第10版(科技)
专栏：科学窗
我国科学家首次提出
北半球可能在缩小
李斌
中科院院士马宗晋等最近根据丰富的地学资料和科学的分析论证，在世界上首次明确提出一个有趣的科学推论：地球并非理想的椭球体，而是从内到外普遍存在着复杂的非对称现象。具体来说，北半球可能在缩小，南半球可能在扩张。
他们利用近十几年来北半球空间大地测量的实际测量数据，结合地磁、重力、地质构造、地球物理和大气等方面的资料，经过分析计算后得出结论：最近十年来，北半球中纬度地带三条纬度方向的闭合环，大约每年分别缩短一点九毫米、二点九毫米和十五毫米。这些结果初步表明，北半球存在压缩迹象。
马宗晋等人进一步提出，相对而言，北半球是陆半球、冷半球、压缩的半球，是岩石圈碰撞挤压构造相对集中的半球；南半球是海半球、热半球、膨胀的半球，是开裂洋脊构造集中的半球。地球的“热量中心”可能偏于南半球，而“质量中心”则偏于北半球。卫星的重力观测结果，为这些推论提供了一定的证据。
中科院院士叶叔华等专家认为，上述地球双重非对称性概念的提出，不仅会影响全球构造动力学的基本概念，而且对全球性重大灾害、环境和资源问题的研究都具有重要意义。同时指出，这一发现仍然有待于进一步的研究论证。
第10版(科技)
专栏：百科博览
水族世界任遨游
——记中科院淡水鱼类博物馆
张晓良
鱼类几乎占了地球上脊椎动物种数的一半，其中４０％生活在淡水中。我国有淡水鱼类约１０００种，人们一般除了经常食用的数十种外，很难见到全部种类。然而如果你有机会到地处湖北省武汉市东湖之滨的中国科学院水生生物研究所，参观亚洲最大的淡水鱼类博物馆，就可以目睹形态各异的鱼类标本，好似到水族世界游览一番。
淡水鱼类博物馆始建于１９３０年，不仅收集到我国的约９００种鱼类标本，还与３４个国家建立了标本交换关系，收藏有６００余种外国鱼类标本，全部馆藏标本总数达３０余万号。
博物馆中的大部分鱼类标本都制成浸制标本浸泡在甲醛溶液里，装在玻璃标本瓶中；一部分大型鱼类则去其内脏、肌肉和脂肪，仅保留鱼皮和部分骨骼，制成剥制标本。
自从瑞典科学家林奈创立双名法后，我国许多动植物的拉丁学名都是由一些外国来华的传教士和学者命名的，作为鉴别物种所依据的模式标本也收藏在国外的博物馆中。从本世纪３０年代起，我国老一辈鱼类学家伍献文、方炳文等就曾对我国鱼类资源开展调查研究，发现了许多鱼类新种。这些由我国鱼类学家发现的新种，自然再也用不着外国人来命名了。
鱼类有大有小。体重可达５００公斤以上的有３种，即中华鲟、白鲟、鳇。白鲟常年栖息于长江干流中，最长个体达７米；鳇则分布于黑龙江流域，最大个体重约１０００公斤。而许多小型鱼类看起来并不起眼，却有着重要的科学研究价值，如一种稀有鲫鱼成鱼体长仅３厘米—４厘米，但具有一年可繁殖３代、胚胎发育速度可人为控制等特点，是一种优良的鱼类实验动物。
当代世界著名的鱼类学家约瑟夫·Ｓ·纳尔逊在其著作《世界鱼类》中记载了南美洲的喀喀湖（Ｔｉｔｉｃａｃａ）中的鱼类是生活海拔最高（３８１２米）的鱼类。实际上我国青藏高原生活着海拔更高的鱼类。从５０年代至７０年代，我国鱼类学家在对青藏高原的考察中，陆续在海拔５０００米、５１００米、５２００米处采集到鱼类标本，其中斯氏高原鳅和尖体高原鳅是迄今为止发现的世界上分布海拔最高地区的鱼类。
由于人类经济活动的影响，许多鱼类成了濒危动物。已列入国家一级重点保护野生动物名录的鱼类就有４种，它们是生活在长江的中华鲟、白鲟、达氏鲟和生活在新疆的扁吻鱼。有些鱼类则已经绝种，只有标本留在了博物馆。
面对大量的鱼类标本，淡水鱼博物馆建立了“馆藏鱼类标本信息资料微机管理系统数据库”。如今，鱼类专家们正在加紧《中国动物志》中有关鱼类卷册的编纂工作。
