第10版(科技)
专栏：百科博览
不尽风涛动地来
——浅析恩索现象与气候异常
杨光曦
入夏以来，在我国北方地区，人们谈“热”色变。持续的高温燃起了他们对厄尔尼诺现象的无穷怒火。然而专家指出，全球气候异常的祸首非止厄尔尼诺一家，还有“南方涛动”作祟。科学家们把它俩合称为“恩索（ＥＮＳＯ）现象”，并把恩索现象表现显著的年份称作“恩索年”。
现在提到的厄尔尼诺现象，是指赤道东、中太平洋数年一度的大规模海水增暖现象。南方涛动则涉及南印度洋和南太平洋的海平面气压变化。据中国气象中心周琴芳研究员介绍，赤道上空有一个高压气团和一个低压气团。每隔几年，这两个气团的气压会同时增强或减弱，直接引起大尺度纬度方向和经度方向大气环流的变化，因而导致气候异常。
恩索现象实际就是同时分别发生在热带海洋和大气中的大尺度环流变化，是热带海洋和大气相互作用的结果。它对热带地区气候有着直接、巨大的影响。正常年份，南半球太平洋海水由东南向西北流动，使澳大利亚附近洋面比南美西海岸洋面高出５０厘米，同时后者的大洋底部冷水不断上翻。恩索年，由于两个气团气压变化，上述现象减弱或完全消失，暖水流与大气作用产生的温热空气转向东太平洋，从而破坏了太平洋沿岸正常的大气环流，带来难以预测的气候反常。
恩索现象对温带地区气候也有不同程度的影响。从１９５１年以来发生的１３次恩索现象过程中积累的气候资料看，恩索年，我国往往冬暖夏凉，长江中下游地区梅雨期到来大都较晚，夏季主要降雨带多出现在中南部地区，而东部地区秋季降水分布容易出现北少南多的局面，同时，登陆我国的热带风暴和台风个数也较常年为少。中国气象局的气候专家指出，恩索现象与今年我国天气气候反常有一定关系。但是，我国天气气候是副热带高压系统、北部西风带系统环流、南部季风气流等多种因素共同作用的结果。要分析恩索现象与我国气候异常的具体关系，过程较为复杂，至今未有定论。
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专栏：
科技“基因”植入——
新型企业生存之道
吴国迪
当代科技的一个重要进展，就是转基因技术的兴起。转基因技术之所以如此引人注目，在于它培育出来的品种可以拥有天然物种不曾具备的优良性状，在短时期达到成千上万年的自然选择方能达到的效果。了解这一点，对于思考当今中国企业界科技与经济的结合问题是颇具启发性的。
科研院所必须逐渐“长入”企业，是近年来科研体制改革和企业技术进步的一项重要内容。然而总体上的效果却并不尽如人意。运行机制上的差异，利害关系的冲突，使这过去长期分离的“两张皮”的融合过程，遇到许多难以理清的麻烦和矛盾。
如果把老企业的技术改造比作基因工程出现前的人工育种、难度非常之大的话，那么在企业成立之初就开始植入科技“基因”，则应该成为新企业的首要任务。因为新企业创新意识强，没有过去的包袱，它和科技的亲和力相对就较强，容易形成良性循环。许多企业已经尝到了甜头，出现了科研开发队伍日益壮大的好势头。以华为集团为例，目前它所拥有的科研开发人员已经超过１０００人，年度研究开发经费也已将近２亿元。最近听说方正技术研究院也计划到２０００年将研发人员增加到１０００人。
不过，谁要是由此即认为新企业植入科技基因没有丝毫障碍的话，那就大错特错了。很多事情，理念上是一回事，实践上却又是另一回事。一般说来，新企业最常遇到的，是规模化经营和建立技术储备之间的矛盾。而这两者都是企业生存发展的必备条件。如何协调好两者的关系？笔者所在的中轻集团在这方面取得了一定的经验。客观地讲，扩大规模决定能否生存，技术储备则决定能否继续发展。所以我们并不简单地认为扩大规模就是错的。而是在规模化经营中突出项目的超前性和可持续性。像我们建成投产的年产１．２万吨双向拉伸聚苯乙烯包装材料生产线，跻身世界先进行列，因为这一材料是目前世界上一种理想的无毒害环保材料，市场潜力大，在国际市场很有竞争力。项目选好了，市场开拓方面牵扯的精力就少，腾出手来搞研究开发，又为后续发展奠定了基础。这也算是从一个更高的层次缓和冲突、解决矛盾吧。直到此时，我们才真正懂得了“两个转变”的伟大意义。
