加州大学的科研人员已研制出一台宽度不超过一根头发丝的电动机。

此电动机被认为是迄今制造过的最小的一台，属于微机械一类，科学家认为某一天可在医药、制造及其它领域以目前不可想象的水平上发挥作用。

科学家们已制造出如同血球那样大小的齿轮的齿，以及类似的弹簧，曲轴及钳子，轻巧的极易偶而被人吸入。

这些微型机器的用途仍处于想象之中。但一些工程师已觉察到机械学现处于革命的边缘，正如微型集成电路的发展引起了电子学的革命。占据整个房间的计算机变得非常小和便宜，可放在办公桌上或装入手表内。

伯克利传感器研究中心主任及电机工程学教授Richard S. Muller博士说“我们将拥有一个全新的微机械系统新级别，这将引出一系列新产品及完整的，新的性能分类。”

在全国科学基金会赞助的某工厂提出的报告中，列举了众多认为可行的用途。

微型剪刀及圆锯能用于精密的显微外科手术中，例如从视网膜上割掉伤疤组织，微型机器能沿着动脉移动，刮去脂肪性沉淀物。

研制成的“灵活药丸”能植入体中或吞下，通过微型阀门将正确的药剂量注入人体中。

微型机器也能用于高精度制造业中，例如在光纤通信系统中用作激光，光探测器及细光纤的准确定位。

宇宙飞船上用的测量仪表可做的极其轻巧，耗电的电子设备如录音机能做得更轻巧和更灵活。

工程师利用集成电路技术制造微型装置。在硅片的某些区域沉积超薄层材料，而在其它区域蚀刻掉材料，创造出精密的结构件。

工程师希望利用硅片制造技术优点，生产出价廉和均匀性如同计算机芯片那样的微电机。

当微齿轮，微汽轮机，微电动机还处于试验阶段时，按照微型机器同样技术制造的静止装置已投入商用，主要是传感器。

例如微型压力传感器是在硅芯片的中央蚀刻 - 响应压力的薄膜片，将电路埋入膜片的边缘上以测量偏转量。

微加工技术也能用在高精度机械上开孔和槽以及加工其它静止部件。西德科学家已制造出微喷咀用采使气体分子急剧转向。由于较重的气体不易折转，此喷咀用来从较重形态的铀分子分离出适用于核反应堆的较轻形态的铀分子。

Roger T. Howe设计的伯克利电动机在加上电压后便能转动，但还不能够持续运转。电机转子直径60微米，或一米的六千万分之一。人的头发丝粗细为70 ~ 100微米。

［金传祺译自International Herald Tribune，1988年7月28日]

光学可编程逻辑阵列

本文综述了在光学逻辑电路领域内的最新进展，并特别强调了光学可编程逻辑阵列及光电子中央处理单元的发展。

在考虑多处理机系统的颗粒度的时候，会发现从常规的冯 · 诺伊曼结构到诸如神经网络的大规模并行系统，在互连复杂性方面有一个线性的增加。以内容存取的存贮器可以被认为是并行结构。当给这样一个系统施加一个输入时，整个存贮器被同时搜索。随着并行程度和互连数目的增加，光学系统的特殊优点就表现出来。在以内容存取的存贮器中，这种互连能力的一个例子就是近来开发的光学可编程逻辑阵列，或称OPLA。

OPLA的设计考虑到要与基本光电子中央处理单元一同使用，这种中央处理单元每秒可执行一千万次两位指令。在OPLA内，几百个头发丝粗细的光纤以一种特定的十字交叉方式连接起来，这就为特定的指令集合提供了合适的互连通路。通过重叠三个光学连接通路的集合，在单元内设计了容错。这个系统与常规的门阵列相比较，具有异乎寻常大的扇入和扇出能力，此外，这一类的光纤器件潜在地能够在比常规的PLA高许多的时钟频率下运行。这个系统的扇入和扇出的优点表明可以此建成大容量的以内容存取的存贮器，这将极大地超过基于电子电路的PLA的能力。

