使用X射线探测卫星ROSAT观察宇宙的科学家们认为,早期宇宙中的类星体产生于星系中心。而天体物理学家将发现很难解释它们怎么会在大爆炸发生后那么短的时间内形成的,而其他的证据却偏偏显示出那个时候的宇宙物质分布是如此的均匀,甚或毫无“结块”的迹象。普朗克学院的天体物理学家格仑瑟 · 海辛格在0.4弧度范围上探测到40个类星体。ROSAT在该区域的背景上,观察到了一束束的X光辐射。海辛格认为,这些X光束是由处于红移状态下的类星体发射出来的。
如果他是正确的,那就说明早期宇宙中的物质分布是极不均匀的。这与最近从对宇宙背景辐射的观察所获得的结论有矛盾,这种辐射,据认为是由大爆炸产生出来的。观察表明,按宇宙背景辐射的分布状况来看,宇宙早期物质分布应当是极为均匀的。
对星系运动情况的研究显示,星系受到的实际引力比我们所观察到的可见物体的作用要大,这一研究为我们提供了宇宙中还存在着不可见的黑暗物体的证据。然而,如果宇宙受到此类物质支配的话,那就使人难以理解由ROSAT观察到的这些类星体怎么会如此之快的结团成块的了。
[张汝慷译自New Scientist,1991年1月26日]
光学计算机开发进展
艾伦 · 黄(Alan. Huang)这位41岁的工程师,目前在新泽西州的美国电话电报公司所属的贝尔实验室任职。他回忆说:“我开始做光学计算机梦时,从来就没有怀疑过会不会成功。”
一年前,当黄在电话电报公司公开了首次根据光学而不是电子原理制成的实验用计算器,这台计算器,配置集激光、透镜和棱镜为一身,可以用做未来功率是今天最强大的超级计算机100—1,000倍的光学计算机的基础。长内奇梅萨大学光学计算中心主任戴维 · 长萨森特(David Casasent)称黄的成果是“推动新技术时钟的重要第一步”。
光子,光速的基本单位,从理论上讲,在计算机中传递信号比电子好得多。首先,光子运动大约是电子的10倍。而且,电子会相互影响,而光子束,它能交叉通过,互不干涉。
搞一台光学计算机最早设想是在50年代后期,直到60年代初,才发明了激光器。激光器能把光聚成强大高精度的光束。IBM公司花了4年的时间,1亿美元来开发这种机器,能用激光来控制是所有计算机心脏的多重“on-off”开关。不幸的是,开关工作需要大量的能,设备经常过热。最后,由于行不通,这家公司实际上放弃了这一项目。
但到1986年,美国电话电报公司贝尔实验室的一次突破又使这一领域活跃起来。科学家戴维 · 米勒(David Miller)开发成功世界上最小的光学开关。
米勒的开关后来成了黄花了5年时间才开发成功的光学处理机的模块。他的小组在去年圣诞节左右就完成了安装工作,到今年1月份,机器才开始工作。这台光学处理机甚至比目前最普通的计算机还粗糙得多:它没有永久性的记忆,唯一具有的功能是数简单的数。只是几千只开关中,有一小部分是联在一起的。尽管如此,黄坚持认为,机器已经证明,他的原理是行得通的。他说,过不了多久,计算机制造商就会在计算机里使用光路来代替电路。他断言,到1995年,约35%的超级计算机都将使用光内联。
美国休斯飞机研究所的老科学家伯纳德 · 索弗(Bernard Soffer)指出:“如果要审查设备更新的话,光学计算机会比电子计算机好上10—100倍。”甚至一些热心人现在都审慎用词。曾任过黄的老师的斯坦福大学电气工程教授约瑟夫 · 古德曼(Joseph Goodman)说:“第一台商用普通型光学计算机问世,不是遥遥无期,但也要到2000年以后。”