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专栏：
厚德载物积健为雄
——深切悼念杰出的物理学家吴健雄先生
李政道
①
１９９７年２月１６日，杰出的物理学家吴健雄教授逝世了！噩耗传来，使我悲痛不已！她是本世纪最杰出的物理学家之一，她在实验物理学研究上取得的伟大成就，对当前物理学的发展起了极重要的作用（上图为吴健雄在实验室）。我作为曾与她长期合作共事的同道，悲痛难以抑制。半个多世纪的如烟往事，历历在目。健雄的音容笑貌、崇高人格和过人的智慧胆识以及她在物理学研究上的伟大贡献时时浮现在眼前，我禁不住要提笔把这些永不磨灭的记忆写下来。
②非凡的科学成就
在《Ｃｕ—６４的衰变光谱》和《衰变光谱形状的最新研究》两篇论文中，她用实验的结果把从１９３４年到１９４８年间物理学界在衰变理论方面的研究做了一个新的总结，澄清了其中的谬误，将这一研究推向了一个新阶段。
４０年前，她以第一作者身份发表的《β衰变中宇称守恒的实验检验》一文，第一个在实验上否定了宇称守恒定律，同时她也否定了粒子—反粒子对称的假设。对称和守恒是物理学的基础，但这基础中两个很重要的定理和假设都被健雄的实验推翻了。所以，这是一个划时代的实验。
在她与学生合写的另一篇论文里，他们建立起一个里程碑，后来使电磁作用和弱（相互）作用统一在一起，现在称为“电—弱力”。这与当初安培和法拉第把电和磁联系起来是有同样价值的。
以上这四篇文章是健雄在实验物理学中较突出的贡献，这些贡献已是当代物理学中不可缺少的组成部分。
③健雄不平凡的一生
健雄１９１２年５月３１日出生在江苏苏州市太仓的浏河。１９３０年她从苏州中学毕业后，在父亲吴中毅的鼓励下到胡适之正在讲学的上海“中国公学”学习，选了胡适之的文学。
胡适之后来告诉我，当时他发现班上有一位同学非常出色，每次提问都答得好，习题做得好，大考得１００分。所以在开校务会议时，他就向其他教授说：我班上有一个从来没有碰到过的好学生。会上有位教社会学的马教授也说：我的班上也有位非常杰出的学生，社会学也考了１００分。教历史的杨教授也说：你们的学生不是唯一的好学生，我的班上也有个历史学考１００分的好学生。这时，大家都很惊奇，怎么一下出了这么多全优生？大家一对，原来他们的好学生名字都是吴健雄。
虽然健雄的文学、社会学、历史学都是１００分，可她自己喜欢的是科学。在胡适之先生的鼓励和她自己的决定下，她在１９３０年进了南京的“中央大学”。１９３４年毕业后到浙江大学和中央研究院工作。１９３６年，她从上海坐船去旧金山，准备去密歇根学光谱学。离开旧金山前，健雄在伯克利碰到了三星期前刚到美国的袁家骝。在参观该校放射实验室的回旋加速器时，发明加速器的劳伦斯对吴健雄说：“你对物理有兴趣，核物理刚刚开始，很有发展，而光谱学是一个比较古老的学科，前途不大，所以，你应该留在伯克利，不要去密歇根。”这样，健雄就留在了开学已经一个多月的伯克利。
对健雄来说，１９３６年９月的那一天去参观伯克利的放射实验室，对她的一生有极大的影响。第一，她把已购去密歇根的火车票放弃，留在伯克利；第二，对专业的选择从光谱学改成了核物理；第三，她碰到了袁家骝，６年以后他成了她的丈夫。
４年后，吴健雄拿到了伯克利的博士学位。她在史密斯学院女校教了两年书，然后去普林斯顿大学做深入的研究。１９４４年后，她就一直在哥伦比亚大学从事教学和研究。
④我和健雄的首次相晤
１９４８年我从芝加哥到纽约去看望吴大猷老师。那时我是费米的理论物理博士生。吴老师给我介绍了吴健雄。于是我就跟她去她的实验室。当时，她正在一步步地纠正以前衰变实验的错误。她说，要正确地做衰变实验有两个重要的秘诀。第一，表面一定要很光滑，没有脏东西；第二，对电子要训练得特别好，使电子不能离散。
