1989年5月28日人民日报 第7版

第7版(国际专页(科技))
专栏:科技纵横

  沙漠农业带来的希望
何崇元
沙漠,历来被人们看成是荒凉凄黯的死亡之海。可今天,它竟然生产出了金黄的粮食、新鲜的蔬菜和可口的水果。人类变沙漠为绿洲的梦想开始成为现实。
来自沙漠之国的信息
石油王国沙特阿拉伯是沙漠之国。但是,昔日被鲁卜哈利沙漠、大小内夫得沙漠横切竖割的荒野,现在已被茂密的棕榈树和绿油油的庄稼覆盖。10年前沙特阿拉伯的小麦年产量还不足3500吨,1987年,则猛增到250万吨。联合国粮农组织对此高度评价说:“世界上没有一个国家在80年代像它那样取得如此巨大的成就。”
曾经是罗马帝国粮仓的埃及,国土的96%是沙漠。为解决人口增长和粮食短缺,埃及在沙漠中建成多座小城和500多个新村,到2000年,还将有450个类似的新村在沙漠中崛起。
过去,被认为不适于居住的以色列内格夫沙漠,如今居住着近50万人,这里棉花的单位面积产量超过了美国的加利福尼亚和埃及;花生的单位面积产量比美国一些州高4倍。
远非沙漠之国的日本、美国也在进行沙漠农业的试验。日本的研究小组在墨西哥沙漠里栽培了几乎所有种类的蔬菜。科学家们确信,沙漠农业的研究已给人类带来新的希望。
计算机控制的灌溉系统
沙漠种田,水是关键。科学家们已研究出电子计算机控制的“喷灌”和“滴灌”系统。目前喷灌应用最广。它能均匀分布水份,有效地控制用水量。埃及的萨里海亚农场,是改造沙漠的现代化示范垦区,用的就是自动控制的大型立轴喷灌系统。
滴灌给沙漠农业带来了不小的变化。现在以色列1/3的灌溉面积采用了滴灌方法:水经过塑料管道流到植物旁边,塑料管上的细孔把微咸水像点眼药水那样点到植物根部。计算机根据空气的温度、湿度和风速来确定水滴数量,同时根据需要加肥料。这样,既避免盐份烧叶子,又切断了害虫的水源。和传统方法比,它可节省50%以上的用水和能源,还可节省农药、化肥。美国园艺科学会认为,这套自动化沙漠农业滴灌技术是“近百年来粮食生产方面有重要意义的进展之一。”目前,美国、巴西和南朝鲜的部分干旱地区,也采用滴灌技术,农作物产量增加一倍以上。
日本科学家还正在研究一些新的办法,比如,用保水剂消除作物根部盐害;用纤维织物遮荫;用表土覆盖材料控制土壤水份蒸发。这些试验的成功与推广,将会大幅度降低沙漠农业的生产成本。
遗传工程培育的品种
培育适合于在沙漠地区生长的农畜新品种是沙漠农业的重大课题。以色列在这方面的研究居领先地位。它对许多农作物品种进行了掩埋、盐渍、日晒、浸淹等严酷试验,培育出适宜于沙漠生长的农作物,还应用遗传工程方法培育了不冷藏就能保鲜一月的番茄、多年生长的洋葱、能经受低温的玫瑰、完全用海水灌溉的灌木丛以及以这种灌木丛为饲料的羊种。特别是它培育出一种矮桃树,每棵的结果数量相当于160棵通常的桃树。现在,内格夫沙漠农业区生产的水果、花卉和蔬菜已大量向欧洲国家出口。
      
沙漠农业还是控制沙漠化的一个有效途径。目前,约有35%的地球陆地面积已面临沙漠化的危机。沙漠化带来的饥荒已直接威胁到8.5亿人的生存。因此,沙漠农业的兴起,为人类展示了广阔的前景。 


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专栏:

