一年来世界科技的重要成果 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：年终专稿

　　一年来世界科技的重要成果
　　高陆
１９９１年，世界各国科技发展步伐快，竞争激烈，新发现、新理论、新技术、新产品大量涌现。
基础研究
现代高技术的发展有赖基础研究的突破。来自欧洲１４个国家的科学家，最近在英国卡勒姆联合欧洲核聚变环形装置上，首次成功地进行了氘氚核聚变反应实验，输出功率近２兆瓦，持续时间达２秒，这是４０年来世界范围内核聚变研究的一个重要里程碑，使人类对核聚变的探索从科学可行性阶段进入了工程技术可行性阶段。苏黎世ＩＢＭ（国际商用机器公司）研究所和美国洛斯阿拉莫斯国立实验室分别发现超导材料的特殊分子结构和超导现象的独特缺陷，揭开了超导电流不衰的奥秘。
瑞士和法国科学家开发出迄今最大孔隙结构的分子筛，是一类极有前途的新催化剂。美国化学家利用激光束激发和控制化学反应获得成功，为更有效地控制化学反应开辟了新路。
今年，天文学方面有一系列重大发现，开阔了人类对银河系和宇宙的认识。美国贝尔实验室用电荷耦合器件组装的灵敏探测器，发现宇宙含有大约２００亿个银河。英、美天文学家小组发现宇宙最明亮的星体，其放射量是银河系能量的３万倍。科学家还发现迄今最亮的第三爱因斯坦环，对了解宇宙大小和年龄具有重要意义。澳大利亚天文学家发现一颗称为１９９１ＤＡ的小行星，它的异常轨道用现有太阳系演化理论无法解释。哈勃望远镜发现了距地球１７万光年的新星。中国科学院北京天文台观测到太阳大耀斑，爆发强度超过宁静太阳６０倍。美国使用大功率雷达系统对水星进行观测，获得迄今世界上第一张完整水星半球雷达照片。天文学家在观测手段方面也有突破。
澳大利亚和美国科学家首次成功地进行了覆盖半球的海底声波试验，为人类控制温室效应的研究提供了科学依据。
光电子信息技术
苏美两国科学家经２０年的合作，终于开发出Ｘ射线聚焦装置，这项划时代的技术成果将在医学、微细加工、天文和物质分析等方面有重要应用价值。日本推出第五代“会思考”的电子计算机并行网络系统，它既可用于演算，又可进行逻辑推理。美国研制成每秒运算１万亿次的超并列超级计算机；在日本和美国，新的微电子器件不断涌现，制成了高温超导集成电路、光神经芯片、２５６兆位动态随机存取存贮器等。它们对下一代进一步高速化、智能化、小型化计算机的研制将起关键作用。
在激光领域，美国研制成每秒发光３５００亿次的世界最高速半导体激光器，小型、大功率、高效率量子阱激光器和蓝绿色半导体激光器；日本制成室温下连续工作的表面发射半导体激光器。在通信方面，美国实现了传输速率为２．４万亿位的无中继站长距离通信，从而创造世界纪录；日本在氟化玻璃中添加镨，制成新型光纤放大器。日本的“模糊”产品已进入生产部门，高清晰电视节目开始试验播送。
生命科学
　继去年科学家首次在人体内进行基因治疗实验以来，各国在这一领域的研究取得更多进展，科学家们现正对多种临床上难以治愈的人类疾病开展治疗，如高胆固醇血症、帕金森氏综合症、心脏病、肾癌、结肠癌、皮肤癌、卵巢癌等。
动植物生物技术应用前景广阔。美、英科学家运用基因重组技术，成功地培育出奶中含有人体蛋白的母山羊。这种山羊的奶中含有可治疗心脏病的纤维蛋白溶酶活动因子，为生物制药开辟出一条简便、低成本之路。比利时和美国科学家采用基因工程生产出雄性不育油菜，并已进入大田实验。
随着生物学实验方法和手段的日趋完善，各国生物学家在生命科学领域又有一些重要发现。美国科学家发现嗜中性白细胞内存在一种人体自然产生的威力强大的超广谱抗菌素——防卫素，并发现癌基因易发突变点、膀胱癌有关基因Ｐ５３等。早老性痴呆症的第一个缺陷基因已被英国科学家发现，他们还发现了决定包括人在内的哺乳动物性别的遗传基因ＳＲＹ。日本科学家发现３种能抑制导致人体衰老的活性氧基因，并已确定了其中一种基因ＭＶＲＡ的碱基序列。美国匹兹堡大学成功地进行了全世界首次小肠移植术，可能成为根治严重消化疾病的一种方法。法国科学家在人体内进行艾滋病病毒疫苗试验。澳大利亚某医院研究出一种“三明治层状结构”的人工皮肤，移植到患者身上并无排斥迹象，可能使严重的皮肤损伤传统治疗发生革命性变化。
新能源　新材料
在人类通过受控核聚变以１升海水代替３００升汽油的理想变为现实之前，太阳能可谓最洁净最具吸引力的替代能源。普及太阳能的关键在于提高效率和降低成本。美国开发出光电转换率在地面为３５．６％、在宇宙为３０．８％的世界最高性能串联型太阳电池；澳大利亚用激光技术制成的太阳电池在不聚焦时转换率达２４．２％，且成本降低到与柴油发电相当。苏联发明家利用气体分子结合研制成光热反应器，能把阳光转换成高值热能。美国推出新型太阳能接收器，其热能转换率达９０％。日本成功地实现了１１兆瓦世界最大规模的燃料电池发电，能源转换效率最高可达７３％。美国研制成功世界首台以氢电为动力的汽车，能量转换率比普通内燃机高１倍以上。法国开发出一种薄如纸的新型电池，能反复充电上千次，充电１次可供１辆电动汽车行驶３００公里。
今年科学家首次发现掺钾碳６０具有超导性，在世界范围内掀起碳６０的研究热潮。日、美、德、英等国科学家对碳６０及一系列同素异构体材料在批量制备、结构测定、化学物理性质、超导电性等方面连获成果，超导转变温度最高达４３Ｋ。日本研究人员发现一种新的管状碳分子晶族，是继石墨、金刚石、碳６０后的第四种碳晶格结构。
人工合成金刚石向实用化迈进。美国科学家用强激光处理，以铜为衬底制成单晶金刚石膜，这将大大促进微电子工业的发展。
超导材料应用研究喜获进展。美国科学家发明一种用钇钡铜氧材料制造高温超导约瑟夫森结的新技术，将其工作温度从液氦温区提高到液氮温区，开拓了约瑟夫森结的应用范围。
美、日、欧共体相继制定纳诺技术发展计划，已取得初步成果，实现了纳米刻蚀。
航空航天技术
１９９１年航天飞行进入一个新阶段。苏联发射第一颗“钻石”民用雷达卫星；“联盟ＴＭ—１２”宇宙飞船与“和平”号轨道站实现了对接。欧空局成功地发射了第一颗地球遥感卫星ＥＲＳ—１。法国用阿丽亚娜４４Ｌ型火箭发射，迄今世界上最大的民用通讯卫星。美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机宇航员进入太空行走，测试运载工具后安全返回地球。“哥伦比亚”号航天飞机进行微重力环境下人体适应状态实验，发现微重力环境下人体适应速度非常缓慢。
“麦哲伦”探测器完成首次金星考察，人类获得第一张完整金星地图。“伽利略”木星探测器在世界上首次完成在行星间飞行的航天器自拍飞行图像。