她的“训练电子”的看法我从来没有听到过。搞理论的人对电子的观念是用薛定谔方程、狄拉克方程表示，而真正做实验的人是像训练猫、狗一样细心爱护和训练电子。电子训练得好，里面没有杂质，那么从它们的行为测出来的数字就告诉你实在的自然界是怎么回事。我说，这个“训练电子”的观念倒很有意思，很新鲜，不过你的结果如何？她说，结果否定了乌伦贝克—考纳宾斯基理论，而与费米的理论吻合。我完全接受她的结论。从那一年开始，我与健雄就建立起了半个世纪的非常亲切的工作和私人的关系。
⑤关于宇称不守恒实验
在物理学中宇称守恒的意思是，左跟右是对称的。假如有两个系统，互相是对方的镜像，就是说它们只是左跟右不一样，其他完全一样。宇称守恒认为，除了左右不一样以外，它们以后的发展变化也应该完全一样。
可是１９５７年健雄所做的Ｃｏ—６０实验证明，这与自然现象是不符合的。这当然是非常惊人的事情。健雄实验的原理其实非常简单。假定有一面镜子，镜子两边各有一个Ｃｏ—６０原子。这两个Ｃｏ—６０原子没有极化，是完全一样的。然后每个Ｃｏ—６０原子各放在一个与镜面垂直的电流圈的中心。这两个电流圈除电流方向相反外其他完全相同。因此，在这镜子两边的系统（Ｃｏ—６０加电流圈）的初态，除左右相反外，其他也完全一样。这两个Ｃｏ—６０都衰变出电子。照通常想法，出来的电子数目向左右对称的方向应该一样多。但结果完全不是这样。
她的实验说起来非常简单，但要作这个实验，并不是一个简单的经过。
１９５６年早春的一天，我去健雄的实验室，向她介绍了高能物理中Ｋ介子的“—之谜”，同时也讲了一下可能是因为宇称不守恒。假如宇称不守恒，衰变中一定也可以做出结果来。怎么去检验？那天我们讨论了很多方案。用Ｃｏ—６０是健雄提出来的。她认为，作为一个实验物理学家，去完成这样一个从未有人试过的困难实验是一个“黄金的机会”和挑战。为此，她退掉了早已买好的去日内瓦和远东的船票。这时是１９５６年，她已经２０年没有回中国了。可是健雄觉得必须做这个实验，便放弃了回国的机会。
这一年圣诞节前夜，我在半夜收到健雄打来的电话，说她的实验结果宇称不守恒的参数很大。我说这好极了。这同我和杨振宁的“二分量”理论完全吻合。我问她：“你在哪儿打电话？”她说是在火车站。我心里一愣，便对她说这危险极了，因为纽约的火车站半夜里是非常不安全的。那时在下大雪，飞机不通，她立刻改坐火车。火车一到，她还不到家，就给我打了电话，因为她觉得这结果非常重要，这精神是令人敬佩的。
１９５７年１月１５日下午，哥伦比亚大学物理系召开了新闻发布会，宣布了一个基本物理定律被惊人地推翻了。这新闻立即引起轰动，传遍全世界。人类对物理世界结构看法的突然解放势不可当。
⑥
下面这首诗相当好地代表了健雄的实验精神：“没有人能告诉我，没有人知道，风从何处来，风吹何处去。假如我放开，我风筝的绳子，必将随风飘去，一昼和一夜。当我再找着它，无论在哪里，我就会知道，风也已经到过那个地方，然后我就可以告诉别人，风去了那里。可是风从何处来，还是无人知。”（下图为李政道与吴健雄在一起）
这是实验的精神。假如是理论学家的话，当然他就要猜风从哪儿来了。而实验的话，只要跟着它走，知道风到哪儿去；你要知道风从哪儿来，就要做另外一个实验。
爱因斯坦在居里夫人过世后曾写过这样一段话：“当这样一个伟大的人在她最后生活终了的时候，我们不要只记得她对人类工作上的成果。比起她纯学识上的成功，她在道德上、人格上的崇高品格对将来、对历史的作用更为重要。她的力量，她的愿望的单纯，她的对科学客观的认识，她的坚韧不拔，这些优秀品格每一件都难能可贵，而集中在一个人身上更是非常非常难得的。一旦她认定了一条路是正确的，她就坚决地走，决不改变。”
我认为，我们悼念吴健雄，把爱因斯坦称赞居里夫人的话，用在她身上，是再恰当不过的了。
（本文节选自李政道博士５月３０日在北京大学所做的演讲《深切悼念吴健雄先生》，由施宝华根据录音整理，标题为编者所加。）（附图片）
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专栏：
数学也能看图识“字”
