暗物质是人们看不见的物质。虽然看不见,但科学家认为它确实存在,而且其质量占宇宙所有质量的大约90%。这是科学家根据万有引力自然定律而确认的。由于暗物质不产生光线,由正常的技术手段搞不清到底是什么东西。上个月,两个太空科学家小组通过分别进行的研究工作,得出了类似的结果。他们认为,这种无踪无迹的神秘物质可能是由类似于不燃烧的巨大气态星体那样的物体所组成的。
这两个科学家小组一个由美国和澳大利亚的科学家所组成,另一个是法国科学家小组。他们都观察到了他们所说的暗物质对于看到的星球经过它们后面时所产生的效应。下面是生动描述他们如何妒的一种方法:可以想象一下,你在一个黑夜里,在一条黑暗的大街上正在寻找一个穿着像夜色一样的黑衣服的人。伸手不见五指,你无法看到他,但你知道,他带着一个放大镜能使物体看起来更大些。如果在远方有光线,或迟或早当你和这个人围绕这个放大镜走动时,这时你会发现远以外的光线更为明亮,这就会显示出你要找的这个人站在什么地方。
像恒星或行星那样巨大的物体好比是一个放大镜。如果这一物体经过一颗更为遥远的恒星,就会使遥远恒星的光线转换方向,从而这种光线暂时显得更加明亮。这两个科学家小组就是通过寻找发光异常的恒星来搜索暗物质。他们认为,这种更为明亮的光是银河系周围看不见的物体造成的。他们知道,在任何一年之内,100万颗星体中只有一颗能发出更加明亮的光。美国科学家用电子计算机每年观察好几百万颗星体。他们看到了一颗恒星在大约两个月的时间内其光线比平时亮7倍。法国科学家从观察两个不同的星体中得出了类似的结果。虽然在肯定他们正在发现的就是暗物质之前还需要进行类似的观察,但全世界的科学家对于这些发现都感到振奋。
[陆家训译自Space and Man,1993年10月13日]
能够抑制HIV酶的巴基球
在与命运的抗争中,科学家已发现一种特别的巴基球——福勒烯的碳分子类之一——能够抑制HIV(导致艾滋病的病毒)的生长。
亚特兰大埃莫里(Emorv)大学医学院的病毒药物学家雷蒙德、斯辛纳齐(Raymond F. Schinazi)和他的同事们报告,这种巴基球特别适用于一种关键性的HIV酶——HIV蛋白酶——它能使这种酶对生长在实验室里的人类细胞失去感染作用。这种福勒烯对病毒有杀伤作用,却不伤害宿生细胞。
然而,研究者强调,这种新的化合物并不是用来治疗艾滋病的。他们认为,研究的结果可能导致它具有药用价值。“这不是艾滋病药,”斯辛纳齐说,“但是这却是巴基球在生物学上的首次应用。”
斯辛纳齐和他的同事们报告,这种形状独特、水溶性的“福勒烯”能够消除HIV病毒,阻止HIV蛋白酶的作用而不损害已被感染的细胞本身。这种福勒烯在人类被HIV感染的三种免疫细胞中具有抗病毒能力。它还对这种病毒的反向转录酶起作用,因此能够抑制HIV对细胞的感染。
然而,这种福勒烯比AZT和其他抗HIV酶药的效力要低得多,这就使得研究人员的研究热情大大降低。要想作为一种有用的药物,“必须将它的浓度至少要提高1000倍,”旧金山加州大学的药物化学家乔治、凯尼思(George L. Kenyon)说。
“我认为,这些福勒烯具有潜在的新而有趣的线索,”报告的作者之一,埃莫里大学的化学家克雷格希尔(Craig L. Hill)说;“然而,就目前来说,集中所有这些小规模的研究资料还不足以引起兴奋,因为这些化合物用在哺乳动物体内的承受量我们还不清楚。”
[孙家明译自Science News,1993年8月7日]
工业清洗剂——干冰
冰受热会融化成水,水加热会沸腾。对于水来讲,从固体到液体到气体是一件轻而易举的事情,而对于二氧化碳来讲,要实现这一系列过程就复杂得多。冷却加压的二氧化碳会使其成为液态,而降低压力它又会成为固态,加热固态二氧化碳,它会直接成为气态,将这些属性综合在一起将获得一种新型工业清洗剂——干冰。
美国俄亥俄州的降低废物及污染公司(WMC)耗资75万美元来研究利用二氧化碳神奇的物理性能。对此美国能源部表彰了WMC的作法,同时与WMC签署了一项为期两年、预算120万美元的协议,在众多研究课题中有一个是要开发一种遥控机器人以对放射性表面进行清洗。