  美国“基因工程”的新进展
本报记者 刘开宸
为了改良动物品种和治疗人类疾病,近10年来,人们在研究可以改变遗传特性的基因工程技术方面取得了新进展。
目前,美国科学家已在实验室里进行了大量的基因移植实验。他们是用微细的针,把某一种动物基因中的遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)直接注射进另一种动物的受精卵细胞核内或早期的胚胎内,然后促其在动物的子宫内成长,出生长大后与同种动物交配,其后代体内就有外来基因,因而具有新的遗传特性。
人类约有3000种疾病。如能改良其体内某一特别基因,就可望治愈某种疾病。迄今为止,美国进行基因移植技术只是在老鼠等动物身上进行的。今年1月19日,美国政府第一次批准可在病人的身上进行基因移植试验,以便对癌细胞情况和治癌办法进行研究。
在动物身上,通过基因移植工程,生产可以治疗人类某种疑难病特效药的试验,已在美国获得很大进展。如人血中的TPA(组织纤维蛋白溶酶),可以溶解血块。科学家曾用基因工程方法制造出这种物质,救活了一些生命垂危的心脏病人。但目前造价昂贵,产量也少。近几年,美国科学家通过把人的基因移入老鼠的办法,育出1000多只老鼠,能生产含有TPA的奶,成本低,产量多。为了获取更多的TPA,他们正在进一步研究用人的基因移植工程培育奶羊,目前,已到最后阶段,今年内可望试验成功。英国生物学家凯瑟林·戈登最近说,他们打算培育出100到200只具有人的基因的山羊,每年羊奶所产的TPA,可供美国全国之用。如育出300只,其产量则可供全世界心脏病人用。
基因移植工程发展对饲养业也有重要作用。美国农业部和密执安州立大学合作,把能阻挠病毒侵入细胞的基因移植到鸡体内的试验已经成功。这种方法繁殖的鸡不怕鸟类白血病毒的危害,如能推广,美国养鸡业每年可减少5000万到1亿美元的损失。
美国科学家还用基因移植技术繁殖猪、羊、鱼。采用基因移植技术能使猪膘少,瘦肉多,绵羊的毛多且质量好,鱼在短期内长得快而大。他们还培养了一只有外来基因的牛,情况如何,尚在观察中。
美国科学家鲁德博士最近说:“使用基因移植技术,可使某种动物性质在短时间内的改变,等于它几百万年的发展。”但是,基因移植工程是一项新兴的高科技,有许多难题还有待于研究。 


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专栏:

  激素可防妇女髋部骨折
不久前,英国皇家医学会的专家们公布,绝经妇女可采用补充雌性激素疗法来预防髋部(组成骨盆的大骨)骨折。
通过长期临床观察和大量研究,专家们发现,雌性激素有助于防止骨骼中钙质的损耗,而50岁左右的妇女雌性激素的分泌又越来越少,造成骨骼内钙质迅速损耗,导致髋部骨折。在过去的20年中,由于生活方式的改变和运动量的减少,英国老年人中髋部骨折患者几乎增加了两倍。在英格兰和威尔士,每年髋部骨折患者达4万余人,绝大多数是绝经后妇女。
最近,谢菲尔德大学人体代谢专业高级讲师约翰·凯尼斯博士一再告诫那些做过卵巢摘除术,以及绝经期提前和烟酒成癖的妇女要及早进行雌性激素补充疗法,防止髋部骨折。但是,英国皇家医学会会长雷蒙德·霍芬伯格爵士认为,近亲中有患乳腺癌的妇女不宜接受这种新型疗法,以免诱发乳腺癌的危险。为避免髋部骨折,医学家们一致认为,中老年妇女应适当增加运动量,多食用牛奶、奶制品、深绿色叶蔬菜以及带骨头吃的鱼罐头等含钙食物,来补充骨骼中的钙质含量。
    潘伯臣 于夫编译 


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专栏:科海拾贝

  利用废旧轮胎方法
英国《新科学家》最近刊登一篇报道,题为《旧轮胎要走的新路》,摘要如下:
美国的两个研究小组提出了把汽车旧轮胎变成塑料复合材料的简单方法。每年美国要扔掉二点四亿个轮胎,处理这些轮胎现在超过了其他一切环境问题。在一些州,用过的轮胎倾倒处占了许多公顷的土地,随着更多的州实行一些有关的法律,这个问题将变得更加严重。许多州将有一堆堆的玻璃、废纸、用过的油和轮胎要回收,但是还没有人找到一个可靠的办法来重新利用这些轮胎。
现在美国制造这些轮胎所需的油有三分之一以上是进口的,在这样的国家里,数十亿用过的轮胎是一个巨大的自然资源。
重新处理这些轮胎的一个廉价的新方法,是费城附近切斯特的约翰·库克创造的。他和他的合作者研究出一种把用过的轮胎变成排水管和栅栏的方法。
与此同时,在宾夕法尼亚的另一个地方,人们正在采取略微不同的方法来使用过的轮胎重新成为活性物质,以便能与其他塑料进行化学结合。在英国伦敦的压气产品和化学品公司的一个小组正在研究一种把旧橡胶转变为聚合物复合材料的方法,这种材料将适于制造蛇管、衬圈、滚子,甚至还能制成新轮胎。这两种方法都要把轮胎碾成粉末,然后加在其他塑料里,构成一种复合材料,类似把沙子加在水泥里,构成混凝土一样。产品的价格不到普通的聚氯乙烯管子的四分之一。压气产品公司的方法在化学上比较复杂。这些轮胎磨得很细,然后用氟和其他气体,如氧、二氧化硫或氯的混合物进行处理。氟和橡胶的表面发生反应,形成自由基,然后自由基和气体的其他成分发生反应,形成反应基,如羟基。正是这些东西和新的聚合物,为环氧树脂构成化学键,产生一种键合复合材料,它比两种成分的简单混合物牢固。
碾过的橡胶是否精细,决定回收物资的最后用途。精细的橡胶粉末适于制造新轮胎,而且比纯粹的橡胶便宜得多。碾得较粗的橡胶可用于制造衬圈、橡胶包的滚子和蛇管等。压气产品公司最近获得了其方法的专利权。
(科摘) 


