发展中国家除非能够按其自身利益开发其自然资源,则将永远贫困。为解决这一问题,需要有本国的化学技术人才。
世界上五分之四的科技人员工作在欧洲、苏联和北美,但世界上大约五分之四的人却生活在其他地区。根据萨西克斯大学科学政策研究组的资料,在发达国家所进行的研究当中,对发展中国家有意义的部分不到百分之一,而且有半数是用于军事及其有关领域。为了调整这种全球性的科技方面的不平衡,第三世界各国必须建立起自己的科学、技术,尤其是化学方顶的能力。化学家在第三世界起着三种重要作用,即:生产、保护和解决问题的作用。
第三世界国家按许多标准衡量都是贫困的。其卫生和教育事业、人们平均摄取的热量、每人平均收入及其国民生产总值等方面是贫困的,其化学产品的生产和消费也是很低的。据联合国工业发展组织估计,从1960至1970,发展中国家占世界化工产品产量的比例由4.7%上升至5.2%。在同一时期,发展中国家在世界化工产品消耗中所占的比例,由7.2%增至7.6%。全部发展中国家人均消费只占全世界人均消费的八分之一左右,可是许多发展中国家却富有有机资源和矿物资源。例如我们80%的锡和75%的铝矾土都是来自第三世界。
但是贫困国家由于通常缺乏化学及其有关科技知识,因而不能按照自身利益开发其自然资源,仍需依靠工业化国家的专家。如果这些贫困国家要想摆脱这种最为严重的依赖关系,如果他们想要从其自身资源获取最好的社会和经济效益,最关紧要的一点就是要控制他们的资源。而这一点只有当他们掌握了由原材料转化为价值产品的加工过程才有可能。这种过程的掌握就需要研究和发展、生产和质量管理方面的专门知识——而所有这一切都需要化学方面的科技人才。
贫富世界之间的贸易主要是由发展中国家出售廉价的原材料,由工业国家进行加工,以便在那里消费。剩下的才送回第三世界。坦桑尼亚总统尼雷尔曾经说过,贫困国家享有两个基本权利:“贱卖和贵买。”
化肥是一个很能说明问题的例子。全部磷酸盐原料的大约五分之四是来自第三世界,可是第三世界只生产了全部化肥的8%,消耗大约15%。世界人口的五分之一左右生活在发达国家,可是他们的庄稼却使用了85%左右的化肥。从未施用过化肥的田地(第三世界绝大多数农田都没施用过化肥),使用一公吨化肥可增产10公吨谷物。而以前广施化肥的山地,增产不超过3公吨。
现在有些国家正打算生产他们自己的化肥。例如,印度尼西亚和马来西亚计划制造氨和尿素。但是发展大规模的化学工业需要资金和能源。对于国内市场或自然资源受到限制的第三世界某些国家,发展耗资数百万美元的工业计划,既非切实可行,也并不是所希望的。一种可行的方案是发展小型工业,而以可更新的资源为基础。但要设计这些东西仍然需要化学方面的专门知识。
对于关系到发展前景的化学家来说,最大的一项挑战是如何使伴随发展而来的恶果减至最小。在保护资源、健康和环境方面,以及在防止发展中国家也出现象工业国家那样,乱用化学产品,造成“到处倾卸排放”的危机局面,化学家起着关键作用。联合国教科文组织的化学教育顾问,爱德华 · 瓦顿(Edward Wattonr)教授把这种作用称为化学家的监察人作用。
例如,杀虫剂就可能直接危害人身,或带有危险的副作用。虽然危险化学品的短期效应比较易于识别、监视和控制,但有些化学品却进入了食物链,并且可能积存在活机体中,包括人体在内,其影响可能很多年不被注意。遗憾的是,据最近报告,比如英国慈善团体牛津饥荒救济委员会的报告“一个与日俱增的问题”中曾表明,多国公司在第三世界无区别地随便出售危险杀虫剂。在某些情况下,通过对大多数无知农民的欺骗宣传,更加助长了这种干法。可是在工业化国家不是取缔就是严格限制使用这些同样的化学药品。其中的一种危险杀虫剂就是爱耳德萘。它被怀疑有害健康,可能致癌或使神经错乱,以致美国政府于1974年停止其使用。但其后一年,巴西有13人由于这种可疑的爱耳德萘中毒而死亡。此后,它又出现于肯尼亚的烟草种植园,那里的安全措施毫无保障且普遍不予重视。