第10版(科技)
专栏：
信息交流的“通天塔”
杨光曦
有这样一个传说：很久以前，人类使用着同一种语言。他们试图在巴比伦城建造一座高耸入云的通天塔。但上帝在明白人们的意图后很生气，他创造了不同的语言使人们不能互相交流了，“通天塔计划”随之“流产”。
历史翻到２０世纪这一页，网络成了引人注目的精灵。随着新的国际化信息通讯工程的构建，人类有可能跟世界上任何人交流，可是语言的障碍阻止了“信息面前人人平等”的步伐。如何建立通向信息自由交流王国的“通天塔”？由联合国大学高级研究院负责实施的ＵＮＬ工程便是为实现全球多语种通信的一项努力。
ＵＮＬ工程是通用网络语言（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇＬａｎｇｕａｇｅ）工程的英文缩写，它基本由网络、ＵＮＬ及各本族语的转换程序构成，计划用１０年左右的时间，在国际互联网络上实现联合国１８５个成员国之间语言的自由转换。首批将用３年时间完成包括中文、英文、法文、阿拉伯文等６种联合国工作语言在内的１３种语言的转换。
ＵＮＬ是怎样为多语种通讯的呢？这必须要借助于配有“转换器”和“反转器”的双倍功能词处理编辑系统。当用户用母语输入文本后，ＵＮＬ编辑器的“转换器”自动转换产生ＵＮＬ表达式并在网络上进行交流。当电子邮件到达网络终端后，该用户ＵＮＬ编辑器上的“反转器”又将ＵＮＬ文本转换成当地语言的文本，供终端用户使用。为保证转换的正确性，ＵＮＬ编辑器在转换的同时也显示原文，如果某些长句、歧义句未被翻译准确，用户可根据编辑器给出的提示直接修改。
目前，网络信息多数以英文为载体，全球信息资源的共享难以实现，中文更是难与英文直接对话和沟通。为此，中国正积极地参与ＵＮＬ工程，以便最快捷最有利地“接收”或“发射”信息。电子工业部计算机与微电子中心以其中文信息处理平台、自然语言处理研究的开发等多项技术优势被选定为中国一方的研究开发单位，承担了中文词典开发、中文词典与ＵＮＬ通用词典的连接、利用ＵＮＬ规范开发汉语分析和生成规则等任务。目前，这些工作已取得突破性进展，有望提前完成任务。
信息交流的“通天塔”在人们的精心策划、尽心建设中日渐增高，它的通天之日就是使用ＷＷＷ浏览器的人们自由交流信息之时。
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专栏：
治理白色污染从餐具改革做起
贾于飞
短视的人总是预支未来。为图一时之便，人们把一次性塑料餐具随手抛弃，从来不曾想过这些快餐盒要完全降解成无害物质，需要整整２００年；为少花一角多钱，食品包装者将纸质餐盒拒之门外，从来不管这每只餐盒的降解成本已超过一元。
于是，聚苯乙烯快餐盒满天飞。据统计，我国光是铁路沿线扔弃的塑料快餐盒每年就达８亿个之多，加上城市快餐业的发展，每年废弃量竟达１００亿只之巨，其中８０％以上未经回收，重量在８万吨以上。这些无法降解的快餐盒被简单地压埋在垃圾场中，不仅占用了大量土地，而且蓄积空气、孳生细菌，甚至引发剧烈的爆炸。它和一次性塑料包装袋、聚氯乙烯农膜一起，现已成为毒化环境的三大“白色公害”。
大力发展可降解塑料制品，实施“以纸代塑”，迫在眉睫。１９９６年７月１日，铁道部正式要求实行纸制或可降解型餐具替代塑料餐具。武汉、上海、杭州、苏州等十几个大中城市也陆续采取措施，禁止生产、销售一次性塑料餐盒。
