1986年5月14日人民日报 第5版

第5版()
专栏:

来自大洋深处的情报
谭征 王溪元
当今世界,除了被人熟知的军备竞赛、市场竞争、空间轨道抢占等等角逐之外,一些国家又在大洋深处开辟了一个“竞技场”——围绕“锰结核”的调查、研究、开采而展开的一场科学技术比赛。
发现海底宝石——锰结核
1872至1876年间,英国派出“挑战者”号考察船,进行了举世闻名的环球科学考察。1873年2月18日,“挑战者”号在大西洋的海底样品中偶然发现了一种黑色鹅卵石似的东西。考察总指挥、海洋科学家汤姆森教授作了具有历史意义的记录:“这是一种非常奇特的卵形物,颜色比巧克力豆略深,直径约有一英寸。”考察队的化学家布查南教授对卵形物进行了化验,发现这种卵形物基本上是由纯净的过氧化锰和氧化铁组成。
随后,“挑战者”号在大西洋、印度洋、太平洋又采到一些这种卵形物,总共八十多升,后来被收藏于大英博物馆。
英国的发现,引起了其他国家的注意。从1899年开始,美国渔业委员会的“信天翁”号海洋调查船利用两年时间,对太平洋底的锰结核进行了广泛的采集工作,发现东太平洋底的锰结核比较富集。此后的半个世纪中,虽有几个国家的调查船在几个大洋又进行了一些调查工作,但由于科学技术水平的限制,对于锰结核只停留在一般性的学术研究阶段。
最常见的锰结核,大多产于水深三千米至六千米的深海平原、海沟,它们多是单摆浮搁地散布于海底表层,其外形、颜色、大小很象炸丸子,不过颜色有的比炸丸子略黑,体积有的比炸丸子大些或小些。如果把它切开,里边是一层一层的,很象洋葱头,最里边有一个很小的核。这个核很奇怪,经化验得知,有的是一颗砾石,有的是一块石化的鲨鱼牙齿、鱼骨或介壳。关于锰结核的成因,至今众说纷纭,都是围绕三个问题进行论证:物质来源、搬运方式、生长机制,主要有生物成因观点、火山过程学说、自生沉积理论、陆源学说等。
现在,人们也把锰结核叫做多金属结核、锰矿球、锰团块、锰瘤等,尽管它的成因还是一个谜,可是它的化学成分已被测清:除含锰、铁之外,还含有多种稀贵金属,如铜、钴、镍、钛、钒、锆、钼等。因此,在国际上,锰结核已成为众目睽睽的海底一宝。
国际竞争激烈:都想多捞点儿
本世纪六十年代以来,全世界金属工业迅速发展,矿产资源的需求量越来越大,许多国家开始在海底锰结核上打主意,因为这是个储量惊人的水下矿源。
根据大量资料统计估算,世界海底总面积的15%密布着锰结核,其中仅太平洋底就蕴藏着一万六千多亿吨锰结核。这些太平洋锰结核中,含锰三千六百亿吨,含铜八十亿吨,其他如钛、钒、锆、钼等金属的数量也达十几亿或数千万吨,是陆地上同类资源的几十、几百甚至几千倍。更可喜的是,这些“宝石”还在不断生长。据估算,太平洋每年新生长出来的锰结核,就达一千万吨。假如仅从太平洋每年新生长的锰结核中提取金属,其中铜可供全世界用三年,钴可用四年,镍可用一年。
既然锰结核是“取之不尽,用之不竭”的资源,那么在国际上为什么产生竞争呢?主要原因有二:一、锰结核的分布很不均匀,有的海底每平方米只有几粒,有的海底每平方米多达几十甚至上百公斤。因此,谁都想占有富集区。二、水深浪大,取宝不易。谁能把手伸到海底,谁才能捞到它。
正是由于上述原因,所以凡是有能力参加这场“水下竞赛”的国家,无不积极往这个项目投放财力和人力。苏联科学院海洋研究所,于1957至1961年间利用“勇士”号调查了太平洋北部及中部锰结核的富集情况。后来,苏联的矿物、岩石、地球化学研究所等单位又加入了这方面的工作,并增加了调查船,对三大洋进行了广泛的调查,研究了水压开采装置。法国成立了海底锰结核调查研究协会。加拿大研究了沉箱和泵式采矿装置。联邦德国由一些大公司组成了海洋矿物原料开发公团,每年耗资三百万美元以上。日本从1969年起在太平洋执行《深海矿物资源勘探的基础研究计划》,到1974年进入了以锰结核为代表的深海矿物资源开发的全面发展时期。日本政府为了支持日本企业参加国际联合勘探锰结核,从1976年开始实行锰结核贷款制度。当前,洋底锰结核开发活动的一个重要趋势是,从一些工业国独自开发,走向多国官民共办的开发集团联合开发。
1982年底,有一百五十九个国家和实体签署了《联合国海洋法公约》,其中阐明国际海底“区域”及其资源是人类的共同财产,并决定成立“国际海底管理局筹备委员会”,制定开发大洋锰结核资源的规则、章程,其目的在于比较合理地开发利用公海资源。但是,至今多数国家对这个《公约》还没有予以批准,而是在互相观望,权衡得失,以防作法自毙。
谁能捞得到:关键在于科学技术
海中宝藏向我们展现了一个童话般的世界,但要想拿它造福于人类,却只能依靠科学技术。
美国从1960年前后开始对海底锰结核进行大规模调查,地质调查所、海洋大气局、矿山局、拉蒙特研究所、斯克里普斯海洋研究所等机构都投入了这一工作。1962年以后,肯尼科特铜公司和大学的研究机构在太平洋中部、东部海区进行调查,使用的设备有拖网、重力取样管、深海照相机等,用计算装置对样品进行分析、评价,建立起数据库,圈定了预定矿区。该公司还研究了多种结核的加工、精炼技术,并成功地进行了中间试验。美国深海探险公司从1962年开始,对太平洋进行了四十多次、对大西洋进行了十几次调查航行,用深海电视连续观察海底结核的覆盖率,用高分辨率的深海照相机进行海底摄影,用拖网和岩芯取样管采样,在船上进行化学分析和X光荧光分析,并于1970年成功地试验了气举水力采掘方法。1974年,该公司提出了开发夏威夷东南海底锰结核的申请,要求美国政府提供外交上的保护和投资上的保险。萨马公司的一艘三万六千吨海洋采矿船于1972年下水,它的采掘头下水、周期性作业和部分维修工作由一艘潜水驳船担负。这艘驳船是世界上最大的潜水船,长度相当于一个足球场,高度相当于八层楼房。由于英国、法国、联邦德国、苏联在过去的几年中都又建造了装备先进的海洋调查船,所以美国海军最近表示,要建造更为先进的新型海洋调查船。以上仅是美国进行海洋开发的几个科学技术实例,然而恰恰是这些,使美国在大洋锰结核的调查、研究、勘探、试采等方面,后来居上地领先于其他各个国家。
我国在大洋锰结核的调查、研究等方面,多年来也做了大量工作。我国拥有可观的大型远洋调查船,有比较先进的深海调查设备,有多部门、多学科、多人才的通力合作,我们已经取得了相当多的成果,今后必将大步前进。(附图片)
我国科技人员拍摄的五千多米深水下的海底锰结核。
在“向阳红16”号远洋科学考察船上,我国科技人员正在准备深海照相机下水。 王溪元摄


