第11版(科技园地)
专栏：科学杂谈
信息革命就在眼前
陈祖甲
世界已经进入信息时代。就像空气一样，信息产生于并渗透到社会的各个角落。要在这样的世界环境中创建市场经济，让每个人工作顺畅、学习方便、生活潇洒，离不开迅速地得到准确、完善的信息。否则就影响市场经济的发展，影响办有利于现代化的大事。
如果说，五十年代怀特写《组织的人》、七十年代托夫勒撰写《第三次浪潮》、八十年代奈斯比特推出《大趋势》，通过对当时世界社会环境的分析，都预测到信息对未来社会发展的重要作用。那么，如今信息革命已到眼前。
去年，美国政府制订了一个名为“国家信息基础结构”（ＮＩＩ）的行动计划，俗称建“信息高速公路”。他们准备动员企业界、劳工界、科学界、公益集团等同政府一起投资，花几年时间，建设一个“由通讯网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的‘完备’网络”。这样就能不受时空限制，随时相互传递信息，使社会面貌和人们的观念、生活发生革命性的变化。今年，一个由企业家、科学家、政府官员、社区组织代表组成的顾问小组，开始为建设“信息高速公路”立法。
这个举动在世界上产生了轰动效应。日本提出了有本国特色的“信息高速公路”设想，并着手改变信息网络系统落后的局面。法国政府最近发表公报，准备拟定计划，首先制订适应“信息高速公路”发展前景的法案。一些新兴的工业国家和发展中国家，还有我国的台湾省也奋起响应。
对于这种挑战，我国自然不会无动于衷、掉以轻心。这不只是挑战，而且是机遇。早在十年前，我国曾掀起“迎接新技术革命挑战”的学习热潮，发展信息技术是其中一个重要内容。后来实施“八六三”高技术计划，也把信息技术研究作为重要组成部分。目前，我国大陆已经铺设了不少光纤电缆、建立了许多局部的信息网络，俗称“大哥大”的移动电话发展甚快，公共场合不时听到一些人腰间别着的ＢＰ机的寻呼声，计算机已经进入家庭，农村大爷、大娘在家里操起越洋电话，全国大中城市大多建立了有线电视网，电视普及率迅猛上升。可以这样说，把市场经济建立在信息技术基础上已经具备了一定的条件。
信息无国界、无地界。只要那些属于国家政治、军事和商业的核心机密不泄漏，任何信息都需要快捷地传递，准确、完善地掌握。然而，我们不能不看到，党中央倡导深入实际、调查研究，正是为了快捷、准确、完善地收集信息，以避免主观随意性，进行科学化、民主化的决策。但这还没有形成全党的共识和行动。当年步鑫生派人到各地观察、走访市场对衬衫的需求，如今广州有企业雇佣无业人员搜集竞争对手的工业垃圾和资料，其获取信息的方式还仅仅是手工式的。目前因多种原因，尤其是人员素质不高，有些自动化的信息获取手段，因会用的人少，常常无人问津。这星星点点聚集起来自然成为我国发展市场经济的一大障碍。提高信息采集、传递、处理和应用的速度，使一切大大小小的决策和行动都能以准确、完善的信息为依据，正是当前我们迎接信息革命挑战所迫切需要解决的问题。
第11版(科技园地)
专栏：
北极在召唤
●人类向北极进军曾掀起过两次浪潮，即全球末次冰期后的原始迁徒和哥伦布发现新大陆后的北极探险。
●北极与中国关联甚密。一万年前的北极原始迁徒是神州先民的壮举。
●今天，北极再次成为“热点”。在科学进军北极的第三次浪潮中，地处北半球、占世界人口１／５的中国当然不能袖手旁观！
本报记者温红彦
北极之路梦想与现实
北极，雪锁冰封的混沌天地，历来被人们称为“世界神秘的顶点”。那么我们的先民们是怀着怎样的梦想进入了那极端严酷的冰雪世界呢？
