德国一组研究人员证实，高空飞行器（即超协合式飞机）可能会破坏臭氧层。据他们的计算表明：新一代超声运输机（SSTs）会对北半球的臭氧层产生极大的破坏。国际上一致同意取消这一运行措施，以保护臭氧层，但是未能得到完全的执行。

NASA最近宣布，据德国美因茨的马克斯 · 普朗克化工学院的T. 彼得（T. Peter），C · 布尔（C · Brühl）和P · 鲁森（P. Crutzen）的计算，600架次的超声运输机群在海拔22公里或在17~20公里的高空飞行就会影响大气的臭氧层。

目前已知，南极臭氧洞的扩大以及北极平流层臭氧的损耗，都会形成含冰粒子的“极地平流层云”（PSCs），平流层云能提供发生所谓复杂化学反应的表面。据彼得和其同事的计算结果：高空飞行器排放的氧化氮和水蒸气会生成北方冬季的“极地平流层云”（PSCs）。

彼得和其同事指出：如果《蒙特利尔协议》履行了减少氟氯碳（CFCs）破坏臭氧层的范围，那么到21世纪初，平流层中氯的含量就会每年减少大约1%。但一，如果先进的超声运输机继续发展，而且在21~24公里的高空中飞行，那么每年的12月～2月间就会生成超过3%的极地平流层云，即使在17~20公里的高空飞行，每年也会增加到2%。

［魏健伟译自New Scientist，1991年10月26日］

开辟宇宙

一般相对论导出的宇宙方程式是一个不可思议的存在。因为明天的天气如何，用方程式都无法解明，更何况整个宇宙的发展趋势要在一个方程式中表达清楚。而且，解完这个方程式后得到的结论是“宇宙正在膨胀”，实际上这个结论早在20年代就被哈勃通过观测而确立。

“宇宙背景放射”的学说有着宏伟而深远的影响。1965年美国两位科学家发现宇宙所有方向都向地球辐射着波长很短的电波（微波）。这种微波就是宇宙背景放射。换言之，从宇宙最远处射出的这种电波就是宇宙最初期发出的信号。这是优秀的科学启蒙家、著名的伽莫夫特别预言过的。他为了说明宇宙内充满氢和氦等轻元素，只含极少数重元素这一现象，1946年发表了“火球宇宙论”，阐述了火球的残余作为微波可以被观测到，到本世纪中期以后，宇宙由大爆炸而开始并持续膨胀的学说得以确立。

此后，关于宇宙论的议论平息了一段时期。研究人员认为，也许这是“停滞时期”。但是进入80年代后，突又风起云涌。

首先是膨胀理论登场。这样一来，有几个问题就能得到圆满的解释。第一个问题是宇宙的平坦性问题。根据观测调查得到的宇宙的曲率几乎是零。那么这是为什么呢？现在可以解释为即使宇宙原来有曲度，由于急剧膨胀而变得看似平坦。

宇宙（Vniverse）生出子宇宙（Child Vniverse），然后又不断生出孙宇宙、重孙宇宙的“多重发生理论”；与其他宇宙衔接的是“Worm Hole”（虫眼）；轮椅上的天才霍金提出的“太空黑洞蒸发”；宇宙没有境界就是“无境界境界条件”主张的宇宙的境界条件等等。有人认为，假如为满足这个境界条件而导入“虚幻的时间”，因不可思议而产生的魅力亦将达到顶点。

物理这门学问是求与现实世界（实验或观测）的对应。许多最新的宇宙论既无法实验也无法观测。因此，有些物理学者认为这不是物理学而是哲学。

然而，正如火球宇宙已被宇宙背景放射确认了那样，今后以某种手段能够确认理论正确性的日子也许会来到。不管那一天什么时候来到，宇宙论的研究还将继续下去。因为宇宙是如何产生的这一宇宙最大的第二个问题是所谓地平线问题。若从宇宙背景放

射之源的火球宇宙计算地平线，从宇宙的规模来看，这是个极其狭小的范围。但是，实际观测宇宙背景放射可以看到，宇宙不论从哪个方向都以相同的强度逼射而来。问题是，从没有因果关系的场所射来的电波为什么都是相同的。