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专栏:

让埋没人才的憾事成为过去
王友恭
邓小平同志说,建设四化关键在人才。中华民族历来人才辈出,当今我国的人才资源更是无比丰富,关键在于有关部门、有关领导要有对国家高度负责的精神,善于识别“千里马”,使之人尽其才。否则,就难免有些“千里马”被埋没于盐车之下,槽枥之间。中国科学院上海原子核研究所王之昌的经历就说明了这个道理。震惊国际学术界的“偏简单溶液理论”创造者王之昌,早在大学时代就显示出在科学理论研究上的才干。然而,在当时的情况下,他的论文尽管很有见地,却无法发表,毕业时还落了个“名利思想”的评语。到头来,明明是中国人首先发现的理论却让外国科学家争得了优先发表的荣誉。毕业后,他又被调去修理仪器设备,一干十三年。直到科学的春天到来之后,他在理论研究方面的特长才得以发挥。
嫉贤妒能的领导欣赏平庸,排斥才华,在他的手下,要做到人尽其才,难矣哉!另外,有关部门和领导缺乏慧眼,也照样会埋没人才。笔者看到一份材料:某天文台一位助理研究员早在1978年就提出用新的方法归算地球参数的一些设想,但因该同志“并非天文学专业出身”,一些人认为他的设想“概念上有问题”。个别领导还要他“作为党员干部,应该收回这一错误的学术观点”。连他经过两次审核、准备在天文学报上发表的学术论文也被抽回。然而,后来他作为出国进修人员到巴黎天文台国际时间局,以“重新归算地球自转参数”作为研究课题,用自己发明的方法,重新归算了二十年间世界各国天文台测得的五十万组观察数据,获得巨大成功,荣获法国最高学位——国家博士学位。全世界今后都将使用他的这一重大科研成果。王之昌和这位“并非天文学专业出身”的天文学家的经历说明,发现并合理使用人才,实在是对国家、民族乃至对人类的重要贡献。不过,要发现人才并使之脱颖而出,有时并不容易。这就更加重了有关部门和领导在这方面的责任。在四化建设的新时期,应当让埋没人才的憾事永远成为过去!


