从某些科普文章甚至科学著作中可以得出一个印象,似乎海洋地质学的主要问题都已经解决。但实际情况远非如此。而且,从开始有系统地进行海洋区的地质研究迄今只有三、四十年,要在这短短几十年内揭示出70%的地球表面的结构、成因和地质史的特点是可能的吗?这方面的障碍是海洋区地壳深层区和上部地幔的物质成分和结构。这方面的资料还很少。正是这种情况成了关于海洋形成及其发展的现代概念模糊和论据不足的原因。然而,不解决这些问题,则对于未来的地质学——在地球结构所有基本问题方面具有深厚理论基础的科学——就不能想象。

关于海洋成因问题的现代研究的基础是研究海洋玄武岩。钕、铅和稀土元素的结构同位素是玄武岩不均质性的特别敏感的指示剂。

尽管海洋中各个玄武岩区域的轮廓尚未描绘出来,但其存在本身是毋庸置疑的。因此关于地幔物质的横的不均质性的假说是完全合理的。如果这种情况得到证明,则不难想象它对建立地壳成因和发展的总理论,而比较狭义地说,对于理解岩浆作用、矿床成因论和海洋地质构造的特点会产生什么样的影响。

出于同样的观点,以后除玄武岩外,还必须研究辉长岩、橄榄岩及其他深埋的岩浆岩。玄武岩之所以被研究得好一些,首先是因为已经有不少钻孔进入了这种岩石,尽管不很深(数百米)。此外,它们还常被挖泥船所采得;从下放至海底的仪器上进行了试验;甚至出露于海洋岛屿的表面,而深层岩石暂时还只是用挖泥船取得。但即使采用偶然性因素很大的这种原始的方法,人们仍然得以能够对于海洋地壳剖面内的岩层次序形成了一般概念。

[刘国清译自1984,No. 1]

计算机创造了“魔像”

最近,科学家首先向外公开了由计算机创造出来的游离于空中的立体图像;预料这项技术将广泛应用于设计、建筑和医药工业。

运用激光、计算机和特殊的全息照相,一辆“雪佛莱”牌新型立体汽车竟神奇般映现在人们的眼帘。

研究这项新技术的负责人斯梯芬 · 苯汤(Stephen Benton)说:“当然在计算机屏幕上同样能得到一个平面图像,并能侧转过来得到三面体透视图,但却不会有真正立体感;而用我们的方法,在你的眼前会映现一个有完全真实感的影像——它是与你心中所企求的一模一样的‘实体’。”

从今以后,轿车设计师毋需再捏粘土去制作新型轿车模型了;而建筑设计师也可摒弃在传统的设计板上伏案划线条的工作方法;而外科医师在动手术前,更有机会先详细地察看病体的影像。

这项工程是由麻省理工学院研究的,历时三年,耗资达45万美元。它是先由计算机制作至少960个物体图像,然后用35毫米的摄影机拍摄下来,再用激光将它制成全息照相胶卷;接下去将胶片卷成圆筒形,这样当一束激光从后面向它照射时,在前面1.20米处的空间处,便奇迹般地出现了悬空物体影像了。

研究者们希望做更进一步的努力,以使目前的绿色影像变成彩色影像。

另外,他们期望能得到1米长的大尺寸影像,并加快制作过程速度,而现在从计算机图像到全息照相约需一星期之久。

“现在的全息照相机术,犹如在上个世纪六十年代照相才发明时期,正处于它的开创阶段。”一名专家这样说:“还有许多奥秘有待去发现,总有一天,用激光复印机,花上几元钱,你就可以得到一些你所想象的影像了。”

[肖第译自外电社,1986年7月26日]

嗅觉新探

人类的嗅觉器官是一个进化的杰作,许多物质的气味它都能辨别,尽管人们对它从事研究,但对于嗅觉的认识仍还是一个谜,如邮票大小的一块嗅觉组织是怎样将化学刺激信号传入大脑的呢?

当气味中的分子进入嗅觉细胞膜上的纤毛,该组织的感受器上有一种特殊蛋白质。近来研究认为每种气味都可结合和刺激细胞,包括分辨不同气味种类的感受器。

气味和感受器接触是怎样产生反应的呢?以色列科学院的研究人员从蛙鼻的纤毛标本中检测到一种腺苷酸环化酶的蛋白质,它们呈高度密集状态,同时将四种气味的混合气体放在标本中,使得该物质活性增加。

蛙鼻中该酶的活性增加有很大的研究价值。嗅觉细胞的活动方式揭示了一种可能性,犹如神经传递、激素释放,使其细胞发生反应一样的过程。在嗅觉传递过程中腺苷酸环化酶起着关键作用。气味和细胞膜上的感受器蛋白结合,然而该蛋白激活另种蛋白(如G蛋白一旦激活与另种鸟嘌呤核苷三磷酸蛋白物质结合)。G蛋白刺激腺苷酸环化酶,可制造环磷酸腺苷(cAMP),该cAMP充当了细胞内部分子的传递作用,cAMP调节蛋白激酶的活性,并引起了一系列代谢活动。

以上所述的机制很复杂,但也很奇妙,因为,它是放大的化学信号,各个感受器可使许多G蛋白分子兴奋,每种G蛋白又刺激腺苷酸环化酶分子。以色列研究人员还发现了G蛋白确切的大小和性能,整个生化反应过程如下:气味刺激嗅觉细胞膜纤毛的感受器,感受器激活G蛋白,使腺苷酸环化酶制造cAMP,cAMP又通过蛋白激酶直接或间接作用于另种蛋白,这种蛋白又控制嗅觉细胞对离子的通透性,结果产生一种电信号,然后这种信号传入大脑而产生嗅觉。

[沈荣福、惟一译自新华社外刊资料]

利用宇宙技术分析古代大气成分

美国和埃及的科学工作者最近正利用宇宙技术来分析研究古代大气的成分。他们从一个被称为“太阳之舟”的国王坟墓中抽取了用于研究的气体。

这座距今已有4600年历史的古墓,长30米,被石膏密封着,上面覆盖有1.2-1.8米厚的石灰石。科学工作者选用阿波罗计划中在月球表面开采标本的掘削机,在石灰石上打洞,然后把里边的气体采集到用于宇宙实验的特殊瓶子中。最后用装有光纤维的探测器测定其温度和湿度。经过各种分析,人们便可得知古代大气的成分和二氧化碳的温室效果了。

[乐尔译自《科学朝日》,1986年1期]