大约一万多年以前，生活在亚洲地区、以狩猎为生的蒙古人种的一支，为了追逐肥美的猎物，随着地球上末次冰期的结束，渐渐向北迁移。他们穿过白令海峡到达美洲大陆，一部分向南拓展，成为后来的印第安人；另一部分沿北冰洋边缘分布开来，形成现在的爱斯基摩人。这就是人类首次进军北极的创举。
１６世纪以后，由于欧洲急需找到原料基地和产品市场，加上意大利旅行家马可·波罗在游记中将中国描绘得黄金遍地，令人神往，因此，古老中国对西方人产生了巨大的诱惑力。尽管“日近长安远”，但西方人知道，天堂虽好，却无法企及，中国再远，有可能到达。于是，一场寻找“东方之路”的热潮在欧洲兴起。有人希望通过北极点直抵中国，开拓一条海上捷径。然而，几个世纪过去了，数百探险者葬身北极，长眠寂寥的白色荒原。荷兰人巴伦支自１５９７年向北极航行，从此杳如黄鹤。直到３００年后的１９世纪末，探险家们才在他住过的冰上小屋里发现了他的遗物，一本打开着的书——《中国历史》。
随着１９世纪的终结，北极探险已由寻找“东方之路”变为以极点为目标的竞技活动。美国探险家罗伯特·皮里为到达北极点整整准备了２３年，１９０９年４月６日，他终于在“世界神秘的顶点”上逗留了３０个小时，成为历史上第一个徒步到达北极点的人。
第二次世界大战后，当人们将索取的目光投向北极时，发现它不仅在军事上举足轻重，而且自然资源异常丰富。６０年代后期，人们为开发北极的油气田，打破了北极亿万年的平静。从此，北极烟尘密布，当地土著居民怨声载道。
近期，科学家们发现：在全球环境变化中，南极和北极具有特殊的地位。两极的冰盖是两面巨大的镜子，反射着太阳辐照到地球上的大部分能量。倘若镜子的面积扩大到某个极限值，将导致地球上一个新的冰期；如果这两面镜子消失，海平面的上升会淹没几千年的人类文明。更重要的是，地球上８５％以上的人口居住在北半球，北极对人类社会的影响要比南极大得多也直接得多！
科学考察北极，开发属于全人类科学财富的时候到来了。１９９０年，北极圈内有领土的８个国家签订了一项条约，决定成立一个非政府的国际机构——国际北极科学委员会。１９９１年，委员会在挪威奥斯陆召开第一次会议，决定在北极进行全球变化的科学研究。从此，纯粹探险的时代宣告结束，开始了国际携手进一步认识和开发北极的新时代。
中国正大踏步走向世界，作为改革开放的必然结果，我们已加入了人类向南极科学进军的伟大行列，并取得丰硕成果。时至今日，中华民族的足迹几乎延伸到地球上的每个角落，但只有一个地方还是空白，那就是北极！
寻梦之旅他踏上北极
１９９３年４月７日，本报一条消息引起世人的关注：
“中国科学家将对北极考察，第一个先遣小组４月８日出发……。”
４月１３日，一位身材魁梧，５０多岁的东方人出现在美国阿拉斯加被称为“世界之巅”的小镇、北坡爱斯基摩人自治区的首府——巴罗。他就是这次３人先遣小组的负责人、中国国家地震局地质研究所研究员位梦华。
位梦华是学地球物理专业的。１９８２年，还在美国作访问学者期间，他就到过南极，成为我国最早涉足南极的学者之一。１９８３年回国后，位梦华转向对全球变化的综合性研究，在同首批南极科考队员、中科院地质所刘小汉博士合著《南极之梦》时，就产生了组建中国北极科学考察队的念头。
１９９１年，位梦华首次进入北极地区。站在茫茫雪原，北望极地冰川，一种壮怀激烈之感油然而生，组建科考队的目的更加明确。对位梦华来说，到北极采集些冰芯、雪样，继续他的“两极对比与全球变化”研究，写几篇论文，是轻车熟路。但是，为了中国科研力量早一天进入北极领域，在国际北极事务中取得发言权与决策权，他曾多次向政府有关部门提出建议，并在全国性学术刊物上发表文章，力陈组建中国第一支北极科学考察队的必要性和紧迫性。