然而要做到令行禁止却并不那么容易。一方面，食品销售商出于成本上的考虑，对使用新餐盒消极抵抗；另一方面，可降解塑料研究尚处于起步阶段，质量没有完全过关，而“以纸代塑”规模上不去，成本下不来，一时还无法全部满足市场的需要。这可使政府决策部门犯了难。像北京市最后就只能采取了一套折衷方案：凡经销一次性塑料餐盒的单位与个人必须到环保局申请登记，同时必须负责回收利用废弃的塑料餐盒。
浙江衢州绿色餐具有限公司取得的一系列科研成果，为决策机关摆脱这种尴尬的局面创造了条件。他们生产的纸质快餐盒质量好、造价低，并已形成日产５０万只的规模。同时，他们还向全国各地输出生产设备。在他们的带领下，全国快餐业掀起了一阵“以纸代塑”的高潮。
生产纸质餐盒，看起来并不是件难事。可真正操作起来，却有许多难以克服的困难。它必须突破防水、防油、增加强度、减少蒸发残渣等四道难关，造型、胶料、压力、成型温度、纸浆浓度也都不好控制，需要造纸、机械、化工、食品卫生等行业的共同协作。在这方面，要借鉴国外经验是行不通的。因为外国人吃的是西餐，用油量不大，温度不高，引进他们的技术，根本无法满足需要。
为此，浙江衢州绿色餐具公司的科研人员经过１０００多天的反复试验，才找到一套切实可行的方案。他们采用正向模压成型技术，以低价位的草浆为原料，开发出一系列特殊的高强度无机胶料，终于使餐盒的各项性能指标达到了质量要求。其每条日产１０万只的生产线投资约为２５０万到２８０万元，远远低于美国每条３６０万美元的投资量。１９９７年，该公司成为首批获得铁道部新型快餐盒卫生特许证的四家企业之一，受到铁道部治理白色污染办公室的肯定。他们生产的快餐盒作为铁道部“以纸代塑”的重要产品被大范围推广。
由于使用了浙江衢州绿色餐具公司的产品，如今在沪杭铁路沿线再也看不到随风飞舞的“白色污染”。列车员告诉我们：因为纸质餐盒用过之后每只还有５分钱的价值，所以铁路沿线的废弃餐具全被人自动回收了。“还自然以绿色，向人类献挚爱”，衢州绿色餐具公司的梦想正在变成现实。
第10版(科技)
专栏：热点寻踪
千万里我追寻着你
人类探索火星奥秘六千年回顾
杨健
今年，一部以火星人入侵地球为背景的科幻电影《独立日》赶在“旅居者号”探测器在火星登陆前在世界各地公映，“火星热”随之红透了半边天。
世界上的事情永远都是外行看热闹，内行看门道。国家空间科学与应用总体部副主任潘厚任研究员指出，其实，真正掀起“火星热”的，是“阿伦·希尔斯８４００１号”火星陨石含有微生物化石的报道。而它在陨石被发现１２年后的去年８月才公布于世，这本身就带有很强的广告性质。在地球上的很多事情都急需用钱的时候，要让纳税人心甘情愿地掏钱支持火星探测，这可能要算是最有效的办法。适应了商品经济的科学家的精明程度看来并不亚于好莱坞的制片人。
科学家的心机没有白费。７月４日，“火星探路者号”发射的６轮火星车准时在火星着陆，火星探测揭开了崭新的一页。
众里寻她千百度
行踪、颜色和亮度变幻莫测的火星，一直是人类注目的焦点。早在公元前４０００多年，两河流域的苏美尔人就开始注意到了它的行踪，并用战神“奈格尔”来为这颗红色的行星命名。我国古人早就观察到火星的时亮时暗、隐现不定，把它叫作“荧惑”。这在两千年前的《吕氏春秋》和《淮南子》中就有明确记载。
一般人可能并不了解的是，火星在“日心说”的发展史上曾占有过举足轻重的地位。１５４３年，哥白尼的《天体运行论》出版。他提出的“日心说”较好地解释了许多“地心理论”难以自圆其说的现象，如火星“逆行”和亮度的显著变化。可是由于哥白尼为行星“设计”的轨道是正圆，他仍然无法完美地解释行星运动的复杂性，致使许多不抱宗教偏见的科学家也觉得难以接受。