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专栏:

  果葡糖——一代新糖源
任玉岭
食糖是人们生活不可缺少的必需品。市场需求的增长使食糖的供应日趋紧张。国际食糖组织预测,世界食糖供应量至少短缺100万吨。面临食糖紧缺的挑战,一代新糖源——果葡糖应运而生。
果葡糖是利用淀粉原料,经过生物技术(酶工程技术)加工而成的新糖源。谷物或薯类淀粉可在淀粉酶和糖化酶连续作用下被水解为葡萄糖。70年代以来,由于生物技术的发展进入了一个新的阶段,人们从微生物体内找到了一种葡萄糖异构酶,这种酶可以改变葡萄糖的结构,使其转化为果糖,于是应用这种技术生产出了果葡糖。它是既含有葡萄糖又含有果糖的混合物。它有3种类型,第一种果糖含量占42%,第二种果糖含量占55%,第三种果糖含量占90%,后两种也称为高果糖。果糖的甜度是蔗糖的170%,所以果葡糖的甜度都比蔗糖高,最高甜度达到蔗糖的1.5倍以上。
果葡糖甜味纯正,保湿性、着色性和防腐性均较强,又利于被胃肠吸收,所以被广泛应用于饮料、糖果、糕点、面包、冷饮、罐头、果酒等工业生产中。果葡糖生产技术作为科学技术上的重大成就,从70年代问世后,引起了世界各国的关注。美国、日本、加拿大、阿根廷、法国、联邦德国、苏联、埃及、英国、荷兰、意大利、比利时、匈牙利、新加坡、印尼、南朝鲜、台湾等30多个国家和地区都建起了果葡糖生产厂。其中,美国果葡糖产量已接近500万吨,最大的工厂年产达70万吨。由于果葡糖的发展,美国年进口蔗糖量比原来下降500万吨。日本果葡糖产业发展也十分迅速,至1987年,果葡糖产量已达99万吨,饮料用糖的54%已被果葡糖所取代。
用淀粉生产果葡糖1吨需用玉米1.6至1.7吨,即4亩地所产玉米可制果葡糖1吨。而以甘蔗和甜菜生产1吨糖所需土地分别为10亩和8亩。假如以玉米原料生产300万吨果葡糖,取代同量的甜菜糖,可节约耕地1200万亩,取代同量的蔗糖,可节约良田1800万亩。因此,以淀粉为原料生产果葡糖不仅能缓解人类食糖的不足,而且可以少用地多产糖。
但是,果葡糖的发展,也曾遇到一些难题:它的成本较高,同蔗糖相比缺乏市场竞争力。因此,为了扶植果葡糖的生产,美国曾对进口蔗糖实行高关税政策,限制蔗糖的进口量。日本则采取果葡糖售价比蔗糖低30%的措施,来保护果葡糖产业的发展。日本政府还对使用砂糖的食品厂、饮料厂等征收糖税,而对使用果葡糖者免征糖税,这些都有力地推动了果葡糖产业的发展。 


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专栏:

前几年,法国在巴黎市区东北角的一个屠牢场旧址,兴建了维莱特科学公园,它由科学城、球形电影厅和音乐厅等构成,实际上是普及科学知识的园地,深受公众尤其是青少年的喜爱。图为家长们带领孩子去球形电影厅看全景电影。
本报记者 徐建中摄影


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