此次二上北极，作为北极科考筹备组的先锋官，位梦华与驻地的科学家和各界人士进行了广泛的接触。科学是没有国界的，国际北极科学委员会给予中国极大的鼓励，认为关系到全人类的北极研究，不能没有１１亿人口的中国参与。爱斯基摩人自治区野生生物管理部负责人建议，把计划在中国东北进行的队员适应性训练搬到巴罗来，热情好客的爱斯基摩人将给予食宿等必要的帮助，“一万年前是一家嘛”。位梦华的老朋友、巴罗图书馆馆长盖伦·富勒先生慷慨地送给他一个贮有十几个国家数十个图书馆北极资料的计算机软盘，大大方便了筹备工作的开展。
在长达一个半月的实地考察中，位梦华随一支美国生物考察队在北冰洋的冰面上生活了３天３夜，最大限度地感受了北极科考所遇到的各种困难。他练滑雪、习射击，驾驶着雪橇在每小时３０公里风速、零下３０摄氏度气温的恶劣天气里奔跑。每天“清晨”（北极一年只有一个“昼夜”，从３月下旬到９月下旬是“白天”，其余时间是漫漫的极夜），他从睡梦中冻醒，发现帐篷里的爱斯基摩伙伴却像躺在热炕头上一样睡得香甜，他越发认识到尽快组队进行适应性实地训练的必要。
中国科考史上最后的远征
中国开展北极科学考察的有关消息发布后，在国内外引起很大反响，可见人同此心，心同此理。
由中国地质学会、中国地球物理学会等７个学会联合发起，由中国科协批准成立的民间机构——北极科学考察筹备组，自去年３月１０日正式成立以来，开展了积极有效的筹备工作。筹备组负责人位梦华亲临“现场”，从打通通往北极的各个关节，到回北京筹备中国首届北极科考研讨会，他恪尽职守，眼下又回他的家乡青岛举办个人摄影展，以筹措第一笔运转经费。筹备组主要成员刘小汉博士，负责北极科考科研的计划工作，他有着丰富的南极科考经验，在筹备工作中起着高参的作用。香港南北极考察协会主席李乐诗女士，是足登地球“三极”（南极、北极、青藏高原）的第一位中华女性。此次中国北极科考，她任筹备组副组长，又是３人先遣小组的成员之一。她不畏劳苦，穿梭于香港、北京之间，为科考队早日成行内外奔忙。
去年６月，由国家自然科学基金委副主任孙枢院士、气象科学院院长周秀骥院士和国家地震局马宗晋院士等１８位科学家组成的“中国北极科学考察论证会专家组”，对北极科考的设想和计划进行了广泛的论证，一致认为：为更有效地参与“全球变化”研究，为尽早加入国际北极科学委员会，筹备组的计划应积极、慎重地加快操作，并指出，要与有关政府部门紧密联系，以解决民间机构不能解决的问题。
在上月召开的“首届北极科考研讨会”上，中科院马杏垣、孙鸿烈等院士以及有关专家郭琨、秦大河等对北极科考给予极大关注。孙鸿烈院士建议成立中国北极科学委员会，通过多种方式和途径，联合国内外的科学家推动北极科考事业。马宗晋院士认为，北极大门正向国际社会开放，这是我们进军北极的大好时机。因为正如南极一样，北极这种全方位的开放无论在时间上还是在范围上都将是有限的，机不可失啊！
目前，北极科考的实施方案已经形成，计划于１９９５年３月至５月，组织８至１０人的队伍，沿东经１０５°的方向北上，进行我国首次从冰面上到达北极点的综合性科学考察，全球变化研究被定为北极科考的核心。
“到北极去！”是本世纪几代科学家的梦想。早在１９２５年，中国就签署了可以在北极圈内建立考察站的斯匹次卑尔根条约。７０年过去了，中国却依然徘徊在北极圈之外，这与我们的国际地位是不相称的。