中国数学会副理事长、数学家林群院士自1995年起参与数学普及传播和教育工作。针对数学公式常使公众望而生畏的情形，他近来指出：数学也能看图识“字”。图为林群正用漫画讲解徽积分的道理。张新学摄
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专栏：科技杂谈
发布会上缺什么
——小议产品发布和科技知识普及
斯壮
随着厂家市场意识的提高，现在的科技新产品新闻发布会日渐增多。然而热闹了一阵之后，不少厂家沮丧地发现，与会的记者似乎越来越提不起精神，有的甚至连“惠顾”的面子都不给了。
是发布会招待不周？还是记者的架子越来越大？似乎都不是。那么这些精心设计的发布会上究竟缺了点什么呢？
任何一项科技成果的推广甚至是科研项目的开展，都需要取得公众的理解和支持。科普的功用不再仅限于单纯意义上的知识和技能的传播，更有它现实的服务目的。这一点已为许多熟谙市场规律的科研人员所认识。一九五一年，美国海军研究所的辛格博士在卫星发射计划出台时，就曾在伦敦一家俱乐部里“以酒吧间为发射台，用酒和引人入胜的知识性介绍作燃料，把消息发射给世界各地的报章杂志”，为它寻求舆论和财政上的支持。
技术发展到今天，产品中的科技含量日益提高，有时一件小小的日用品中就包含了多项科技新成果。消费者在使用这些产品的过程中，需要对其中的新知识进行学习。这既是用好产品的前提条件，也是求知的好奇心使然。因此，科技新产品正在成为普及科学知识的重要载体。
了解到这一点之后，很多有头脑的商家开始有意识地借知识普及为他们的产品做宣传。国外不少公司在推出新产品时，既要约请名家以生动的文字向读者介绍其科学背景，也从不放过新闻发布的机会，把与产品相关的新知识传播出去。授受双方各取所需，相得益彰。
然而我们的一些厂家似乎并不注意在这方面下功夫。其产品发布会上所能提供的，除了精心挑选的纪念品、枯燥的鉴定意见和颇有贬低竞争对手抬高自身之嫌的介绍外，很难拿出更多的东西。有时甚至连一张产品说明书都写得云山雾罩，让人摸不着头脑。而一些有名的国外大公司也入乡随俗，开始满嘴专业术语，省却了过去那一道科普程序。三番五次的失望之后，真正想抓点新闻的记者自然把目标转向了会场之外。
细究个中缘由，有人告诉我，如今发布会的操办过程也已日趋商业化，厂家大多把会务安排交给了公关公司。这些“精明”的公司关心的主要是所请的人能否到会，散会之后能否发稿，在科技方面一般是知之甚少也关心甚少的。
果真如此，则厂家对新闻媒体真是号错了脉。再“周全”的招待也讨不来记者的“欢心”，自然更讨不来用户的“欢心”了。“酒精加知识”，如果说产品发布会都要遵循这一模式的话，我真希望前者更少些，而后者一天天多起来才好。
第10版(科技)
专栏：
骑车畅游紫禁城
——虚拟技术漫谈
陈祖甲
北京的紫禁城，现在是故宫博物院，国家级文物保护单位。大概除了过去的末代皇帝溥仪之外，是不会有任何人在里面骑自行车的。这不仅是保护文物的需要，而且紫禁城里门槛多重，宫殿高低错落，也无法骑车。
然而，去年在“８６３计划”十周年展览会上，笔者有幸骑车畅游了一回“紫禁城”。笔者骑上一辆固定在架子上的自行车，戴上如同沙漠防风镜似的头盔，脚蹬踏板，紫禁城在眼前出现了。从午门骑车进去，跨过金水桥，再过太和门，一眨眼上了太和殿。这座象征着皇帝最高权力的宫殿在故宫的最高处，竟让我毫不费力、畅通无阻地骑车上去了。正在得意之时，不好，车子要撞墙了，赶紧拐弯，走边门，到了中和殿，真叫人又惊又喜又惋惜。要不是过于惊慌，刚才还可以停车，在太和殿观赏殿内景色。
明眼人看得出，这里用了一种模拟的方法。是的。这是采用计算机支持的虚拟技术，让人们到紫禁城畅游，跟玩电子游戏一样。不过虚拟现实技术是那样的逼真、现实，如同身临其境，令人慨叹信息技术的神奇。
虚拟技术（英文ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ简称ＶＲ）是美国的拉尼尔（ＪａｒｏｎＬａｎｉｅｒ）在８０年代初正式提出来的。他明确地说，研究此技术的目的是提供一种比传统计算机模拟更好的方法。