[范永文摘译自Time,1990年2月12日]
一种新型诊断技术——SQUID
德国、芬兰和意大利的医生们已开始使用这种被称为超导量子干涉仪(SQUID)的传感器阵列来获得人体内离子流的图像,这种离子流可以产生微弱的磁场,即便它只有地磁场强度的一亿分之一,也能被SQUID检测到。
人们一直认为癫痫一类的病是由于人脑某一部分受到损害而致,利用SQUID可以看到这类病人脑部损坏区的电子活动图像,这有助于医生采用外科手术进行治疗或了解癫痫病突发的原因,此外这种技术还可用来治疗精神失常。
美国米尔顿 · 凯恩斯大学生物磁学研究会负责人斯蒂芬 · 斯威森解释说:“使用X射线,人们看到的只是人体的图像,而采用SQUID获得的‘磁图像’可以使人了解到脑部对具体刺激的反应。例如,用光照一下眼睛,通过SQUID就可获得大脑对此是如何反应的。”
最近欧洲的西门子、菲利蒲、多尼尔及美国的生物磁技术公司一同研制成具有37个传感器和监测系统的SQUID,由于采用了传感器阵列,因而可同时获得被测部位不同角度的图像,并通过比较,能更快、更精确地发现各种特殊功能区,使检查所需时间由原来的几小时缩短到30分钟。
目前德国埃朗根大学的霍尔曼 · 思泰芬正在实验一项新技术——利用SQUID传感技术与其它图像技术相比较来确定人脑中癫痫病的发病中心;意大利科学家理查德 · 范尼西在过去五年中一直利用一个具有单一系统的仪器寻找造成心律不齐的根源,他认为具有多系统的设备可以帮助医生诊治沃尔夫 - 帕金森 - 怀特式综合症。范尼西还发现SQUID对于发现心脏中心律不齐的起源的确是一个精密的工具。
[吕淑芬译自New Scientist,91年1月26日]
试制中的人造皮肤
很久以来,人造皮肤一直是烧伤科大夫的梦想。最近,两家公司已开始用可代替人的皮肤进行移植的皮肤等效物进行临床试验,如果有一家公司取得成功,就将永远改变严重烧伤及其它皮肤损伤的治疗方法。
由于具有较强的免疫原性,皮肤移植常常受阻,移植的皮肤使受皮者的免疫系统产生一种强烈反应,而且所植皮肤常会遭到排斥。正因如此,烧伤病人及其他需要植皮的病人总是接受自体移植(autograft),也就是从患者自身的无损伤部位取下细条状皮肤移植到伤口上。
马萨诸塞州的剑桥器官制造公司声称已研制出一种活皮肤的等效物,称为移植皮(Graftskin),可以不必再施行自行移植。器官制造公司希望能在临床试验中证实这种方法将排除会诱发免疫反应的抗原。但是,该领域的其他研究人员持怀疑态度。类似制品的试验已经表明,无论怎样进行,皮肤移植都存在着棘手的问题——产生免疫性。
由于表皮好像是产生免疫性之所在,因此,位于加州拉乔勒的梅乐技术公司正在独家进行真皮等效物的临床试验。
梅乐公司和器官制造公司希望在大约两年之内完成试验,然后不久就制出产品供应市场。在此期间,两家公司都已开始销售人造皮肤试验小猫。它能被用作鉴定新的皮肤产品,如化妆品等的毒性和副作用。每只小猫通常包含一块1平方英寸大小的人造皮肤试验样品。两家公司声称,他们的小猫为代价昂贵的(并有争议的)动物试验提供了一个较为经济的选择方案。
[朱嘉鸣译自Popular Science,1991年4月号]
合成蜘蛛丝
美国怀俄明大学(the University of Wyoming)的研究人员们已经离析出能使蜘蛛产生丝网的基因并将这些基因拼接于细菌。这些细菌现在能提供蜘蛛丝异常强度和弹性的蛋白质。