仅在巴西,1967至1979年间,就有208人死于农药中毒。在同一时期有3,488人因农药致病。而且由于发展中国家的许多疾病和死亡得不到医生的关注,对有关农药的影响,肯定了解有误,因而实际病、死数字一定更高。
另一确凿证实的丑闻是在第三世界出售不适用的或有危害的药物。即使是安全而且必需的药物,在贫困国家的售价也高达制造国的6倍。一项调查证明,有五个欧洲药品公司对印度买主的要价,为该产品欧洲价格的350%。作为监察人的化学家应该充分发挥作用,以揭露诸如此类的恶劣勾当。
最后,化学家通过研究、革新,还可以发挥解决问题的作用。改善贫困、疾病和饥饿状况是人类可以达到的最高目标。在争取实现这一目标当中,科学技术作为开发的工具获得空前的意义。当然,单靠科学技术并不能完全解决这些复杂的问题,但是除非不断地致力于革新,除非更有效地采用新的知识,并且除非使研究方向更加明确地朝向最为急需的问题,社会要想克服当前面临的困难,希望甚微。
为解决第三世界面临的问题,所需的化学知识、各种技术和能源都已具备。问题在于如何使能源集中于这些问题的需要,使知识适用于当地的条件、限制和时机。在寒冷气候条件下有效的化学过程,在炎热气候下未必总是有效的。
一个最大的难题是医药。“热带病”影响着8亿以上的人口,几乎占世界人口的四分之一。有3亿多人因寄生虫感染患丝虫病。热带地区数千万人遭受着霍乱、黄热病、昏睡病、利什曼病以及麻风病的侵害。但该地区却缺乏对于这些疾病的有效治疗。
血吸虫病是一种致人浑身无力的寄生虫病,危害着亚洲、非洲和拉丁美洲的4亿人口。起因是由于一种血吸虫,Manson氏住血吸虫附着在中间寄主钉螺上。寄生虫在钉螺内繁殖,最后形成尾部呈叉状的幼虫。这些幼虫通过皮肤侵入人体。科学家们曾通过教育、改善卫生条件、消灭钉螺等,从各方面着手解决这一问题。目前,圣保罗大学化学教授O. 高特利伯(Otto Gottlieb)和巴西的天然产品化学家W. 莫斯(Walter Mors)已经注意到一种新的可能途径:用化学药品阻止幼虫侵入皮肤。选用的一种是拉帕醇及其衍生物,这种物质存在于许多热带树的心材中。
这些化合物不仅能够防止血吸虫病,而且可以防止细胞异常分裂。巴西人正在生产拉帕醇作为癌症药物治疗的一部分,用于口服;而且当局已经批准进行临床试验。最近实验室证明,拉帕醇还可以抑制引起南美锥虫病的原生动物Cruz氏锥虫。这种昏睡病影响着无数的巴西居民。
中国科学家正在大量研究药用植物,特别是用于治疗疟疾的植物。他们宣称已获得突破,其结果不亚于研制出的治疗疟疾的标准药物氯喹。这种新药就是青蒿素。它是由蒿属植物提取的,根据古代中医文献,早在1000多年前已最先用于治疗疟疾。中医研究院中药研究所的科学家,在1972年第一次提取出这种药物。此后,中国人进行了大量工作,发现这种药物的化学结晶结构与其他抗疟药物结构不同。
非洲的研究人员也在调查研究药用植物的提取物。在尼日利亚,伊巴丹大学的化学教授D. 依孔(Donald Ekong)调查研究了埃塞俄比亚番荔枝属植物的果实。这种植物的干果在非洲的许多地区用于传统的妇产科和治病。依孔分析了果实,并发现了新的化合物番荔枝(Xylopic)酸、所发表的研究结果推动了加纳的研究人员对物质的抗微生物性能进行研究。他们发现,它对两种细菌金黄色葡萄球菌和细杆菌以及常见的阴道感染媒介,酵母白色念珠菌,均具有很好的疗效。
近来,寻求长效避孕药的活动日益增长。世界卫生组织已开始执行一项计划、以合成并试验大量甾族化合物的衍生物。这项努力是完全正确的,因为现有的这种化合物数量有限,而且工业上无利可图。有14个发展中国家和发达国家的16个实验室参与了这项计划。这些实验室已经制造、分析和筛选出200种以上新的物质,其中有几种已证明比市场上现有药物具有更长的效果。中国大学孔云程博士(译音)曾断言,一年内科学家们即可分离出天然的避孕化学药品。
世界粮食问题像医药问题一样重大。联合国粮食及农业组织估计,大约有四亿五千万人经常营养不良。世界银行用不同的标准估计,该数字超过10亿。正是这种问题的规模,有效地排除了由外部输入解决办法的可能性,因而唯一的希望有赖于困难最严重的各国本身。
