今年世界高科技的新进展 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：年终专稿

　　今年世界高科技的新进展
高陆
１９９０年，世界高科技取得了显著的新进展，不仅在光电子信息、生命科学、航天技术、材料科学等方面成果累累，在基础研究领域也有新的突破。
基础研究　基础研究是各项科技的“成功之母”。最近，美国普林斯顿大学高等研究院组织数百名世界上第一流的数学家和科学家，运用近代数学的成就，通过上千台计算机的联合工作，成功地将一个１５５位的大数分解为３个质数的乘积。这不仅是计算数学领域的一大突破，而且是对当今流行的以大数为基础的密码系统的强烈冲击。
在德国，耗资１０亿马克的汉堡粒子加速器已于１１月９日投入运转，这是欧洲基础研究的最大项目之一。这座被誉为世界“超级显微镜”的巨型加速器，采用超导高能电磁体等先进技术，能使携带３００亿电子伏特能量的电子与携带８２００亿电子伏特能量的质子迎头相撞。预计至明年将有来自１７个国家的６５０名科学家在这座加速器上进行实验，对微观世界进行更精密的观察。
光电子信息技术　进入９０年代，光电子信息技术将对生产力发展起更大作用。为了进一步提高计算机的运算速度并使之小型化、智能化，今年，美国和日本在研制新型芯片和为下一代计算机准备的光电子器材方面连续取得新成果。在信息技术领域中成果最显著的是电子计算机技术的深入开发。日本科技厅电子技术实验室试制成约瑟夫森计算机，在十亿分之一秒内就能完成一个指令，大约等于普通半导体计算机的运算速度的１０倍。美国罗克韦尔国际公司和得克萨斯仪器公司研制出每秒处理５亿条指令的超高速计算机。日本日立公司制成世界上最快的“神经计算机”。这种系统能以一秒钟运算２３亿次的前所未有速度处理信息，它比现有超级计算机快９倍。
激光技术今年也有新突破。美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室制成功率１０亿瓦、重复频率１０赫兹的Ｘ射线激光器。日本松下电器公司开发出波长６８０纳米、功率１００毫瓦的大功率红光半导体激光器。法国原子能委员会所属两个科研小组在１皮秒内获得功率２０太瓦的激光束。
在光纤通信方面，日本日立公司采用多重光波长通信技术实现了一根光纤每秒传输４００亿比特信号，相当于６０万条电话线的容量，把光纤通信容量提高２５倍。日本电信电话传递系统研究所采用相当于传输式和直接增幅技术进行了光信号２０００公里的传送。
生命科学　造福人类社会的生命科学，一年来又获得可喜的进展。美国人体基因组计划已开始实施。有专家认为，这一计划堪与６０年代的登月计划相比拟，它吸引了日、英、苏、意等许多国家科学家的参加，拟用１５年时间对人体基因组３０亿个碱基序列约１０万个基因进行作图和测序。
中国科学院化学所白春礼博士等人利用自己研制的扫描隧道显微镜，在世界上首次直接观察到变性噬菌体ＤＮＡ的一种新结构——三链辫状缠绕结构，这一重大发现拓宽了人类对ＤＮＡ这种生命活动的重要遗传物质的认识，可能为生物信息、生命起源等问题的深入研究开辟一条新途径。
科学家们使用遗传工程技术培育出农作物新品种，可防治病虫害，提高作物产量。美国和比利时的研究人员合作，采用土壤杆菌成功地将一特异启动因子加上一干扰细胞发育的基因传入烟草，培育出雄性不育烟草工程植株，并已进入大田实验。美国蒙桑托公司通过土壤杆菌感染，将改造了的一种抗虫基因输入棉花，使作物产生杀虫蛋白，培育出的这种抗棉铃虫棉花工程植株，杀虫率达７０—８０％。日本东京大学今年春天采用重组基因技术改良水稻根部的固氮细菌，增加了土壤中的含氮量，使产量提高３０％。
美国卫生部食品与药物管理局首次批准在人体内进行三项基因治疗实验，从而使基因治疗技术走出实验室，进入临床应用。获准治疗的疾病为囊性纤维变性病、腺苷脱氨基酶免疫缺陷症和黑色素瘤。在今后的１０年间，美国科学家将采用基因疗法治疗一些遗传病、癌症、艾滋病等多种疾病。中国医学科学院肿瘤研究所陆士新等人利用食管癌高发现场特有的致癌性亚硝胺诱发人胚食管癌（经过裸鼠）获得成功，从而把亚硝胺类致癌物与人类癌症的关系的研究推向一个新阶段。
航天技术进入了科学探索的新时代。今年最引人瞩目的太空活动是４月由“发现”号航天飞机发射的哈勃太空望远镜和１０月由同一架航天飞机发射的“尤利西斯”号太阳探测器。
新材料、新能源　开发新材料、新能源，对于促进新技术革命具有重要意义。不久前，爱尔兰都柏林大学的研究人员发现，用钐铁氮做成的磁性材料的居里温度高达近５００摄氏度，比钕铁硼磁性材料高出１９０摄氏度，是永磁材料的一大突破。日本科学家发现不含铜成分的氧化钒在临界温度１３０Ｋ时呈现超导电性。这一发现打破了保持两年多的１２５Ｋ的高温超导临界温度纪录。美国阿贡国家实验室和北卡罗林纳州立大学研究者还首次发现常压含氧有机超导体，这一成功证明了有机超导体在结构与性能上存在着联系，比无机超导体具有更为重要的应用价值，开拓了有机超导体的范围。在超导技术应用方面，日本研制成的“大和１号”已试航成功，它是世界上第一艘超导船。这种船的优点是：不需要经常维修，无噪音，无振动，速度快。美国休斯敦大学朱经武教授领导的小组，研制出一种连续制造法，能把超导材料制成所需规格的实用形状，如片、带、棒、线，甚至厚带等。通用电器公司的科学家合成一种宝石品位的金刚石，导热系数为天然金刚石的５０倍，耐激光损伤为天然金刚石的１０倍，可用于电子和高功率激光器。日本航空技术研究所用碳纤维增强聚醚醚酮制成新型复合材料，其疲劳寿命比环氧复合材料高几百倍。
太阳能电池和燃料电池已向实用化发展。太阳能电池在不聚焦时的直接光电转换效率达２３％以上。美国贝尔通信研究所人员顺利地解决了薄膜燃料电池生产中的技术难题，将首先在电气、通信方面获得应用。日本试制了空间太阳能发电系统的微波送电机，向宇宙空间太阳能发电实用化迈出了第一步。