今天，当这世纪之梦就要实现的时候，当地球三极已有两极插上中华人民共和国国旗的时候，“到北极去”，便成为中国科考史上最后的远征。
今天，当北极科考的大门终于向中国敞开的时候，我们没有时间、也没有理由再徘徊了！
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专栏：
数字与信息化
袁正光
有人预言，一场新的技术革命——“数字革命”正在到来。它不仅会带来新的经济增长，还将深刻地改变人们的生活、工作和活动方式。
用最简单的两个数０和１来表达和传输一切信息，实现信息数字化，这就是“数字革命”。其实，用数字表达信息早就有了。电报就是用４位数字编码传递信息的。为什么简化为０和１反而能传递更复杂更大量的信息，而且会引起一场革命呢？这同几个基本原理和几个关键技术有关。
这里说的０和１，在电路中的表现是“开”和“关”，或叫“通”和“断”。对于浩如烟海的信息，包括文字、图表、声音、图像、彩色等等，必须有很大数量的０和１按一定规则组合起来才能表达。解决第一个关键，即按一定时间控制电流的通断，正好用上了半导体的“开关”特性。而要在短短的一秒钟内，控制上亿乃至上百亿次通断，也就是发出上亿、上百亿个０或１，就要改进半导体材料。与目前普遍应用的硅半导体相比，允许电子更快运动的砷化镓半导体，以及更为理想的光半导体和超导开关的研制，已经成为关键的高技术。
信息的传输能力和传输技术所用的频率有直接关系。电话的频率在４千赫（每秒钟４０００次振荡）以下，只能传输一般话音。长波、中波、短波的广播，频率在３００千赫、３０００千赫和３０兆赫以下，能传输更好听的声音和高质量的音乐。５０—１０００兆赫的微波，就可以传送电视，有声、有像、有色，但只能有５０—６０个频道，清晰度有限，也易受干扰。只有采用更高频率，达到１０１４—１０１５赫，即光波的频率，每秒钟有上亿兆个振荡，才能传送足够多的０和１。可是，自然光容易散射、受阻，传输距离也短，不能用。而激光，能量集中，颜色单一，方向性强，很适合传输大容量信息。激光的传输又需要透明度极高的“管道”，这就是光导纤维。用石英制作的光导纤维，比头发丝还细。３２公斤重的光纤，其功能等于１吨重的铜。
这样，微电子技术、计算机及其软件技术、通信技术、自动控制技术等所构成的信息技术群，为“数字革命”准备了条件。到１９９３年日本东芝生产的半导体芯片已达到每秒开关５００亿次。８０年代末，光通信技术已达到一根光纤相当于５７６０路电话，接着又提高到相当于２３０４０路电话的水平。
展望将来，把通信设备（如电话、电传）、娱乐设备（如电影、电视、录音、录像）、家用电器与电脑结合在一起，成为所谓“多媒体装置”，再通过高性能的光纤，把千家万户和社会各种机构联系在一起，将形成一种“数字世界新秩序”。人们不仅可以“秀才不出门，全知天下事”，而且足不出户，可购天下物，可办天下事。看货、试衣、读报、看戏，都可以在屏幕上进行。甚至可以“出席”会议，如同身临其境地“当面”讨论问题。医生的会诊和手术的指导，也不必到场。
这就是国际上已经着手进行的“信息高速公路”工程。它作为基础设施的建设，为“数字革命”擂响了战鼓。
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专栏：
他们仍然是强者
——中国运载火箭研究院１５所开发民品纪实
和麦盛刘林宗
８０年代初，当“军转民”这个陌生的字眼闯入中国运载火箭研究院第１５研究所时，有人说：“我们是搞尖端的，搞民品岂不是不务正业？”也有人担心开发民品会影响军品。而大部分人则感到茫然。
