目前,在高临界温度氧化超导材料的研究课题中,有一个问题尚未解决,即磁场穿过高温氧化超导材料时,磁通量具有何种性能。大多数研究此课题的科学家相信,一旦这种性能被获悉,大临界电流的获得也就相应解决。尽管许多研究部门一直试图直接观测磁通量,但尚无成功的先例。

最近,日立公司推出一种新型全息电子显微镜,可用于直接观测穿通超导材料的磁力线。具体方法:把一片冷却到2.5 K(-270°C)的超导薄膜置于真空磁场中,借助于这种全息电子显微镜,就可以20埃的分辨度直接观察到穿过超导膜的磁力线,并获得定量测量数据。

这种新技术的意义在于,不仅可直接观测磁通量的分布、量值,而且更重要的是:使观测磁通量的动态特性成为可能。这就为超导材料的开发,高温氧化超导材料的机械性能研究,以及未来以量子为基本量的高速器件的研制,提供了一种直接观测磁通量的有效工具。

[王建华摘译自《JEE》1989年8月号]

三维物体的辨认

人的辨物能力常常令机器人的设计师惊叹,他们一直力图赋予机器人以这种能力。当然确切地说,我们并不十分清楚究竟人对三维形象的记忆是如何进行的,初次的描述是如何建立起来的,当人们辨认物体时它又是怎样起作用的。我们在这方面的无知,与其说是缺乏神经生理学上的证据,倒不如说是开拓性思维和有价值的实验方面的欠缺造成的。一个网络,比如人的视网,是如何学会在不同的视角,不同的照明条件下,在短暂的时间里就立刻辨认出各种物体来的呢?

波基和爱德蒙认为,由于视角的不同,照明条件的不同,一个三维物体可以有无数个二维形象。当然光线的问题可以通过相对不变的形象投影来解决,波基和爱德蒙主要关心的是视角问题,设计师们在设计机器人的视觉通常采用的方法是接近法,即预先将物体的详细的三维形象描述贮存在机器人的记忆中,当一个形象出现在机器人的“视网膜”上时,该形象的特征和早先输入的物体描述就形成了一个视觉比较前提,然后系统对贮存的物体描述进行计算并与现在出现的形象进行比较,发现两者不一致则改变视角,直到一致时才辨认出来。这种方法不仅极费时,而且还涉及这样一个问题,机器人如何在一看到物体时即能辨认出来。在大部分的现有系统中,视觉位置修正的信息要么由使用者预先设制,或者由敏感测向设备或位置探测器提供。

波基和爱德蒙提出这样一种假设:即辨物能力的产生并不需要预先有详细三维描述的贮存,只需对出,现的物体留下足够清晰的视图,而当下一次该视觉图;像出现时即可将其辨认出来。真正要做的事是训练系统,当接收到一系列典型图像中的任一图像时,能够提供一个“标准”视图与之响应。这里的“视图”是一个复杂的含义,我们这样描述它:“视图”不仅仅是指视网膜上的一个形象,而是一个综合特征向量,它包含了一系列具有相似特征的物体的相同之处。波基和爱德蒙假设的三维物体是一个“弯曲的导线”模型(具有两端四个角),它的二维视图是一个包含12项内容的特征向量,这个特征向量可以近似为一组直线的组合,以此进入系统,经过一定的训练后,当接收到“弯曲导线”一类的形象时,系统就会提供一个标准图像与之响应,这对视觉能力理论无疑是一个令人鼓舞的证明。

在实验方面,波基和爱德蒙就试验次数,计算数据处理方面做了大量的卓有成效的工作。比如,他们提出,新图像出现时,要达到可以接受的辨认速度,其全方位视觉训练应达到80~100次,这一论断与洛克和迭维他的发现相吻合的。他们还发现,一个金属框架以30°角旋转时,人的视觉效果与72个30°×30°的覆盖物组成的物体是一致的。最后,他们指出:视觉基本理论的实施还必须与网络系统的“可接受理论”相结合,这一理论与神经心理学家所钟爱的遗传理论冬少有些相似之处。也许最后我们该说的是:我们最好有那么点儿遗传的脑细胞。

[范黎明译自Nature,1990年1月18日]

在草履虫体内也存在“生长因子”

日本奈良女子大学的高木田臣副教授等发现,单细胞生物草履虫能分泌使同类细胞旺盛分裂的“生长因子”。在此以前已知,生长因子作为调节细胞增殖物质,在人类等多细胞高等动物中存在。在单细胞生物中也被发现,这是首次。根据高木等研究,在草履虫中发现的生长因子,有使老鼠培养细胞增殖的作用,被认为,这不仅是单细胞生物的生存战略,而且在生长因子的进化起源方面,也引人注目。

在实验中使用的是4孔草履虫,5年前,高木等用药品对其处理,使它产生突变,制造了分裂速度很慢的系统(变异型)。普通系统(野生型)每天进行3次分裂,变异型只分裂一次或不分裂。然而,变异型如在很高的密度卞培养,也和野生型有同样水平的分裂趋势。因此,从变异型和野生型的高密度培养中采集培养液,加入变异型的低密度培养中观察,分裂速度也变得相当于野生型那样。

在工业技术院四国工业技术试验所的田边宽之研究员的分析中,搞清了在高密度培养液中的有效成分是一种很小的蛋白质分子,这就是草履虫分泌的生长因子。

4孔草履虫在培养液中分泌的这种生长因子,变异型的浓度很低,因而不能像野生型那样迅速的分裂,而在高密度下培养,由于生长因子的浓度提高了,因而恢复了分裂速度。

从其他种的草履虫的高密度培养中采集的培养液,也使变异型的分裂速度提高了。另外,在老鼠培养细胞中供给4孔草履虫的生长因子,分裂也得到很大的促进。

据高木教授推论,生长因子在单细胞生物之间也广泛地存在,而且,很可能和高等动物的生长因子是很相似的。

生长因子是在美国的斯坦利、柯恩博士等发现神经生长因子和表皮生长因子以来,对人和牛、老鼠来说,从高等动物的脑、血管、肝等组织中已发现了20多种,除对多细胞生物生长的抑制之外,对癌等的发生、伤口、疾病等的治疗等,都起很大的作用。

草履虫分裂后的细胞或集团,由于被分离得零零乱乱,因而很难看到有这样的物质。本次的发现,有可能显示出生长因子是也包括单细胞生物的整个生物的基本物质。

[邱碧云译自朝日新闻,1990年6月13日]