在考虑这些器件的体系结构含义之前，必须先说明可重构性的课题。系统内包含的空间光调节器可以把OPLA重构为光学PLA或ROPLA。这样一种器件在功能上等价于动态可编程的电子PLA，但是，光学系统的重构速度，扇入扇出能力都会使ROPLA变为以内容存取的存贮器的实现，而这在以前那种仅仅基于电子逻辑的系统中则是不可能的。那么，前面提到的含义是什么呢？最起码，这种系统可以在一个时钟周期内实现复杂的逻辑运算。此外，这样一种器件的可重构性质会把某些算法映射成组合逻辑。由于算法现在是以一种大规模并行模式运行，这将会导致在处理时间上的本质上的改进。大容量的以内容存取的存贮器的出现会允许具有许多控制变元的适应性算法直接嵌入存贮器本身。这些特点表明光学可编程逻辑阵列很有可能对于许多体系结构的设想是极为重要的。

［张晓东译自AFIPS 1987］

新技术为研究蛋白质的快速变化提供了可能

科内尔大学的科学家们使用一种新颖的粒子加速器已成功地拍摄了蛋白质分子的快照，其快门速度相当于十亿分之一秒。目前科学家们希望能获取通常在百万分之一秒内蛋白质所发生的变化，这些变化在人体中起着决定性的作用。与此同时，另一部分科学家们将应用一种展示蛋白质的运动状况而不是其结构的方法，以辨别出蛋白质形状的详细情况。

科研人员已掌握了某些蛋白质的形状，但不知道它们是怎样运动和变化的。所存在的问题是科学家既要观察经适当冷冻后的蛋白质，以确定其结构，又要观察蛋白质的运动状况。运动状况清晰了形状就变得模糊不清了。以前没有办法同时确定蛋白质的结构和运动状况。粒子加速器的研制成功使得生化学家想同时获得清晰的蛋白质运动状况和形状的可能性向前迈进了一步。

数十年来，在一种被称为X线晶体衍射过程中，科研人员已采取用X射线轰击蛋白质的方法确定了一些蛋白质的结构。但是他们必须先把蛋白质以晶体的形式固定几星期，使其晶体原子能反射X射线。由于分子被X线反复的照射，反射的X线就形成多种图案通过应用高等数学和电子计算机，科研人员把反射的X线形成的点状图案组合成蛋白质的照片。

科内尔大学的科研人员曾研制成一种振荡器，一种新颖的原子粒子加速器，用它能产生以每十亿分之一秒的速度撞击蛋白质的X线。这种设备能产生足够亮度的光射光，只需X线一次或少数几次的撞击便能确定蛋白质的结构。

科内尔大学的生化学家基思 · 莫非特说：“这种X射线是一束高强度而且非常细的射线，其性质就如同探照灯光与一般的灯光截然不相同一样。”为了证实用这种X射线对蛋白质进行拍照的可行性，研究小组对溶菌酶进行了试验。溶菌酶是存在于眼泪，由粘膜分泌出的粘液及蛋清内的蛋白质，溶菌酶的结构在一九六五年就已被确定，当时是采取固定的方法。

在试验中，科研人员为了确定是否能用每十亿分之一秒的脉冲获得清晰的X射线反射，他们将溶菌酶也固定起来。目前他们希望将这一方法应用于运动着的蛋白质。莫非特博士说：“我们最终的目的是制作出高速的电影”。

另一方面，科学家们应用另一种不同的原子磁共振摄影技术也已取得同样的结果。

研究人员使用电磁共振将蛋白质分子放入一个极强的磁场中，原子核像小磁铁一般顺序排列。接着研究人员变化磁场，原子核也跟着运动。从这运动中研究人员能得出原子间的相互位置。

［周平译自 The New York Times，1988年7月5日］

中国草药加入抗疟大军

一种中国草药将作为新型、强烈的抗疟疾药物提供医生使用。这种药取名“阿锑塞”，它已被证明具有有效的抗疟疾寄生虫的作用，这在离体和动物实验中均是如此。医生期望今年底开始此药的临床试用。

世界卫生组织（WHO）的一个委员会负责了这项由美国、中国、瑞士和英国科学家联合进行的抗疟药研究。研究结果已发表于近期的《医学化学杂志》。

世界卫生组织抗疟药委员会主席克雷格 · 克兰菲德（Craig Cranfield）说：“新的抗疟药非同寻常。这种新药很重要，这是因为目前引起疟疾的寄生虫已对如今的大多数抗疟药产生了耐药性。”

