以再传给原始宿主。所以猪是两种不同病毒宿主相会的“大篷车”,人鸟A型流感病毒之间基因重组的场所,从而产生了一种具有新表面抗原的人流感病毒。

使用古老农耕方法的中国南方局部地区,猪、鸭和人的生活接触密切,有利于流感病毒基因重组,这可以解释为什么大部分流感发源于这些地区。然而却采取了有悖于此的做法,没有把猪和人、水禽尽量分开,而是积极鼓励包括家畜,家禽和鱼的全向型饲养和水产养殖系统。

用饲养动物的新鲜粪便,特别是猪粪和鸭粪作为鱼塘的肥料在中欧,允其是亚洲有着悠久的历史。鱼 - 鸭、鱼 - 猪的混合养殖在中国和香港以及印度都十分普遍。世界各地更为精明的水产多种养殖系统正在迅猛发展。这场“蓝色革命”将是解决世界粮食需求的主要手段。这得到了联合国粮农组织等方面的支持。

然而这也将增加人初猪鸭的接触面,A型流感病毒两种宿主的靠拢,将对人类健康构成潜在威胁,这是推出全向型动物一鱼养殖法之初始料不及的。剖析全向型水产养殖系统,发展猪、水禽分养技术,实乃当务之急。

[任少华摘译自Nature,1988年1月21日]