一九八七年世界科技重大成果 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：年终专稿

一九八七年世界科技重大成果
柯荆卿
今年，世界科学技术得到飞跃发展。一些具有重大突破性的科研和试验成果，为改变人类现存的生存和活动条件展示了美好的前景。
超导及其应用
1987年，在世界范围内兴起了“超导热”，在超导研究方面取得了具有划时代意义的重大成果。
去年4月，美国IBM公司的缪勒和柏诺兹博士宣布钡镧铜氧化物在转变温度35K时出现超导现象。在此基础上，今年二三月，美国、中国和日本等国的科学家在液氮温区相继有新的发现。随后，世界上发现临界温度愈来愈高的超导现象，在物理学上出现一次大飞跃。
近大半年来，美、中、日、苏等国科学家已迅速转入超导材料的研制及实际应用阶段。美国斯坦福大学几位科学家用新型超导材料研制成超导胶片，并将超导胶片制成了新型电子管道中继线器件的雏形，开始了发展一系列电子器件的第一步。日本电信电话公司茨城电气通信研究所利用一种特殊加工手段，在700℃高温状态下，把钇钡铜氧化物微粒子吸附到钇锶基板上，制成可在一平方厘米面积上通过180万安培强电流的超导晶体薄膜，可控制电流的通断。日本理化学研究所的研究人员太田浩研究出一种稳定批量生产约瑟夫逊元件的新技术。美国国家标准局的实验室制成第一台实用装置——超导量子干涉仪，它是一种灵敏度极高的磁线检测仪，具有多种用途，预计三五年内即可达到实用阶段。日本九州大学工程系和超导磁体研究中心利用超导性研制出容量为72千伏安的世界最大的交流变压器，效率可达到98％。
航天技术
航天技术已成为当今世界各国最热衷并投资最大的领域之一。欧洲航天局由8个国家花费2200万美元，在荷兰海牙以北20公里的诺德魏克建立了大型卫星试验装置。这将使欧洲航天局所属成员国能依靠自己的力量测试自己的大型卫星。日本东北大学正在研制时速高达5000公里的“飞行列车”，这种车车体轻，成本比磁悬浮列车低，而且可以无人驾驶。西德MBB公司和ERNO公司开始研制21世纪航天飞机，可以把人和有效负荷送到地球轨道。苏联发射了由3名宇航员乘坐的“联盟TM—3”号宇宙飞船，并成功地完成与苏联空间站的“和平”号的相接后返回地面。随后，苏联宇航员创太空停留300多天的新纪录。中国用“长征2号”火箭成功发射并收回了一颗科学探测和技术试验卫星，这颗卫星装有法国马特拉公司的两个微重力试验装置。
光电子·激光
微电子、光子的研究继续推动世界高技术的发展。美国IBM公司研制出不同种电子计算机间的对话软件。日本日立公司在世界上首次研制成功一种光子显微镜，可对半导体芯片表面晶格缺陷、损伤及污染情况进行无损伤检查，从而可望实现超大规模集成电路制造过程的精密管理。美国TRW公司在另一公司的协助下，已研制出一种含有3500万个门电路的超级芯片，它是目前世界上密度最高的芯片。美国为攻克下一代计算机的技术难关，现已推出新型光电子集成芯片。超级芯片的问世和大规模集成电路的微型化，将为人工智能的发展铺平道路。
日本松下公司研制成当今世界上开关速度最快的器件（每秒开关30亿次），成为光子计算机的核心部件。苏联在开发新一代光子计算机方面已取得较大进展，一些关键部件已研制成功。
中国科学院西安光机研究所陈国夫等人在英国圣安德鲁斯大学物理系留学，他们经过两年的努力，研制出脉冲碰撞、被动锁模棱镜补偿腔内群速速度分散的环形激光器，直接产生脉冲宽为19飞秒（19×10-15）的超短激光脉冲，达到国际先进水平，为深入研究一些超快速现象提供手段。
能的转换与传输
