欧洲科学基金会是非官方性质的,目前,它由来自19个欧洲国家的53个成员组织所组成,这些成员组织都是各个国家的研究院或研究委员会,比如英国有6个组织参加欧洲科学基金会,其中包括“英国研究院”、“皇家学会”以及“科学和工程研究委员会”正是这些成员组织向基金会提供资金,此外,“欧洲化学和欧洲物理研究协会(EEC)”也向基金会提供一些小规模的经济援助。欧洲科学基金会已经和正在完成的三个大的项目分别是“4000公里欧洲横贯地球工程”(1983—1990)这是一个穿过欧洲直达北非的深层地震探测计划,还有地处法国格勒诺布尔的正在建造中的“欧洲同步加速器放射源,”以及“欧洲海洋钻探联合体”(ECOD)。欧洲科学基金会能够以如此有限的条件取得如此巨大的成就,完全都归功于这样一个事实,即:它是一个非常有力的效力增强机构,欧洲科学基金会的工作具有极其惊人的高效率。
“欧洲海洋钻探联合体”的建立充分说明了欧洲科学基金会是怎样将其活动扩展到它的19个欧洲成员国之外的,现在它已经是1938年建立的全球“海洋钻探计划”(ODP)的合伙人,钻探船“乔狄司”号于1985年开始工作,已相继在大西洋、东太平洋、南太平洋和印度洋进行考察和研究,目前它正在西太平洋进行为期两年的钻探工作,其钻探岩心正不断对世界范周内的海洋海底情况提供重要的新的第一手资料,尤其具有意义的是,鉴于目前人类对环境保护的重视,它还提供了有关地球地质时期气候变化的第一手资料。“海洋钻探计划”(ODP)的所需资金一半来自美国,其它的非欧洲合伙人包括日本和加拿大。
欧洲科学基金会的活动有三个主要的推动力:1. 实行科学的计划、2. 设立专门研究组、3. 建立科学联系网络。建立科学联系网络这个观点大约是4年前被引入欧洲科学基金会的,它已被证明高度成功,其中心意思是促进互相了解、增进独立研究者和研究机构诸方的交流,在欧洲范围内建立科学共同体,现在,大约已有15个这样的科学联系网络在起作用,它们涉及面广,从生物学到火山学,从磁极学到表面结晶学,还有新近出现的和平时期的欧洲经济史学等。
去年11月,在欧洲科学基金会于法国斯特拉斯堡召开的年会上,欧洲科学基金会除了同意在今后3年内每年提高科研经费15%之外,还提出了一些十分有趣的新生事物:今年它将开始实施一个为期两年的小规模试验计划,旨在建立一系列类似于搞得相当出色的美国“戈登”委员会那样的欧洲研究委员会,计划1991年将有25个这样的委员会建立,为此欧洲科学基金会得从其成员组织中筹集350万法国法郎,还有一个更加雄心勃勃的计划是建立“欧洲博士后协会”计划,目的在于让年轻的研究人员更加流动,并允许他们在某个主要的欧W研究中心工作2年,据估计将有500个这样的协会有待建立,年需要资金2亿1千万法国法郎,当然,这样大的费用已远远超出了现在欧洲科学基金会的承受能力,不过“欧洲化学和欧洲物理研究协会(EEC)”可能将向其提供重要的援助,欧洲科学基金会将把自己的一项发展计划送交“EEC”备案。这是一项非常吸引人的冒险,有趣的是“欧洲分子生物实验室”的约翰 · 杜兹在本期“奋斗”杂志上也发表了一篇文章,极其具有说服力地阐明有必要建立一个类似的计划以促进博士前科研人员的流动。上届年会还讨论了所有需研究的项目中研究重点的调整问题,迄今为止,欧洲科学基金会已经有了一些地球学和海洋学方面的重点,但现在科研重点将要朝着更加严格的物理学方面审慎地转移。
[王晶译自Endeavour,1990年No. 2]
共生理论的提出与发展
进化论是不断发展的。曾几何时,生命的发展被看成是毫无怜悯的竞争过程。在竞争中赢弱者淘户,强胜者生存。新器官的起源、能力及种类在由强胜者传播的随意的变异遗传中得以发现。那一局面现正转向为合作和共生提供更多的场所;吞并和获得正成为时髦的发展战略。
这一变化,很大程度上应归功于马萨诸塞州立大学植物学教授Lynn Margulis博士的研究,她的“异端邪说”就某种程度而言现正在被广泛接受。美国科学进步协会(AAAS)的一次会议,就专门致力于确定她的观点:即大量的进化新生物共生的重要性,据Margulis博士说,这一思想是由反达尔文派的苏联科学家Andrei Famintzin首先提出的。Margulis博士提出的这一理论认为:由于有些细菌已开始了共生,真核生物才得以发展。高等有机物细胞的各部分是早期细菌的残留物。