丹麦天文学家第谷决心以人类有史以来最精确的观察，来廓清当时的混乱局面。他把火星当作观测的重点。因为金星和水星离太阳太近，只有早晚才能看到，而在火、木、土三颗行星中，火星运动速度最快，为观测到既定的位置变化量，只需等较少的时间，因而比其他行星更为合适。
２１年艰苦的观测之后，第谷于１６０１年去世。他把所有的资料都留给了他一年前刚收下的学生开普勒。经过８年的整理，１６０９年开普勒出版了《新天文学》。在这本书里，开普勒指出，火星的轨道是以太阳为焦点的椭圆，这就是著名的“开普勒第一定律”。它和开普勒第二、第三定律一起，适用于太阳系里的所有行星。“日心说”无可辩驳地取得了胜利，至于火星在这一进程中发挥的作用，我们通过《新天文学》一书的全称便可一览无余：《以对火星运动的评论表达的新天文学或天体物理学》。
望远镜带来的新时代
就在《新天文学》出版的同年，另一位科学巨人第一次把望远镜对准了灿烂的星空。从此，一个新的时代开始了。开创这个新时代的人便是伽利略。
在伽利略的带动下，世界各地的天文学家纷纷将刚发明不久的望远镜瞄准天空，希望在那里发现新的奇迹。
１６７１年到１６７３年，法国的里歇和意大利的卡西尼合作，在巴黎和赤道附近的卡雅测量出两地间火星的视差，因而测出了日地距离和火星与太阳的距离。之后，人们又分别测定了火星的直径、体积、质量、密度和自转轴的倾角等一系列数据。
随着对火星的了解越来越多，人们对它的兴趣也与日俱增。它与地球的昼夜长度相当，因而温度起伏不会像月亮那样大；它的自转轴倾角与地球仅差３２分，因而有分明的四季和寒带、温带、热带划分；德国天文学家威廉·赫歇耳１７８４年对火星极冠（两极的白色冰壳）和大气的发现，更是使人们备感振奋：茫茫宇宙间，到哪里再去寻找这样与地球相似的星球呢？
１８３０年到１８３２年，德国的比尔第一个绘出了整个火星的表面图，并为火星划分了经纬度。当时，所有的天文学家都认为火星上的暗区是水域，亮区是陆地。
这一推理过程是非常合乎情理的：火星的引力既然能保住它的大气，当然也就能保住表层的水。一个既有空气又有水，既有陆地又有水域的世界，有什么理由不是生命的栖息地呢？
根据法国学者拉普拉斯１７９９年提出的太阳系起源学说，得出的结论更加具有诱惑力。他认为，太阳系中越是外围的行星年龄越大。那么火星上的智慧生命应该在千百万年前就达到和超过了人类目前的水平，火星上可能有比人类更先进的文明。
“地心说”退出历史舞台之后，人们了解了自己在宇宙中所处的位置，也第一次感到了在浩渺星空中的孤独。如果能在火星上找到自己的邻居，那该是一件多好的事啊！
探寻生命之光
１８６３年，意大利人赛奇绘制的彩色火星图中，亮区黄中带粉，暗区灰中泛绿，更有些地方的暗区变成了很窄的直线或曲线，他称之为“水道（Ｃａｎａｌｉ）”。
１８７７年８月火星“大冲”（离地球达到最近点），整个欧美的天文学家们纷纷用最好的望远镜来观测火星。在这次观测中，赛奇的同胞斯基帕雷利出尽了风头。他宣布：自己在火星上发现了４０条又长又直的“水道”！
人们虽然谁也没有亲眼看到斯基帕雷利说的这种“水道”，但对它寄予了极高的热情，以致最后以讹传讹，将它翻译成英语中的“运河（Ｃａｎａｌ）”。谁都知道，没有人是无法挖掘运河的。看来当时的人们已经确信，在火星上找到高等生命的日子就在眼前了。
美国富有的业余天文学家洛韦尔把人们的这一希望推向了极致。他于１８９４年自费建起一座天文台，用当时最先进的望远镜对火星整整研究了１５年，描绘了５００多条运河，并画出了运河交汇处的“绿洲”。同时他还研究了亮区和暗区随季节的变化——在他看来，这意味着农作物的盛衰枯荣。
然而绝大多数天文学家对此不敢苟同。为了证明这一点，美国的海尔历尽千辛万苦，制造出了直径５０８厘米的超大规模望远镜。令人失望的是，地球和火星的两层大气严重扰乱了望远镜的观测，一直到２０世纪５０年代，火星运河之争始终是一个悬而未决的话题。