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专栏:科学家专访

人尽其才之后
——访“偏简单溶液理论”创立者王之昌
本报记者 肖关根
我登门拜访“偏简单溶液理论”创立者、中国科学院上海原子核研究所助理研究员王之昌。他今年四十五岁,头发已有点花白,眉宇间透出一股不达目的不罢休的毅力。当我请他谈谈什么叫“偏简单溶液理论”时,他不时眯起眼,思索着用什么恰当的语言来表达他的理论,还不时地走到书架前取出一份份资料,谈话的速度很慢。这对我这个“外行”来说,是求之不得的。
“实际上,冶金和化工过程通常是在多元溶液中进行的,是偏离或不遵循经典简单溶液理论的。”王之昌说,国内外学术界描述各类实际溶液各自行为的理论已有不少,但都有很大的专一性,研究分工也比较细。例如,化学家主要研究水溶液,化工学家侧重于有机液态混合物或气体混合物的考察,冶金学家注目于合金和熔盐以及炉渣。因此,建立一个能统一描述各类实际多元系行为的溶液理论,在理论和实践两个方面都是必要的。“偏简单溶液理论”就是这样一个理论。
名为“偏简单”溶液理论,其实是很复杂的。王之昌为创立这一理论,经历了曲折的过程,付出了巨大的心血。
五十年代后期,他进入南京大学化学系后,开始显露出理论上勇于探索、敢于创新的才能。他学的是电解质水溶液专业,曾是南京大学副校长、学部委员李方训教授毕生研究的专业。王之昌思路开阔,学习认真,但不满足于使用现成的公式和定理,而喜欢多问一个为什么。
1963年,他的毕业论文题目是《用等渗法测定三元水溶液体系的热力学性质》。处理等渗法实验数据需用著名的“麦凯—佩林公式”。这个公式在1953年一问世,即被各国科学家广泛采用,谁也没有提出疑义。王之昌为了进一步掌握这个公式,查阅了许多资料,并把它反复推导了几遍,结果不仅找到了“麦凯—佩林公式”和“兹达诺夫斯基定律”之间的关系,还更正了“麦凯—佩林公式”中重要的概念性错误。
这一发现使他这个年轻的大学生激动不已。他忘了自己患有肺结核,连续写了五篇文章,指出并修正了“麦凯—佩林公式”的错误。他把文章送给学校有关部门,希望能被推荐发表。但他等了半年多时间,得到的结果却是毕业鉴定上的“名利思想”四个字!经过力争,才改为“名利思想有所抬头”。王之昌就是背着这个包袱,于1964年秋天离开学校,来到上海原子核研究所的。
1965年,美国电解质水溶液权威罗宾逊教授和苏联科学院通讯院士符达凡格分别更正了“麦凯—佩林公式”的错误,发表了与王之昌两年前得出的结论完全一致的论文。不久,国际学术界还用他们的名字命名了新的公式。这时候,王之昌正在农村参加“四清”,后来回到所里又被分配到仪器修理组修天平和万用表,整整修了十三年。在“文革”这段时间里,溶液理论成了王之昌的“地下工作”。他白天同仪器仪表打交道,夜晚躲进帐子里钻研有关的文献资料。
1967年,当他看到了罗宾逊等人写的关于修正“麦凯—佩林公式”的文章时,心里既痛苦又兴奋。后来,他回忆当时的心情时动情地说:“我为失去了一个为国家争光的机会感到非常难过,但后来很快想通了。这件事表明,我在某个学术观点上是曾经领先的,沿着这条路子走下去,将来还是可以为国争光的。”于是,他又开始酝酿一个大胆的设想:能否建立一种溶液理论,来统一描述各种多元溶液的热力学性质,以促进溶液化学各个分支的研究为国民经济服务。
王之昌坚信这个设想是有根据的,是有可能实现的。
为了实现这一设想,他下功夫拓宽了自己的专业领域,开始研究原来不熟悉而又为经济建设迫切需要的冶金知识。他还重新推导和验证了一些世界公认的定律和规则。1979年底,所领导把他从仪器组调到研究室工作,让他集中
精力从事溶液理论研究。潜心的研究终于获得了可喜的成果。1980年,他在金属学报和科学通报上发表了四篇互相联系的论文,组成了一个层层深入的理论体系。在这个理论体系中,他把著名的“兹达诺夫斯基定律”和国际学术界推崇的“托克吐根规则”分别发展推广为“兹达诺夫斯基型规则”和“托克吐根型规则”;他给出了一个新的微积分方程,并在上述两个新规则的条件下严格地求得了各自的特解;提出了偏理想溶液、偏正规溶液和偏稀溶液的新概念,把这三类统称为偏简单溶液,并建立了相应的三个物理模型,从而建立了一个能统一描述各类实际多元体系行为的溶液理论——“偏简单溶液理论”。这一成果获得中国科学院1982年重大科技成果一等奖。
王之昌提出的溶液理论,得到了国内外学术界的高度评价。1981年11月举行的第一届中美双边冶金学术交流会上,美国冶金权威托克吐根博士听了他的学术报告后,握住他的手连声称赞说:“感谢你做了一件非常有意义的工作。”清华大学李以圭、滕藤两位教授认为,这是近年来我国在溶液理论研究方面的重大贡献,表明我国已逐渐摆脱照搬和沿用国外已有的溶液理论或半经验公式的状况,开始走上理论上有所创新的阶段。
在学术上,王之昌是位不知疲倦的人。1982年以来,他又发表了十一篇论文,其中有四篇被评为全国性学术会议优秀论文。1985年2月,王之昌光荣地加入了中国共产党,5月荣获全国总工会颁发的“五一劳动奖章”,1986年1月又获“中国科学院先进工作者”称号。(附图片)
△ 图为王之昌在工作。