如果从膨胀的理论解释这个问题，可以理解为处于同一地平线内的极小的宇宙一下子扩大了100位数，因此电波相同就没有什么不可思议了。这一理论又以“真空互相转移”这一具有神奇反响的新颜登场。也就是说，膨胀所必需的能源由“真空互相转移”而提供。

[严惠珍摘译自科学朝日（日），1991年第11期]

快速扫描仪检查不健康的心脏

英国将要率先使用新一代的X-线扫描仪（Imatron），该仪器能让医师“看到”处于运动状态的心脏，并及时地作出早期心脏病的可靠诊断。

通常，电子计算机断层扫描（CT）所使用的X-线，是由围绕病人做弧形运动的球管所产生，在球管内高速运动的电子束轰击钨靶而产生X-线。穿过病人身体的X-线由在其对侧呈规则排列的探头所接受而转换成图像，因此当球管在病人上方作弧形运动时，放射科医师就可根据位于病人下方的探测器所形成的影像而建立起二维图像，从而作出诊断。

常规CT扫描所遇到的普遍问题是球管作一次弧形运动所需时间太长，因此拍摄搏动着的心脏图像就变得模糊不清。

由加利福尼亚公司发明、称之为Imatron的扫描仪可克服上述缺点。该仪器无机械的移动部分（电子枪和钨靶保持静止，仅有电子束作扫描运动），因此曝光时间十分短暂，甚至可短至抝毫秒。这样高的曝光速度同时也意味着病人接受较低剂量的X-线射线。

该仪器的工作原理为：在病人所躺的平台上方有呈弧形规则排列的X-线探测器，位于平台下方是4个弧形、各自相差210°排列的钨靶。电子枪水平放置在病人的头部位置，利用电场折射电子束的特性，使其在钨靶上作环形扫描，而产生作弧形运动的X-线，当其穿过病人身体由在上方的接收器接受时而转换成图像信号。

布罗托恩皇家医院放射学主任西蒙 · 里斯（Simon Bees）说，该仪器能长期跟踪目标。因此能预测心脏病发作，而监测病人体重、血清胆固醇水平、运动量和是否吸烟仅是一种粗略地估计，就像检查心电图那样（测定来源于心脏的电脉冲），甚至在心脏病发作之前仍可能是完全正常。

研究表明：当血凝块相嵌于冠状动脉时可导致心脏病发作，同样若冠状动脉被含有脂肪、钙的沉淀物填塞时也可导致心脏病发作。

由于钙不透过X-线，且Imatron曝光时间极短，因此允许里斯和其同事们看到动脉中的钙，并可进行定量测定。里斯认为“大约93%的心脏病患者有冠状动脉钙化，而正常人绝无冠状动脉钙化”。通过与同龄人比较冠状动脉的钙化水平，就可区别出具有潜在心脏病危险的患者。

[杨庆华译自New Scientist，1991年9月]

英国为基因治疗开绿灯

今年元月十六日英国政府的健康部门发布了一份等待已久的报告，肯定了体细胞基因治疗没有严重的道德异议。这份来自由S. C · 克洛西尔（S. C. Clothier）律师主持的一个独立委员会的报告，为英国研究部门计划基因治疗试验开绿灯，并使欧洲对体细胞基因操纵引起的道德问题不比围绕器官移植那么困难的舆论更加高涨。

这份报告也正逢上基因治疗的研究革新，这种革新起始于美国，后扩展到欧洲。荷兰学者D · 瓦莱因（D. Valerio）首先克隆的腺苷脱氨酶（ADA），在199 J年领先使用于美国马里兰国家健康研究所F. 安迪生（F. Anderson）M · 布莱兹和（M. Blaese）的基因治疗试验。

瓦莱因工作于荷兰应用研究组织的应用放射生物学和免疫学研究所，他用自己的技术对鼠和猕猴猿作了成功的试验。 在这种动物试验中，ADA基因通过应用一种病毒载体嵌入到培养中的骨髓细胞中，当这种细胞移植到试验动物中后，发现ADA基因在许多种血细胞内表达。在继续进行临床试验之前，他正在期待荷兰国家健康委员会的批准。