飞向红色星球
１９５７年，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，使人们看到了摆脱地球引力和大气束缚登陆火星的希望。
１９６５年７月１４日，美国人发射的“水手４号”从离火星不到１万公里的地方掠过，第一次对它进行了近距离考察，并拍摄了２１张照片。“水手４号”的考察结果表明，火星的大气密度不足地球的１％。火星生命——如果存在的话——生存环境看来要比地球上的艰难许多。
１９６９年２、３月间，“水手６号”和“水手７号”向火星进发，从距火星３２００公里处传回了２００张照片。照片的清晰度大大增加，但运河仍然不见踪影。为了彻底弄清火星的全貌，１９７１年１１月１３日，“水手９号”驶入了环火星轨道，成为第一颗环绕另一颗行星的人造天体。
然而就在“水手９号”驶向火星的过程中，火星上发生了大规模的尘暴，这场持续了几个月的尘暴扼杀了随后赶到的两颗前苏联火星探测器“火星２号”和“火星３号”。它们在１９７１年１１月２７日和１２月２日投下的装置在工作了２０秒之后就音信全无，仅仅传回了半张灰蒙蒙的照片。
“水手９号”躲过了火星尘暴的灾难。１９７１年１２月，它传回来的第一张火星照片就给持“运河说”的人以致命的一击：火星上根本不存在什么运河，人们看到的——如果他们真的看到了的话——只是火星风形成的沙粒带状条纹，就如同我们在沙漠里看到的一样。
令那些支持“火星生命说”的人松了一口气的是，“水手９号”在火星上发现了许多干涸的河床，其中有的长达１５００公里，宽２００公里，这证明在火星上可能曾经存在过液态的水。只要有液态水，火星上的生命就有希望。
１９７６年７月和９月，“海盗１号”和“海盗２号”的探测器先后在火星着陆。在那里，它们确定了火星的大气成分，分析了火星土壤的样品，发布了火星上第一份气象报告，并探测到了火星的“地震”。“海盗号”着重研究了火星上的生命痕迹，得出的结论却并不清晰。最后美国国家科学院用标准的科学语言总结了这些实验：它减小了火星上存在生命的可能性。
让我们再试一次
从“海盗号”登上火星之后，人类的火星探测已经不是去寻找“火星人”之类的高等生物了。“旅居者号”的４个主要目的是：了解地形特征，选好人类登临的着陆点，观测火星上的各种变迁，仔细探寻生命的痕迹。
“旅居者号”登陆的场面非常热闹，而且从那样高的地方投下去，探测器受到的冲击力仅为５０克，的确令人叹服。但潘厚任提醒大家更多地关注火星车。这个６０×４５×３０厘米的小家伙里包括１台计算机、７０个传感器、５个激光测距仪和由３套摄像机组成的立体视镜系统，带有自动导航和前后轮独立转向系统，同时还有发动机、Ｘ射线仪和其他分析仪器，其精巧程度可见一斑。它要迈上一定的坡度，跨过岩石和深沟，还要屏蔽火星土壤的强磁性干扰。在背向地球时，它必须有能力独立使用Ｘ光分析仪和测距仪。这一切的难度都非常高。而为达到这些要求所做的工作，都是在航天器预算削减了近１／４的情况下完成的。
从目前的情况看，火星表面几乎不存在结晶矿物质。但我们并不能由此得出结论说火星的整个情形都是如此。也可能覆盖在火星表面的只是流星残骸和火山灰，只有钻到地层深处，才能找到最终的答案。阿波罗计划是靠人将３８２公斤月球岩石带回地球的，而科学家们把从火星取样的任务交给了机器人。这也就意味着将来的火星车技术要求会更高。
１２０年前火星大冲时，美国海军天文台的霍尔幸运地获得了用当时世界上最大的折射望远镜搜寻火星卫星的机会。然而十来天的仔细观察之后，霍尔感到希望落空了，决定放弃搜索。他的夫人得知此事后，劝他说：机会难得，“再试一个晚上吧！”正是这“再一个晚上”的努力，使霍尔成为了第一个发现火星卫星的人。