这种遥控机器人将对核武器设施表面进行清洗,它工作时通过一种类似喷砂清洗机的装置将加压的干冰颗粒束打到混凝土表面以达到清洗的作用。“冲洗”下来的具有放射性的混凝土颗粒由大型吸尘装置处理。如果采用喷砂清洗,砂粒会与清洗下来的混凝土颗粒混在——起,很难分开处理,而用干冰处理,可使干冰升华成为极易分离的二氧化碳气体,“二级污染物”降低了200倍。
此外,干冰颗粒的大小、密度及硬度都是可以调节的,通过设计不同的喷枪喷嘴可以控制干冰喷射的流速及压力,因而可以用于多种不同的场合。除了产生的二级污染物较少以外,对那些不易砂洗的、较脆弱的表面,干冰颗粒却可一显身手,因为它们对清洗表面不会造成凹坑或划伤。
目前已有一家汽车零件制造商用二氧化碳系统代替了砂洗来完成模具表面的清理,减少了停机清洗时间,同时减少了砂粒进入机床及危害工人肺部的可能性;一些生产粉末物质的公司已利用这项技术快速清洗大型发电机;许多印刷机目前是用易挥发的、氯化了的溶剂进行清洗,会对环境造成污染,而采用干冰清洗将可避免这一问题。此外,这一技术还已用于对食物加工设备中的不锈钢平台进行清洗。
[吕联合译自The Economist,1993年5月22日]
甲烷催化物可取代石油
近期美国《科学》有两组研究报道,利用催化的方法可将甲烷转化为具有更大反应活性的物质,这项工作可能具有巨大的经济意义,如若实践证明可行,那么,利用甲烷(在天然气中占绝大部分)作燃料和化工原料可与石油媲美。现已查出世界上天然气储量为9,000万亿立方英呎,相当于1.5万亿桶石油的能量。如果能克服运输中的障碍,它的使用前景将是广阔的,其潜力是巨大的。这些潜力促进了研究人员将甲烷转变为别的物质,如液体甲醇(一种便于运输的燃料)或合成气——H2和CO的混合气(有广泛应用的化工原料)。实现这些目标应战胜一场化学挑战,因为甲烷中心的碳原子与邻近4个氢原子是由4个强的化学键连接着,它是一个非常不活泼的分子,一当外界反应条件很强时,就可以转变成为CO2和H2O,而不停留于中间阶段。中间阶段是转变为合成气或甲醇的阶段。
为了使甲烷的反应停留于合成钒的中间阶段,Hickman和Schmidt提出了一种方法,将室温的甲烷和氧气(或空气)通过一个加热的表面海绵状的陶瓷圆盘,其表面涂有铂和铑催化剂,其反应的产物不再是CO2和H2O而是CO和H2。对产物进行色谱分析,证明有90%的甲烷经催化转变为合成气。大约1/1000出现了第二步反应。
这个催化研究小组还发现了把甲烷氧化到中间阶段的第二种方法。将混合气体通过硫酸和催化剂Hg2+(该催化剂很容易接受电子)反应器,将会迫使甲烷的一个C-H键被一个-OSO3H键取代而转变为甲基硫酸氢盐(CH3OSO3H),这种中间产物可作为形成甲醇的一种保护物,使之不再进一步被氧化。它可与水作用再生为硫酸,同时形成甲醇,他们发现甲醇的产率为40%,而使用以往的甲烷氧化途径,其甲醇转化率约为5%,看来这种方法是较先进的。
[高一箴译自Science,1993年1月15日]
鱿鱼可作为海洋污染的监测器
日本科学家经过2年的研究证实,鱿鱼的肝脏可以用来测定海洋的污染状况。
这些科研人员之所以选择鱿鱼肝来作研究,首先是因为鱿鱼分布于世界各大洋,并且在食物链上居于高位,这就意味着它们体内污染物的浓度可能也比较高;其次,鱿鱼普遍为渔民所捕捞,所以也容易采集样本;最后,由于鱿鱼生活期只有1年,因此通过检查可以测出海洋污染的年度变化。
经过对约1000例鱿鱼肝的分析,发现生活于北太平洋水域的鱿鱼每克肝含有0.02~0.3微克的三丁基锡(TBT)——一种有机锡化合物。这使他们进一步证实,污染已扩散到那一地区的辽阔海域。鱿鱼肝中TBT的估计浓度大约是普通海水中的2万倍,由此他们推测,北半球海水的TBT浓度在0.001~0.01 ppb之间。
至于放射性物质,根据对鱿鱼肝的检查得知,看来是由核试验而产生的放射性银,已扩散到了新西兰周围的海域。
日本对鱿鱼的消费量最大,约占世界总捕量的三分之一,其中除了本国所捕捞的外,还有从大西洋和南美洲附近的太平洋上所捕捞的。研究人员说,如果把那些捕捞位置弄清楚并做好标记,那么渔船所捕捞的鱿鱼也可用来检测海洋的污染。
该实验室环境保护组负责人说:“鱿鱼适合用来测定TBT和其它污染物。将来,我们还想用这种方法来检验PCBs和其它放射性物质。”他还特别指出,鱿鱼肝所含的污染物浓度非常低,对消费者的健康并不会造成会什么损害。
[饶新华译自Bangkok Post,1993年7月28日]