阿锑塞对血液期的疟原虫治疗有效，但此药不足以作为预防用药。克兰菲德说：“从实用性看，为了预防，一种抗疟药必须像奎宁那样能在血液中维持一星期，持续她遏制进入血液中的疟原虫。我们迄今所知，阿锑塞作用时短，每天需用药数次。”

在中国，医生用草药青蒿来治疗疟疾。1972年，中国科学家从草药中分离出一种活性成分——这种分子物中含有过氧化物物质。研究揭示，过氧化物是抗疟药抗疟活性的基础。

美国健康研究所分析化学实验室的研究人员致力于研究一种化学上很像青蒿中分子物的物质。他们的研究是以中国化学家的工作为基础的。这种分子物很少溶于油或水中，所以消化道不能很好地吸收它。对阿铎塞分子，仍维持了过氧化物基团的活性，但用一个氧原子取代了其中的乙醚基团。这样这种分子物就可溶于油剂中，因而就可用于肌肉注射。

科学家评价了阿锑塞对两种品系疟原虫的抗疟活性。其中一只疟原虫多见于印度尼西亚，它对常规抗疟药有抵抗性（比如对氯喹、奎宁等药）。另一种疟原虫也对氯奎等药有耐受性。对这两种疟原虫，阿锑塞均有两倍于天然草药的抗疟作用。

在对一组老鼠的实金中，阿锑塞被证明其抗疟强度高于天然药物。伦敦卫生学校的科学家目前已在鼠、狗身上进行此药的毒理研究。最初的临床试验将把此药用于脑性疟疾的治疗，这是疟疾中最危险的一种类型。

［徐智策摘译自New Scientist，1988年117卷1606期］

脑移植手术的发展

美国范德比尔特（Vanderbilt）大学医学中心的神经外科医师采用脑移植手术，成功地将活性组织移植到亨丁顿病（Huntington's disease）患者脑中，以治疗这种脑神经系统遗传退化疾病。首例手术是于今年1月由诺埃尔 · 图利藩（Noel Tulipan）医师和他的同事共同进行，手术效果需观察一段时间才可得知。

范得比尔特大学医学中心治疗亨丁顿病的脑移植手术开始是用老鼠等动物做试验，再逐渐过渡到临床上的。医师们给老鼠大脑注射一种从海藻中蒸馏出的常用于灭活肠虫的酸（kainic acid），模仿产生亨丁顿病，再施行脑移植手术。结果表明：注射过药但没有施行脑组织移植手术的老鼠全部死亡，而施行脑组织移植手术的老鼠有85%幸免于死。

随着对动物研究的发展，移植手术的应用也越来越为广泛。脑移植手术已能够较为可靠地治疗帕金森氏病（Parkinson's disease），移植肾上腺进入帕金森氏病患者的大脑，使其产生中枢神经递质——多巴胺以减轻患者的震颤。美国已有100名确诊的患者进行了这种手术，大约一半的患者病情得到改善，10%的患者疗效显著。

在美国，对鼠以及无尾猿的胎儿脑组织移植手术也已获得成功。安德斯 · 比约克隆（Anders Bjorklund）研究小组应用一种名叫Ibotenic acid的毒素损害老鼠大脑，该毒素与kainic acid的药理作用相似。然后，他们再把胎儿鼠的脑细胞混悬液注入老鼠大脑中，结果表明：做移植手术的老鼠活动性比未做移植手术的老鼠要好得多，组织取样检验，用染色剂处理，发现移植的胎儿鼠脑细胞不但成活生长，而且轴突已伸入宿主大脑。他们还对大脑受感染接近死亡的老鼠进行了胎儿鼠脑组织移植手术，使研究得到了进展。

亨丁顿病和阿耳滋海默氏病（Alzheimer's disease），后者是一种早老性痴呆症，多半发生在中年。这两种病比帕金森氏病要难治得多，因为这两种病的患者脑神经系统呈扩展性地退化。脑移植手术则为治疗这些疾病开辟了广阔的前景。

［葛明译自New Scientist，1988年4月21日]