火星探测充满了艰险，但科学家们始终没有放弃过希望。愿他们在“再一次”的探索中也有霍尔那样的好运气。（附图片）
人类拍摄的第一张火星照片。
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专栏：
失传1800多年的东汉张衡候风地动仪，近日在张衡的故乡河南再现于世。
由郑州亚细亚旅游艺术品有限公司在中国历史博物馆王振锋研究员设计的木制模型基础上复原成功的这台地动仪，其外形几何尺寸、内部机构、基本原理及检震功能等，均符合历史文献的描述，是第一台按历史记载复原成功的“仿古青铜候风地动仪”。 闻有成摄
第10版(科技)
专栏：科技杂谈
太阳上的金子
邹育之
一个多世纪前，德国物理学家基尔霍夫解释了太阳光谱中暗线的含义。据说正当他打算用这些特征谱线来研究太阳上是否有金子的时候，他的管家不以为然地问：“如果没法把金子从太阳上取下来，研究它又能有什么用？”
后来，基尔霍夫因为在科学上的贡献获得了英国皇家学会的金质奖章。他把奖章拿给他的管家看：“你瞧，我不是把金子从太阳上取下来了吗？”
基尔霍夫说的虽是一句玩笑话，可这句玩笑话的意义非常深刻。“学以致用”固然是科学研究一个重要甚至是主要的方面，但科学研究还有它另外的重要目的，那就是：追索自然现象的本质，探寻蕴含其中的客观规律。
这两方面本来并不矛盾。然而在实际生活中，人们往往自觉不自觉地将两者对立起来，尤其是当后者需要耗费大量人力和财力而实际效用并不明显的时候。正因如此，基础研究往往不如应用研究和技术开发那样受到重视，而且经常是科技改造自然的效能越显著时，基础研究的工作越容易被忽略。
这种现象看似反常，其实也不奇怪。毕竟，并不是所有搞基础研究的人都能像基尔霍夫那样把“太阳上的金子”取回来。而且事实上，基尔霍夫也并不是真正从太阳上挖到了金子。科学总是通过技术应用去发挥改造自然的作用，从它本身来看，它的确无法直接改变人们的生活，永远只能充当幕后英雄。所以前台的“角儿”越出彩时，后台的默默奉献者相形之下便越寂寞。
在我国，因为特殊的原因，这种情形表现得更为明显。在科技体制改革之前，许多科研院所的确有大量研究成果尘封多年，一直没有发挥实际作用。然而这并非基础研究本身的错。科研体制包括成果评价体系、人才评价体系等设置的不合理，才是造成科研成果转化率低下的主要原因。
为了改变这种局面，政府主管部门在促使科研成果的商品化、产业化方面做了大量卓有成效的工作。日前，在国家科委主持的一次新闻发布会上，有关负责人甚至提出，今后对于无法形成市场的软件研究成果，科委一律不参与验收。
在为该决定拍手叫好的同时，我想这一办法的适用范围绝对不包括基础研究领域。因为谁都清楚，如果逼着每个搞基础研究的人都到太阳上去淘金，无异于杀鸡取卵，决不会有好效果。
话说回来，重视基础研究，并不是说不顾国情、无限制地往所有项目上投钱。人类应该关心的问题实在太多太广了，而国家的财力是有限的。假如不能做到“有所为有所不为”，漫天撒网，最后很可能像狗熊掰棒子，广种薄收。
重视基础研究，也不能简单地看作是大大提高基础研究人员的收入水平，让他们住洋楼、开跑车。从目前的情况看，主要的投入可能还得花在改善科研条件上。待遇问题牵涉面太广，只能循序渐进，逐步解决。这一点，今年“两会”期间科技界的大多数代表、委员已经达成共识。
总之，重视基础研究，无论对要求的一方还是对被要求的一方都事关重大。要让双方都满意，很难，但又必须尽力而为。