一些天文学家认为,冥王星不是脱离于某一行星的卫星,对这颗行星密度的最新测量表明,它是位于其他行星以外的小行星家族中最大的一个冥王星距地球如此之远,以至于在最大的望远镜中所显示的仅仅是一个亮点,尽管如此,在过去的几年里,天文学家们仍能很准确地测量它的大小和质量。

冥王星和它的卫星查龙(Charon)交替地运动到前面,结果互相遮挡它们的光线,根据对冥王星和查龙这种变化光线总量的研究,戴维 · 索伦(David Tholen)和马克 · 布伊(Marc Buie)通过在夏威夷的观察,计算出冥王星的直径大约1123公里。

他们还根据冥王星和查龙交替占据轨道的时间计算出它们的总质量。假设冥王星和查龙有相同的密度,它们的总密度是1990千克/米3——是水的密度的1.99倍。因为冥王星的体积更大,它自身的密度肯定会接近这个数字,但是查龙的密度也可能是。

华盛顿大学的威廉 · 麦克因诺(William Mckinnon)和达拉斯南马瑟迪斯特(Metnodist)大学的史蒂夫 · 米勒(Steve Mueller)认为冥王星的起源有四种可能性。第一种可能是,冥王星形成于太阳系内的某个部位,如我们所知道的像地球、火星那样更致密的行星附近。但是,从太阳系内部抛射出来,并且被设陷在像冥王星这样一个大轨道的情况好像是不可能的——而且没有一个内部行星有像冥王星所必需含有的那么多的冰。

麦克因诺和米勒于是比较了冥王星与木星和土星的一些更致密的卫星。但是,这些都属于一个相对大的世界——至少是冥王星直径的2倍——而且天文学家们认为这些行星在高速度的陨石撞击它们时失去了低密度的水 - 冰。但是,陨石不可能以足够高的速度撞击冥王星而蒸发掉它的冰,一个更有可能的解释是,一个大物体撞击了原始的冥王星——可能是海王星的一个卫星——撞掉了许多构成它表面层的冰,并留下了一个更致密的、以岩石质为主的物体。一些抛射物质可能形成了查龙。

这最后一种可能性是,冥王星是新近发现的小行星带中最大的一颗行星。这个小的、石质物体的小行星带位于我们已知的太阳系的界限以外,有一些理论上的理由支持这个观点,即一个形成于如此之远于太阳的物体可能比形成于木星、土星或天王星现在位置的行星或卫星更致密。

射电天文学家们发现太空中的气体云由大量的氢分子和一氧化碳组成,在那儿凝聚的气体,例如海王星现在的位置,会被太阳加热,因此,气体分子重新结合形成低密度的甲烷和水的冰。但是,在远离太阳的条件下就太冷了以至于不能发生这样的作用,而是一氧化碳中的氧将与硅、铁、铝和其他元素的原子结合,形成致密的岩石质物质。

对于这个理论的检验将于明年8月进行 · 那时,太空飞行器,旅行者2号将经过海王星的最大的卫星——海卫1(Triton),它在大小上更近似于、冥王星。

[廖佳敏译自New Scientist,1988年9月]

臭氧层和太阳

贝凯尔(D. Baker,美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯实验室)分析了从人造地球卫星上观察时得到的太阳活动的资料。

他所得到的结果进一步充实了非同异常的假说。根据这一假说,太阳的起源粒子对在地球极圈地区发现的地球臭氧层中的“孔洞”的形成极为重要,现已查明,在每隔27昼夜重复发生的延长期2.5昼夜的周期内,由太阳射出的电子流将能量传递给陆地大气圈,其值可达到1毫瓦,这大概也破坏北极和南极地带内的地球臭氧层。

根据贝凯尔的意见,粒子进入地球不是直接的,而是在木星周围游历以后。看来,太阳上的加速电子形成太阳风,起初达到木星的强大磁圈,而后在其影响下反射到外部空间,其中有一部分达到地球的磁圈。正是这种电子的“间接”运动,说明这些高能粒子流不能按时与太阳活动的极峰准确地吻合,尽管具有同样的27昼夜的重复。在木星的磁圈内粒子得到补充能量,因此地球周围的粒子能量比太阳上的高。

因为地球磁场轴与其旋转轴不相吻合,太阳粒子主要相继坠落到地球的南极地区正因为如此,臭氧“孔洞”首先在南极地带上空发后来,臭氧“孔洞”,尽管其形态表现得较弱,在北极地带也能见到。

根据迄今的假说,破坏臭氧层的完整与来自气溶胶中的氯氟碳进入地球大气圈有关,这种氯氟碳广泛地应用于日常生活和工业中。实际上,这些物质与臭氧能起化学反应并破坏其分子。