这些早期细菌已经创造了生命起源的基本过程,它们可以运动及复合,有些还能够进攻并吞噬别的细菌。它们还产生了对生命来说至关重要的化学技能:从阳光中获得能源、利用氧气、并从空气中吸取氮。但这些(及其他)大自然的赠品是广泛分散的;更好的是,一些细菌汇合形成势力。
合作与共生究竟是怎样发生的还不清楚。大多数生物学家现已接受这一观点:即线粒体(通过氧气产生能量的部分真核生物)和质体(利用阳光)原本都是细菌。该过程大概是这样经历的:凶猛的掠夺性细菌,诸如蛭弧菌,它呼吸氧气,进攻较大的细菌,并彻底地吃掉它们。它们还能够进攻热原生质,或诸如此类的东西,一个强韧的微生物不可能过多地利用氧气,但可以抵挡高温及酸性。当掠夺性细菌蛭弧菌渗入时,它就会逐渐丧失一些遗传物质,并变得更多地依赖其宿主热原生质,它们就逐渐形成了适宜的共生现象。
这样看来,线粒体可能早已产生了。大约1亿年以后,当某些光合细菌被其它细菌吞噬并且抵制消化时,质体就已形成了。现在我们知道,线粒体和质体拥有它们自己的遗传物质、独特的细菌规模、特有的隔膜,并且能够产生自己的氨基酸。所有这些都表明,它们在过去是毫不相干、相互独立的。
加利福尼亚大学的Lynda Goff博士已经证明了如何把一些红藻类的遗传物质注入另一些红藻类的细胞核中,使之寄生其上,并因此而局部控制它们。这有助于解释不依赖通常种类的繁殖,基因怎样在有机体之间传送。哈佛的Woodland Hastings博士描述了某些发光虫、软体动物和鱼怎样通过发光细菌与特殊器官的结合而使自身发光的:细菌得到了一个良好的栖身场所,鱼获得光。另一些发光生物似乎没有共生利益其自身的光、热体亦已得以发展。一个更为人们熟知的共生现象的例子是,细菌在肠道里有助于动物消化更大范围的食物,威斯康星——密尔沃基大学的David Bermudes博士认为,恐龙因其自身的大小,其肠道中尤其能汇集大量的细菌。
Margulis博士认为,共生现象随处可见。从植物的起源、动物的细胞到地球上的生命生存条件的维护,极少有生物学家赞同Margulis博士的所有幻想,因为他们指出,一种细菌吞噬另一种细菌就不是最理想的和平合作的例子。科学具有其自身的发展规则:只有最强有力的主张,才能取得进步。
[刘贵勤译The Economist 1990年3月号]
月亮上有水吗?
许多专家普遍存在这样一种看法:月亮上完全没有水,即使过去有,也早就跑到宇宙中去了,但也有这样一些推测:月亮的两极地区,特别是深部月层的火山口里,由于那里照不到太阳,原始冰还是能保留到现在的。
美国普林斯顿宇宙研究所研制的特种自动站将于1992年将发射到月亮附近。自动站的任务是在围绕月亮两极的轨道上“视察”整个月亮,包括至今仍然没有人详细研究过的那些地方,但地球上观察到的情况除外。
如果月亮上有水,哪怕是冰也好,对建立月球陆地和人类将在这个天体上居住都是十分有益的。冰除了能提供饮水和用水外还给宇航学家和宇航家提供了氢。一部分氢还能用来做火箭燃料。到时候,想要返回地面或者从月球飞到更远的地方去,就不必在地球上取燃料了。同时由于月球引力只有地球引力的六分之一,所以是一个很理想的宇航起飞场所。
美国宇航局的初步计划是:本世纪末在月亮上最好是建立一个固定基地,这个基地可同时容纳4个宇航学家居住和工作,时间暂定为一个月,以后居住的时间可延长到1年。在这段时间里宇航学家就可以盖好基地的房子,而科学家则能进行地质、地震试验及其他考察。
月亮极地上空的轨道自动站是否能证实月亮上有冰呢?还有待于观察。
[闻虎译自Зкакце-Сцla,1990年第8期]
高温岩体发电
日本是个多火山国,存有丰富的地热资源在地中钻深孔,利用这种地热从地中产生热水或蒸汽发电叫地热发电。现在日本已有9所地热发电所在运行,共发电约23万千瓦。
再次,关于利用地热的发电方式,随着现代技术开发研究的进展,利用高温岩体发电在日本可望实现。
高温岩体,顾名思义,是在深3公里、温度300°C的地下深处的高温岩石,其特点是没有蒸汽或热水,这种高温岩体发电和以往的地热发电一样,其很大的优点是本来没有热水,而是利用这种高温热量人工制作蒸汽,通过涡轮机发电。