几十年来已经习惯了“任务上面给，经费上面拨”的工作模式，对眼前任务靠自己找，经费靠自己筹的新情况不知从何处下手。
“万事开头难”。在“找米下锅”的时候，他们生产过台灯、炒瓜籽机、电风扇……然而，市场没有像他们预料的那样发展。跟在别人后边跑，产品无竞争力。有时销售收入还不够本钱。几经周折，他们发现，避长而就短，虽有坚甲利刃，也只能是事倍功半。于是，他们开始在发挥自身长处上下功夫。
１５所是我国火箭发射技术和地面设备的主力研究所，技术力量强劲。
他们根据机电一体化的综合优势，决定向制药行业挺进。当时，我国的制药机械十分落后，９０％依赖进口，这是一个绝好的契机。１９８５年，１５所在进行了充分的市场调研，搜集了有关信息后，瞄准软胶囊机这一项目进行开发。这种机器我国以前全部靠进口，每台３０多万美元，最高达４２万美元。经过精兵强将１１个月的攻关，终于啃下了这块硬骨头。生产出的３台样机首次在订货会上亮相，即被抢购一空，价格仅３０多万元人民币。国内医药界的专家认为，产品已达到国际水平。
异军突起，引起了国内医药界的重视。接着，他们又抓紧研制了填补国内空白、替代进口的包衣造粒机，并很快拿下了这一项目。
现在，正在开发具有国际水平、替代进口的塑料瓶机。
国家“八五”重点项目——蛋氨酸生产流水线，原打算从法国全部进口。设计单位在了解１５所的技术实力后，决定用该所的称重装袋机配套。１１个月后，１５所的产品经初步安装调试，速度、精度都超过了原设计要求。
科技开发打开了局面，科技人员有了用武之地，同时也为支援军品做出了贡献，人们的疑虑开始解除了，开发的劲头也更足了。
１５所这支在我国航天事业中屡建功勋的英雄集体，是肩挑两副担子的巨人。开发民品是为了“以民养军”。３０多年来，他们“壮国威，振民心”，为祖国的贡献很大，今天他们依然肩负着同样神圣的使命，但却在“自食其力”。据测算，我国一种新型火箭的投资只相当于国外同种型号火箭的几十分之一。
这，就是中国航天人的奉献。
继在医药机械方面取得成功之后，１９９２年他们又开发成无缝胶囊机、地铁辅助电源等。软胶囊机和包衣造粒机在国内市场的占有率已达９０％以上，先后获国家优质产品金质奖。现已出口到印度尼西亚、菲律宾、新加坡等地。
产业开发积累了资金，为他们最大限度地投入商品经济建设创造了条件。１９９２年６月，他们投资１０００多万元，在丰台高科技园区成立了北京天民高科技开发公司，成为园区５００多家企业中的创利大户。投产２７０万元与几家公司联合创办北京航洋化工有限公司，还在河南投资兴建了生产程控交换机用电源的合资公司。
短短１０年，在国民经济建设的主战场上，１５所一跃成为一个强者。他们具备了在军、民两个领域里纵横驰骋的能力，成为我国科技经济战线上的生力军。１５所的成功，为我国国防科研院所走入市场，探出了一条新路。
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汽车有了安全气囊
一辆飞快的小轿车，猛然间撞在一个巨大的障碍物上，刹那间，方向盘处弹出一个白色的大气袋，驾驶员被重重地摔向气袋……驾驶员被扶下车，却安然无恙。这是笔者日前在北京赫达汽车安全技术公司看到的一场精彩的汽车撞击试验。
试验证明，中国已成为继美、德、日之后，第４个掌握汽车安全气囊的国家。而且，价格仅是国外的１／３。去年７月１０日，主要发明者何顺禄教授、赵才高级工程师被授予中国专利权。