发展中世界只有建立自力更生的粮食生产系统,别无选择。但迄今一直卓有成效的改良措施——所谓“绿色革命”计划——,由于依赖于灌溉、化肥和机械化,因而需要能源高度集中。这种办法对于许多贫困国家来说,代价太高。所以研究工作现在必须转向节能的农业战略。
新的研究领域包括改进植物的光合作用效率,提高植物吸收养分和水分的能力,降低农民对合成肥料和化学农药的依赖程度。
有一项研究目标是豇豆(Vigna unguiculat L. Walp),这是热带地区的重要植物蛋白质来源。但是由于花芽和未成熟的果实经常掉落,所以植物蛋白产量很低。在伊巴丹大学,化学家们分析了豇豆中的生长激素,以确定其在脱落中的作用。他们曾表明,未成熟的果实仅仅具有生长抑制剂——脱离酸及其代谢物——而较成熟的果实则含有相当数量的称作赤霉素的生长剂。
在加纳大学,S. 塞法 - 德德(Samuel Sefa-Dedeh)博士考察了提高热带豆科植物产量的途径。这种植物的一个问题是需要长时间认真烹调,才能易于消化和可口。塞法 - 德德目前还在考虑这种豆科植物的水合性质,想找到一种容易烹调的方法。用电子扫描显微镜进行的研究表明,经过长时间存贮后的豇豆在浸泡时很容易损失蛋白质,而不经浸泡贮存的试样,蛋白质没有损失。他正在研究一种简便的方法,用来从豆科植物和谷类植物制取高蛋白食物。
另一个富有生气的研究领域是能量。第三世界正在为能源不足进行竞争,这对发展的起步和持续至关重要。从长远观点看,第三世界必须发展自己的、最好是可以更新的能源。幸运的是,绝大多数发展中国家位于热带或副热带,有利于利用通过太阳能的直接或间接转换所提供的潜力。但是现有的方法都很昂贵,而且效率不高,化学家们希望至少能在一个研究领域里有所突破,比如,将日光直接转化为化学能。其他的希望则集中于用乙醇取代石油——但燃料产物决不能取代食物。
可以通过三种渠道由植物得到燃料:将植物发酵变成酒精;由植物提取树液;或者将废弃的生物量蒸煮为甲烷。巴西和中国是由生物量获得能量的两个领先国家。在中国大约有700万个生物沼气池,使用粪便垃圾,提供可燃气和可以制造优质肥的含氮丰富的残渣。在印度,牛粪池产生的气体含有50%的甲烷,30%的CO2和5%的氢。用适当的燃烧器,效率可达60%,而燃烧牛粪饼,效率只有11%。在菲律宾的马尼拉南部,由48个厌气蒸煮器处理17,000多个生猪的粪便。蒸煮过的沉渣在露天坑中风干,然后再以十分之一的比例放入猪饲料。但是,若设计者不考虑当地的经济和社会条件,生物气化计划只会带来新的问题。
第三世界有一种有趣的潜在能源,即水生风信子和其他水生杂草。这些杂草在许多国家,包括孟加拉、印度和马来西亚在内,都是问题。它们封锁航道,妨碍打鱼和灌溉。主要为害者就是水生风信子。在印度,多达全部已开发水域的四分之一遭受杂草侵害。某些国家受侵达40%。在农田里增加使用粪肥和化肥意味着这一问题还在日益恶化。
过去控制杂草的努力包括机械收割、利用食草鱼和化学除草剂。但都没有获得成功。现在研究人员又开始面向把风信子作为资源。该植物的灰分含量高,可用作肥料,并可转化为堆肥。作为家畜饲料也进行过研究。迈索尔邦(印度)的中央食品工艺研究所曾表明,虽然风信子含有比较丰富的天然蛋白质,但从中提取的蛋白质中却含有大量的不相宜的无机物。除了蛋白质外,化学家们还从风信子中提取出胡萝卜素、维生素A和激素。他们还发现有生长调节物质,可用来抑制根茎,加速作物生长。印度中央机械工程研究所的科学家们曾发现,风信子含有60 ~ 70%的含水酵素。在最佳条件下,可在两三天内发酵,在15至20天后可放出有用数量的可燃气。剩下的堆肥有很好的肥效。
归根到底,第三世界如果不发展其最大的资源:人才,其问题将永远不得解决。任何国家,想要发展它的工、农业生产,并用来为人民服务,就必须发展科学技术教育。一般说来,科技专长的自给自足,是所有不论大小工业国家的一个特点。因而长远的自主发展就要求一个国家必须成为自己的科学和技术的主人,而不能是别国科技的奴仆。
[New Scientist,1983年4月号]