臭氧“孔洞”发生的原因是太阳活动或是人类作用这一最后的结论,只有在长期观察以后才能作出。既然臭氧层中的破坏与太阳上的作用有关,那么南极地带上空大气层中臭氧的数量就应当适应于太阳活动11年循环一次起变化。这种观察也是贝凯尔领导的小组拟定提出的。

[李正忻译自Πрuроòα,1988年第2期]

海洋矿里的黄金

海洋里的黄金如同地壳的分布一样,处在非常分散的状态中。海水里的黄金含量平均约为每吨0.005毫克;在不同的海底沉积物中储量可高达1000多倍,即每吨含金1 ~ 8毫克,只有在富含氢氧化铁和氢氧化锰的金属沉积物中,有些地方金的含量达到了每吨10 ~ 20毫克。苏联以及其他国家的科学家都在研究海洋矿里是否有黄金。

海洋深水处的主要矿石是铁锰结核,其储量达1000亿吨。这种矿物含有大量的镍、钴、铜。但有的刊物报导,它还含有每吨3 ~ 5克的黄金。很遗憾,这是一种错误的分析。用几种方法在最有权威的实验室里对取自太平洋、印度洋、大西洋的结核矿试样进行详细的测定表明,它的含金量每吨只有0.1 ~ 11毫克,即和海底沉积物的含量基本上差不多。

在海底山脉(这种山有数千座)表层、多石沉积岩和硬沉积岩中形成了许多铁锰壳,其成分同结核矿相类似,但含有丰富的钴,而金的含量不比结核矿里的多,尽管个别试样中的含量高达每吨50 ~ 70毫克,这可能与海底热液的作用有关。

海洋矿里还有一种磷钙石,分布在大陆架、大陆坡和海底山脉中。对从不同地方收集来的大量磷钙石的研究证明,实际上这种矿石不含金,或是金含量每吨不到1毫克,或是在1 ~ 2毫克之间。只有在取自厄加勒斯海盆的浅滩和非洲南端的一种磷钙石中,在电子显微镜下才发现了附在磷矿石上的石英颗粒中有微米大小的立方形天然金。

60年代,海洋学上一件轰动一时的事件,就是在红海盆地中心发现了矿盐水和矿泥。这种矿泥是由含铁、有色金属、金的氢氧化物夹层和硫化物夹层交替组成:每吨矿泥含氢氧化物0.6克、硫化物1.1克。但近年来,在海洋里还发现了完全合乎标准的重硫化矿,其成分类似大陆上早已发现并已开采的硫化矿一样,主要是由铁,铜、锌成分的硫化矿,即黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)和闪锌矿(ZnS)组成,这些矿里可能蕴藏着金和银。实际也是如此,这些不同类型的矿物中贵金属的含量都增加了:每吨矿物约含银300克,含金0.1 ~ 0.2克。在电子显微镜下可看到,这些矿物中的黄金呈天然微粒状态(直径以微米计),用微型试探分析也证实,矿物里有极微细的星星点点,其中含银量达23%,含金量为3%,含铂量为1%。

最后,经过对胡安 · 德富卡海峡海底山脉和太平洋东北部的埃克斯普洛列尔海底山脉的矿物进行研究后,美国科学家发现了含金量高的硫化矿区,在详细化验了这些矿物后发现,含铜和钼的地区,金含量为每吨0.2克;含锌、钡和氧化硅的地区金含量每吨0.8克;含铅、银、砷和锑的地区金含量每吨达1.2克(最多可达6.7克)。由此可见,含金量的多少是和上述四种硅质磺酸盐有关。这些矿里的黄金大概分几个阶段形成:首先在300°C以上的高温硫化铜和硫化铁里聚集,然后在250 ℃的低温硫体矿继续浓缩增多并和硅石、重晶石、硫化锌一起在类似表层条件下沉积下来,最后在再生磷酸盐上积聚成型。

[胡承明译自Πрuроòα,1988年第3期]

一项具有历史意义的实验

国立健康研究院的医学研究人员准备在以后的两个月内进行把基因移植到人体的实验,这已经得到官方的准许。

医生准备把含有取自大肠杆菌基因的细胞注入身染癌症的病人体内。基因本身没有治疗作用,但它能帮助研究人员监测抗瘤医疗的效果。更为重要的是,进行该实验的移植技术将来有一天可能用来治疗几种基因方面的疾病,其中可能包括亨廷顿氏疾病,镰状细胞性贫血以及一些肌营养不良症。国立健康研究院院长詹姆斯 · 温加顿说:我们在医学史上到达了一个重要的里程碑。”