话说虚拟技术，可以追溯到４０年代。当时为了训练飞行员，既节约时间，又减少费用，美国的专家研究了一台飞行模拟器。这实际上是一台复杂而又笨重的机械装置，没有多少直感。以后逐渐发展到计算机控制的大屏幕全景式显示模拟器，操作者有了直观的感觉。但是，显示器还不能随着操作者位置的变动而显示不同的景观。
６０年代至７０年代模拟技术大有发展。头盔显示器研制出来了。头盔上装有液晶显示器和立体声输出装置。随着操作者头部位置的变动，显示器显示出不同的立体图像；不仅有视觉，而且有听觉、触觉和味觉。到８０年代，综合集成传感器技术、实时仿真技术、计算机辅助技术、多媒体技术等多种高技术，正式定名为虚拟技术。这同传统的仿真模拟技术相比，使人感觉更加逼真、现实，犹如身临其境。所以，也可叫做临境技术。
人间有许多事情是人难以立即亲临的，否则是容易造成损失的。举最简单的例子：学开汽车，学习者是不能刚学完汽车原理，便开车上路的。但在练车场练习驾车，同公路上的实际状况又差距太大。虚拟现实技术则可以将你带入一个真实的环境，好像真是在公路上行驶。只是撞了人或障碍，有惊险的感觉，而无损失。练熟了上路，自然而然，没有异样的感觉。其他像潜水、到火星上行走、建筑设计、医疗和军事演习等等都能采用这一技术。
德国技术人员正在修复德累斯登市的一所大教堂。这所教堂建成于１００多年前，在二次大战中被摧毁。技术人员将原始蓝图和历史照片输入计算机，应用虚拟技术，构成一个教堂的三维立体模型，根据这个模型，技术人员仔细地研究了教堂的正面结构、屋顶和金加工，并将废墟上的一些残砖断瓦放回原处。据美国《大众科学》报道，预计德累斯登大教堂将在２００３年恢复原貌。
９０年代初发射到太空的哈勃望远镜需要维修。美国利用虚拟现实技术对维修人员进行培训，让他们在同太空环境相同的条件下练习操作，所以，１９９３年１２月，维修人员仅花了３５小时多一点的时间，就完成了一项复杂的空间维修工作。
虚拟现实技术用有力的证据再次表明，以计算机为核心的信息技术的发展和应用，将使人类掌握更多的认识世界、改造世界的有力工具，对人类社会的经济和科学技术的发展起到更大的促进作用。
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专栏：专家建议
添加酒精的无铅汽油
华南理工大学教授张力田
以往在汽油中添加四乙铅，主要是为了改善汽油的防暴燃性能，使燃烧更为充分。但排出的废气中含有铅化合物等有害物质，污染空气。现在国家决定逐渐停止使用含铅汽油，这方面的问题可望得到解决。但与此同时，怎样保证汽油的质量不下降呢？我认为，巴西和美国近２０年来用酒精代替四乙铅作为汽油添加剂的成功经验值得借鉴。
汽油的燃烧质量用辛烷值表示。普通汽油为８７，高级汽油为９１。酒精的辛烷值为１１８，在汽油中添加酒精能提高汽油的质量。
巴西从１９７５年开始有计划地利用蔗糖和木薯淀粉为原料发酵制酒精，到１９９３年酒精年产量达１２５亿升，成为世界上应用酒精与汽油混合燃料最多的国家。美国也大力发展酒精发酵业，产量由１９７９年的２０００万加仑增长到１９９２年的约１０．８亿加仑。
蒸馏酒精发酵液所得的产物为酒精与水的混合物，酒精含量（重量比）为９５．６％，可直接用作汽车燃料或与汽油混用。但因有少量水分，有时会引起酒精与汽油分层。可将含水酒精蒸馏制为无水酒精。美国在普通汽油中混合１０％（体积比）的无水酒精，将它提高到高级汽油的质量。其售价略低于高级汽油，政府减税优惠，鼓励使用。
汽车使用这种混合汽油，发动机无需任何改变。如酒精混合比超过２０％，则发动机需稍加更改，提高压缩比。巴西使用这类改造过的汽车，并生产专用酒精的汽车。１９９３年该国生产专用酒精汽车约２６万辆，混合燃料汽车约９７万辆。前者用含水酒精为燃料并加５％的汽油为改性剂，后者用２２％无水酒精和７８％的普通汽油。
经验表明，添加酒精能提高汽油质量，减少废气污染，节约汽油用量。我国盛产玉米，建议大力发展发酵酒精，用作汽油添加剂，以提高无铅汽油的质量。