除新能源的开发外，能的转换、传输引起世界科技界的极大关注。加拿大科学家用“脉冲展宽环”的新型贮藏环贮存电子束获得成功，它的能量可达到300兆电子伏特，相当于最大加速器的1％左右。苏联科学院高温研究所的科技人员设计并建造了世界第一个用管道输送电能的试验装置，它能够释放出加速时所用的能量。日本科技厅资源调查会不久前公布一项报告，提出改变用电频率。这一用电技术已在日本一些工厂得到应用，并将扩大到家用电器、大厦用电器及交通用发动机等，可节能2／3以上。
化学·催化剂·电化学
瑞士洛桑联邦工艺学院的化学家将氧化铜均匀地分布在粉末状氧化钛中制成一种新的催化剂，它象植物的光合作用一样，能将二氧化碳转变成甲烷。这一成果将有可能帮助解决地球上日益严重的温室效应问题。英国圣安德鲁斯大学的科学家在研究制氢方法方面取得新的突破，他们找到了一种化合物作为催化剂，可使1分子乙醇和1分子水，生成两分子氢，1分子甲烷，1分子二氧化碳，比用旧的方法氢得率提高了一倍。美国电话电报公司贝尔实验室两名科学家对酶进行化学修饰，首次建立酶与金属电极间的直接电子传递，他们用葡萄糖氧化酶或其他二体酶为材料，以二茂铁羧酸为电子传递中继物。这一成果为发展电子化学和生物电子传感器开拓了一条新路。美国另一科学家发现了耐高温、耐高浓度溶液的发酵菌，特别适用于用生物物质的发酵法快速生产乙醇，具有诱人的前景。瑞士比兰德公司开发出一种坚韧、防水并可按需要溶解，残留物对环境无害的新型塑料。日本微生物工业技术研究所与大阪工业技术实验所共同研制出由现在的石油类塑料组合而成的新型聚酯类共聚物无公害塑料，它可用微生物分解，在医学领域将会得到广泛的应用。
防治癌症·艾滋病·器官移植·人类基因
不少医学科学家、临床专家在防治癌症和艾滋病方面取得进展。美国米克·汉纳和威廉·卡斯尔两位教授在最近一次国际学术讨论会上宣布，他们已分别研制成抗结肠癌和皮肤癌的疫苗，并在临床应用试验中取得初步成果。前者曾对32名结肠癌患者进行临床试验治疗，4年之后还活着的患者达到94％；后者对50名皮肤癌患者用疫苗治疗，3年还活着的达到80％。美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校一个研究小组，分离出一种罕见的儿童眼瘤——成视网膜细胞瘤的基因，并首次对人类基因进行了序列分析，从而有可能导致对所有癌症的理解。
一些国家医药研究专家纷纷宣布研制成防治艾滋病的疫苗或发现免疫系统，虽大多未正式投入人体临床试验，但他们充满信心。美籍华裔研究人员胡小乐利用遗传工程方法，制成防艾滋病疫苗，曾在老鼠、长尾猴身上进行试验，均产生艾滋病抗体，在与人体相仿的黑猩猩上还出现细胞反应，下一步将对人体进行临床试验。国际上有上千名专家认为，这是医学上的一大突破，为艾滋病的防治带来一线希望。可是，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室最近发现，艾滋病病毒基因突变的速度极快，正在发展成为一个更为复杂的家族，估计可能已产生数千种具有细微差别的艾滋病毒，这给艾滋病的诊断、治疗及艾滋病疫苗的研制提出更大更艰巨的要求。
今年11月1日，美国匹兹堡医院成功地为一名3岁女孩同时移植了5个内脏器官。接受手术的小塔巴萨患有严重的小肠和肝脏疾病，医生为她移植了肝脏、小肠、胰脏、结肠和部分胃。这5个内脏器取自同一亡童。
世界第一幅包括人类所有23对染色体在内的人体基因定位图已在美国问世，从而帮助科学家确定某些基因的位置。这预示着人类遗传学研究已开始一个新的时代，人们可按图索骥，寻找与许多严重疾病有关的基因，将改进预防、诊断、治疗与基因缺陷有关的疾病的方法。