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专栏:卫生与健康

老年人更需要阳光
老年人一般都喜静不喜动,深居简出者甚多。但久而久之,缺少阳光的直射,对健康将产生有害的影响。
原来,维生素D是人体内参加骨骼代谢的重要物质,它能促进内、外源性钙质的吸收,缺乏它会导致老年人的骨质疏松,给老年人带来痛苦和行动上的不便。
而一般食物不能满足人体需要,维生素D很大一部分有赖于日光中紫外线照射皮肤后在体内合成。因此,老年人每天至少应到户外活动一两小时,以上午十时左右、下午三时左右的阳光最好,以便使自己的皮肤接受更多的紫外线,为自己制造充足的维生素D。
有些老年人认为自己居室的窗户宽敞,室内充满阳光,就没有必要出外晒太阳了。这不行,因为透过玻璃的阳光,紫外线已损失大半,制造维生素D的能力大为减弱,比外面的自然光逊色多了。所以,还是经常到户外阳光下活动活动为好。
韩绍安


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专栏:卫生与健康

“上火”种种
按照中医的说法,凡是病情急、病位偏上、局部有“红肿热痛”或体温增高、精神兴奋等症状,都叫“上火”。
常见病中的感冒,如表现为发烧、怕冷、头痛、烦躁、口干渴、出汗,通称叫“上焦火”,应选用泄火的中药来医治,病情轻的可服中成药桑菊感冒片、银翘解毒丸等,病情较重的还需要请医师来诊治,以免诱发其它疾患。
有一种“心火上炎”的病人,口舌生疮、口腔溃疡,这在民间也称为“上火”。一般可服牛黄清火丸或牛黄上清丸医治,用冰硼散或锡类散调涂患处。
由于饮食调节不当、嗜酒、多食油腻造成胃热炽盛,这种情况也叫“上火”,表现为齿龈肿痛、口干舌燥、大便干秘,可用牛黄清胃丸、牛黄解毒丸之类药品。火平则肿痛自消。
古人说:“暴怒伤肝,气郁化火”。有些人心胸狭小,遇事气急动怒,从而引起肝火上升,这也叫“上火”,表现为头痛、耳鸣、目赤肿痛或暴发火眼。可用芎菊上清丸、黄连上清丸等医治,或外用菊花泡水洗眼,使炎症消之。至于长期气郁不解,再加上不注意卫生保洁,亦可造成火郁肌肤、壅聚不散而发疖肿,可用解毒消炎丸、犀角化毒丸之类药品急消之。
还有些人由于疲劳过度,长期得不到休息,消耗体内阴液,造成虚火旺盛,可为虚火型的“上火”,常见症状有心慌、失眠、多梦、头痛、咽痛、潮热等。用药应以“补阴”为主,如服知柏地黄丸、杞菊地黄丸等,配合安神补心之类药物有效。
幼儿也经常上火。目前一般年轻父母对于独生子女过于疼爱,衣服捂得过严,不及时更换,或饮食调节不当,食积化火,引起口臭、腹痛、纳食不香、便干、尿黄、夜啼等症,宜用珠黄散、小儿牛黄散加消食导滞之品,食积消,火自化。
中医临床对于“上火”有丰富的治疗经验,一般都能取得较好的疗效。方来秋


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