汽车安全气囊由撞击传感器、微计算机处理系统、气体发生器和气袋所组成，一旦意外发生，微机会立即点燃气体发生剂，在乘员的前面充起一个气囊，以保护人的头部和胸部不受损伤或减少损伤程度。从撞车到气囊充气，都在０．０６秒之内完成。（蒋建科）
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汉字处理有新招
有个人电脑的人总关心什么样的汉字处理系统好，什么样的输入方法好。最近，一种把从输入到显示这一系列功能集成在一起的天利平台卡，由北京天利—达发计算机有限公司研制成功。
中国软件评测中心日前对天利系列汉卡首次按国际标准进行评测后，认为这种包含多项电子工业部“八五”重点科技成果和国内优秀技术的集成办公系统，实现了计算机资源的优化配置。是我国汉字处理技术的重大进展。在此之前，办公用的汉字输入、图形处理、排版系统、显示等许多功能都是独立的。用户在使用时尽管买来的单项系统都是优秀的，但配在一起效果却未必好。上述平台卡旨在给用户提供一个优化成一体的软件环境，所以使用方便，效率高，又十分易于掌握。（温其炎）
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家电用上模糊控制器
大家知道，全自动洗衣机的功能在不断翻新。老一点的机器只有高、中、低三个水位，而最新的机器可根据衣服多少自动调节水位，还能自动调节洗涤剂用量，处理洗衣过程中的异常现象等等。但很少有人知道，这种功能是模糊控制器提供的。３月１２日，首批国产模糊控制器由爱普亚太电子（北京）有限公司制造成功，并通过了中国轻工总会和国家质量监督总局的技术鉴定。
模糊控制技术和方法源于数学理论。然而模糊现象并不神秘，人们在日常生活中都会遇到，例如，衣服少时，希望水也少些，到底少多少，又说不准。而模糊控制器却能对此类模糊的现象进行精确的控制。实际上，这种控制器就是一块由微处理器组成的电路板，其中包含了根据模糊理论和大量人工经验编制的软件。目前，模糊控制已渗透到工业控制、人工智能、管理、医学等领域，成为最先进的控制技术之一。（李玲）
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勘测利器——地球资源卫星
探测、普查地球资源对国民经济的发展举足轻重。专为这一用途而设计的卫星称之为“资源卫星”。
一张卫星照片可覆盖地面３．４万平方公里，把我国领土勘测一遍只需拍５００张照片，而用航空测量则要拍摄５００万张。
利用卫星探测资源不仅能及时反映客观现象，还可用来对比分析环境的动态变化，这样就能赢得预测预报的时间。
资源卫星为什么能对地球了如指掌呢？主要是它携有叫做遥感器的“火眼金睛”。现代遥感器有４种：第一种是可见光（０．４—０．７７微米）遥感器，它能把人眼可见的景物详细、直观地再现出来；第二种叫红外（３—１４微米）遥感器，其主要用于探测物体的红外辐射能量，分别以目标的辐射温度或是热图像方式显示出来，它最大的优点是可在夜间工作；第三种称多光谱（０．３２—１４微米）遥感器，它是在可见光和红外遥感器的基础上发展起来的，能同时在多个谱段上探测同一目标，从而取得这个目标的多个光谱段的遥感数据和图像；第四种，也是最有前途的，为微波（０．０１—１米）遥感器，其代表作叫合成孔径雷达。这种雷达是通过接收地面物体反射的微波或星上雷达发出的微波束的回波，对物体进行探测和鉴别的。（庞之浩）
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1993年位梦华研究员与外国科学家在北极。
卫华摄