有些品种的蜘蛛丝确实要比钢强5倍。蜘蛛丝还能抗水的破坏。蜘蛛丝还能延伸30%的长度而不致破裂。
由于有那么多特殊性能,科学家们一直在进行研究蜘蛛丝应用方面的用途:它可用作缝合伤口的丝线,防弹背心和人造韧带材料,飞机、航空母舰上接收机的软线以及能适应洗丝织服装的洗衣机。
为了从蜘蛛身上获得丝,你要麻醉蜘蛛,使它吐丝让它的腿足不停地抓取纤维,而用蜘蛛“吐丝”是消耗大量时间的过程,所以科学家们利用改变基因工程的目的是为找到不用蜘蛛而产生蜘蛛丝的方法。怀俄明大学分子生物学教授莱因迪 · 刘易斯(Randy Lewis)博士现在成功地离析出两种蛋白质——由蜘蛛丝组成的蛋白质和DNA克隆(无性系)编码拼接于细菌的蛋白质。
细菌能产生蛋白质,但不能吐丝。“你必须分解离析蛋白质并迫使它们穿过很小直径的针,”刘易斯说“你通过做这一切可以形成纤维织物,大约相等于蜘蛛所做的。这种合成纤维织物以后能用来作任何其它穿针引线的东西。”
刘易斯正试图测定两种蛋白质有什么样的比率需要创造最可能适用的合成纤维织物,一旦纤维完善起来,刘易斯期望的首要用途将用于服饰。”我认为会有一些奇异光泽的华丽服装是用蜘蛛丝制成。因为它有闪光性和软韧性且具备蚕丝提供的一切优点,但它还具有蚕丝所不具备的弹性。例如,你能用蜘蛛丝织成具有尼龙一样弹性的丝袜,你还能将这些丝袜放在洗衣机里冲洗。”
[朱孝愚译自Popular Science1991年8月]
减灾是发展的工具
根据减灾专家安德鲁 · 玛斯克雷(Andrew Maskrey)的说法,由于越来越多的人口生活在那些极其脆弱的地区,遍及世界各地的自然灾害变得比以往越来越具有破坏性。玛斯克雷说,低收入的人民,尤其是第三世界国家的人民,占有着仅仅能养活他们的土地——但是现在农村地区的农田和洪积平原的土质降低,城市地区本已经拥挤不堪的廉价公寓也被毁坏。当灾害扫过时,穷人生活无着,尤其是当他们的谋生之遭受到影响的时候。
“脆弱性”不仅仅指一个国家是多么容易受地震、洪水或一些另外的自然灾害的打击,而且还指灾害能给它带来很大的生命和财产的损失。玛斯克雷是利马灾害防治与研究中心的主任。他认为“脆弱性”是跟发展不平衡紧紧联系在一起的。
玛斯克雷相信减轻灾害的办法就是给最脆弱地区的人民输入活力,“假如脆弱性的起源和原因存在于超过人民控制的社会、经济和政治力量之中,那么在减少脆弱性的努力中就必须包含有授权给人民的内容,这样的努力才会是真正有效的”。
彻底的减灾努力已经开始实施,包括以社区为基础的组织努力让脆弱地区人民有更多的发言权利,比如在关于采取何种步骤帮助他们这样的问题上。在秘鲁的利马克狭谷,洪水、破坏性滑坡、水土流失几乎每年都有,于是组成了一支由减灾专业人员构成的队伍,给社区组织提出一些如何组织以自我帮助的良策。
玛斯克雷强调,由社区组织若手开始的计划比那些由中心政府或救济机构强加的计划要更加有效和实际。如果这些组织确有必要,在先到达的情况下,他们可以在发生紧急事件之后很快采取行动。这些步骤不仅有助于减少人民对灾害的脆弱性,而且丰富了他们'与政府对话谈判的经验,以便能保护住有利于提高他们整个生活质量的自然资源。
玛斯克雷总结道:“基于社区的减灾步骤代表了一种真正的方向选择,它使得灾害成为发展的动力。脆弱性正逐渐在减少,新灾害产生的环境正在被消除,社区组织的增强树立了自信心,并且使人民更能自己控制自己的环境,并寻求改进和提高的方法。”
[徐冲译自The Futurist,1990年7月8日]