这项工作是NIH三位一流科学家齐心协力工作的结果。他们是、癌症专家史蒂文、罗森堡,两位基因操纵专家弗伦奇 · 安德森和迈克尔 · 布莱斯。罗森堡历经几个春秋,发明了一种治疗癌症的新方法,他使用的是一种称为渗入肿瘤淋巴细胞(TIL)的抗癌细胞。他摘除了癌症患者的渗入肿瘤淋巴细胞,在实验室里无性繁殖了大量的这类细胞。当这一组细胞重新被注入病人体内时,他们的肿瘤会显著地变小。在一次治疗转移性黑色素瘤病人的实验中,60%的病人受益于这种治疗。

该实验就是基因移植的开端。安德森发明了一种技术,他使用一种能使罗森堡追踪渗入肿瘤淋巴细胞进展情况的“标记”,这“标记”就是大肠杆菌基因,它可以使细胞抵御抗菌新霉素。安德森将那细菌基因整合入病毒之中,尔后把病毒植入渗入肿瘤淋巴细胞。一旦这种基因处在渗入肿瘤淋巴细胞里面,它就会发挥应有的效能。

在即将进行的实验中,罗森堡计划对10名晚期病人注射带有标记的渗入肿瘤淋巴细胞,他将定期一点点摘除接受实验病人的肿瘤,并把样品浸入新霉素之中。假如有一些细胞经得起浸洗,那他便可知道渗入肿瘤淋巴细胞已经接触到了肿瘤。

这项受限制的实验仅仅是开端。NIH和其他地方的研究人员正计划移植能实际帮助人们抵抗癌症和其他疾病的基因。譬如,科学家们希望,让病人拥有使他们身体能产生大量诸如白细胞间素 - 2和肿瘤坏死因子的抗癌剂,安德森相信,离可以移植含有CD4产品作用的基因这一天已经为时不远了,CD4是一种抗艾滋病毒的药品。研究人员认为,他们最终可以通过借助正常的基因替代有缺陷的基因,来征服一些遗传性疾病。

所有这一切听起来希望甚大,但一些批评家的批评同样也十分激烈。他们反对国家健康学院的实验,理由是研究人员对人体基因瞎摸弄,开创了一个令人不安的先例。

基因治疗支持者承认,这种情况是可以想象得出的,但并不是就不可以避免的。他们承认,人们可能会滥用改变基因的权力,但他们深信,假如审慎地运用这一技术,那么对人类潜在的利益将远远超过其危险性。

[陆钧、金晓青译自Time,1989年2月13日]

制造疫苗的最新技术

英国科学家首创出一项制造疫苗的新技术,制出的新型疫苗可以对几种传染病进行免疫。对鼠、兔的实验已经成功,现在研究的重点是怎样安全地在人体尝试这种疫苗。

这项新技术是从引起疾病的特种病毒中提取蛋白质而制出高效类型的疫苗。首先用一纯粒子为基质,连接纯净的单克隆抗体,再缚上几种不同的抗原,这种由纯基质和抗原、桥接的单克隆抗体组成的复合型疫苗就可对几种不同的传染病进行免疫,如疱疹、肝炎、流行性感冒甚至艾滋病。

怎样纯化从病毒或其它的微生物中提取的单一蛋白质是研究中的难题,单克隆抗体接到纯基质上使这一过程变得容易,单克隆抗体可以“钩出”它所辨认的蛋白质。通用的纯化技术会改变蛋白质特性,以致不能产生长久的免疫。但是应用单克隆抗体引起的蛋白质损害较少,新技术避免了传统制造疫苗的缺陷,也将有助于在遗传学上制造研究所需的蛋白质。

应用新技术制造的疫苗可以刺激免疫系统产生特异免疫力,同时给予抗体帮助机体消灭微生物,在许多疾病中,新型疫苗又是重要的细胞免疫系统兴奋剂,它的作用取决于抗原或其合成物上的复合抗原。

科学家们应用新疫苗在实验室鼠、兔身上成功地进行了疫苗对几种疾病的免疫,疫苗的作用既是抗体又是细胞免疫兴奋剂,在这项工作中,研究使用的单克隆抗体来自鼠。

[葛明译自New Scientist,1988年9月29日]

挽救视觉的新措施

美国科学家们成功地将鼠眼里的视觉神经细胞移植到另一个鼠眼的视网膜,治愈了因创伤、遗传缺陷或其它原因致使视觉丧失的鼠眼疾病。

视网膜上视觉神经细胞的移植成功,使治愈中枢神经系统变性疾病成为可能 · 移植的细胞能使其细胞增殖周期正常,视网膜色素变性被制止,下一步的研究将在兔子和猴子身上进行,为人体试验做好准备。科学家们根据研究进展估计,在今后5 ~ 10年内,对人体眼睛的变性疾病施行视网膜移植术将成为现实。最近的实验研究表明:应用视网膜视觉神经细胞移植术将能制止视网膜色素变性疾病的发展,挽救患者的视觉。

[葛明译自International Heral Tribune,1988年9月29日]