高温岩体发电的具体操作是:在高温岩体内打孔,在岩石中人工挖掘龟裂面。接着钻2个孔。在一个孔中注入水,水流入到龟裂面间,在周围高温岩体的加热使水成为热水或水蒸气。然后,此热水或蒸汽从另一个孔中出来进行发电。当然,这其中还涉及到许多具体的技术问题。
高温岩体发电的研究现在在美国、英国、德国、法国及日本等国进行。美国在新墨西哥州的劳顿希尔进行实验,在深度约4公里,温度约320°C的高温岩体内,用水压破碎制作约800 m×500 m.厚度约150 m大小的龟裂面,1986年注入水已产生相当约10兆瓦的热水蒸汽。关于日本,在山形县的肘折的新能源 · 产业技术综合开发机构、在秋田县雄胜的电力中央研究所现在进行研究。
高温岩体发电方式的优点是:在地下产生热水,注入水产生水蒸气,对环境影响少,可以大规模发电。还有在日本该热能的贮藏量达7000万Kn左右,作为纯国产的能源,这种发电方式今后将会有巨大的发展前途。
[王正才摘译自《计测与控制》(日)1990年第6期]
不可思议的微型机器
一个甲虫大小的机器人,其使命是:通过人体的维管系统(血管系统)进入心脏,去治疗人体心脏功能衰竭等疾病,这种机器人曾经只是科幻小说家笔下的素材、但现在科学家们正在进行精巧的设计,或许某一天,微型机器人可以在人体内进行这一不可思议的旅行。美国国家科学基金会的乔治、A说:“微型机器将是一项新的产业,而且很可能是一项大的产业。“
美国电报电话公司的贝尔实验室,加利福尼亚大学的贝克勒灵敏元件和传动装置中心的科学家们已经制造出了千分之五英寸宽的工作器件和微型机构,其它一些科学家正在开发微型发动机、它们是如此之小,在一平方英寸面积上能够放置6万台微型发动机,其制作方法与计算机集成电路板的制做一样:将电路模型蚀刻在晶硅片上。
微型机器的使用领域非常广泛,对于普通消费者来说,微型电机可用以制做巨大的平面荧屏电视机;几乎没有什么重量的微型机器人可以用作廉价的星际航行;处理火箭发射时遇到的内部核反应问题;以及用于军事侦察等。
除了自控机器人以外,科学家们还计划制造遥控机器人,例如,安装在导管上的显微镜装置可以使医生进行“近距离”心脏手术——实际上,可以将医生送入病人体内。
许多科学家都相信在最近的几十年,他们能够制造出这种微型机器。
[向阳译自Reader's Digest,1990年第10期]
太空垃圾近况
美国会所属的技术研究处(OTA)10月11日报告,到90年代末低太空轨道散落的碎片将对人造飞行体构成严重威胁。
低太空轨道(高度2000公里以下)快速飞行的碎片不仅能击穿载人的太空船,其它所有的人造飞船,除驶向月球者外,亦尽在其威胁之中。美国上周对地球轨道上6645个,总重量为200万公斤的人造飞行体进行了追踪观察。这些飞行体以每秒7公里的速度向四面八方运行。有人估计其总数在30,000 ~ 70,000之间。而OTA认为其中具有功能者只占6%,其余为用过的火箭推进器,卫星爆炸后散落的碎片,以及失去功能的卫星等。
这些碎片给高度36,000公里的通讯卫星也带来了问题,因为卫星和太空碎片相撞,火箭排出的废气,微粒侵蚀污染飞船表面的危险始终存在。
报告呼吁进行国际合作,以减少产生新碎片,共同对付已经存在的碎片。建议生产不会爆炸和碎裂的推进器和飞船,防爆电池,降低火箭燃烧后的分离高度等。
所幸的是,自然在帮助清除这些碎片。由于太阳活动的增加导致了大气层的膨胀,从而减慢了低轨道的飞行物速度,使之在向地球溅落的过程中燃烧殆尽。
[任少华摘译自《美联社电讯》1990年10月11日]
诊断癌症的非创伤性方法
澳大利亚科学家首创了一有效因子,可用于癌肿的早期诊断。该因子是一复合物,介于锝99m与边缘因子之间,它带有短暂的放射性,半衰期6个小时,该因子注入机体后,趋集于肿瘤部位,并放出γ射线。
Jacobs博士指出,该因子适宜于早期诊断癌肿,尤其是内脏器官所遮掩的肿瘤;同时对于癌肿手术及药物治疗后的预后,该因子也能显示其价值。这一疗法相对现有的常规手段,如活检、超声波、X线、核共振等来说是一无创伤性的选择。锝99m相当便宜,很容易采取到。
[江世平译自Australian Science Technology Newsletter,1989年12月]