牛津大学的S. D. 韦瑟罗尔（S. D. Weatherall）是克洛西尔委员会成员之一。按他的说法，在英国克洛西尔的报告未必可能像基因治疗试验洪流中“打开的闸门”。他说。在英国准备进行基因治疗的研究小组甚少。然而，在伦敦st Mary′s医院B · 威廉森（B Williamson）胆囊纤维变性研究组期望成为最初进行基因治疗当中的一员，威廉森认为这份报告的重要性在于公开的宣布和使公众放心。他说，这份报告通过划清体细胞基因治疗和精子系治疗的界限，将指明“一条鼓励科学家切合实际地继续研究的中间路线”。

英国遗传学家期望在基因治疗研究中进行一些新的试验探索。在大多数试验中，基因是通过病毒载体捅入体细胞的，可威廉森正在开发利用一种人造的染色体作为载体，胆裹纤维变性基因用一种腺病毒载体转移后在鼠中得到了表达。不过，病毒载体DNA与已在肺内存在的野生型腺病毒序列结合的可能性将会引起此表达系统中某些突出的安全问题。

［张雨青译自Nature，Vol 355，No6357，1992年］

美科学家解开β衰变的奥秘

许多放射性元素衰变时发射出β粒子即电子，同时它们也变为新的元素。每个放射性同位素衰变时都会出现特有的能量光谱。帕萨迪纳加州技术研究所的史蒂文 · 科林（Steven E. Koonin）指出，围绕着原子核的电子是看得见的，但是我们一直忽略了放射性同位素所发出的β粒子光谱。他在《自然》杂志上写道，这种最近发现的量子力学效应能够产生一连串微弱的振荡，这样就使得低能量的β粒子光谱变形。

量子效应和“难以察觉的结构”的存在使得它产生的光谱对寻找重中微子产生了重大的影响。每一次衰变不但发出一个电子，而且同时也发出一个难以察觉的中微子，长期以来，研究人员一直靠测量β粒子衰变光谱来捕捉伴随着的中微子的信息。科林认为，这种难以察觉结构的存在，能够更改对某些设计寻找重中微子的实验的解释。

科林说，这一特有的光谱图还可以用来作为收集原子核周围的化学信息。例如，通过精确地测量嵌在晶体中的氚（氢的一种同位素）发出的难以察觉的结构光谱的形状和大小，研究人员便能够画出氢在这块晶体中的位置图。

［孙家明译自Science News，1992年1月11日］

用氢帮助制出高质量的半导体

化学家通过利用氢能够看到半导体的内部结构，这样便能更精确地控制薄片的厚度及质量。

近期发明的扫描隧道显微镜能够让科学家看清材料表面的原子结构，但是内部结构却不清楚。现在，纽约国际商用机器公司（IBM）托马斯 · 沃森研究中心的化学家约翰 · 伯朗德（John J. Boland）借助显微镜用氢将半导体表面的原子一层一层地移去。他说：“通过将原子一层一层地剥去，我们便能够看到深部，几乎是一个横剖面。”他补充道，“其它科学家要观察表面之下的原子结构就得使用探针。”

在伯朗德的研究中，新加入的氢首先和半导体上层的突出的自由键结合，接着，氢便插入表层原子和下层原子之间。有时4个氢原子围绕着一个锗原子，形成一易变的化合物；有时氢原子在表面结成团块，使得下层的原子露出来。下层的锗原子间键力较牢，足够抗住氢的键力。因此，氢只能占住自由键的原子位置，却不能将半导体下层的键力破坏。

伯朗德在今年1月10日的《科学》杂志上描述了半导体表层之下的第一层结构和下层的结构相称问题。然而，硅的第二层键力仍很弱，因此硅的上层和下层不相称。

为了搞清硅半导体，伯朗德和IBM的同事们控制住氢的反应条件，为的是使他们能够打破特别强的键每次剥去硅的一层原子。

这一方法还让IBM公司修改了他们制造出的半导体薄片。当化学家将一种物质沉淀在硅上面时——例如制造计算机芯片——一些原子就是通过这一不牢的键和硅结合，由于键力不强因而也就存在薄弱点。但是他们在中途将沉淀过程停止，让氢原子将弱键力部分去掉。伯朗德说：“这样我们就能制危出高质量的半导体。”这一方法还能让IBM的科学家制造出薄片式晶体管，而且工序比通常简单。

［孙家明译自Science News，1992年1月18日］