第10版(科技)
专栏：
“基因热”中留一份清醒
李斌卢晶张乐
“基因是我们最后的希望了”，对于杭州市民何成来说，国际权威基因专家柯林斯博士和兰德博士的到来，无疑使全家人重新燃起了希望。原来，他13岁的女儿患上了一种十分罕见的疾病——共济失调毛细血管扩张症，四处寻医都没有结果，女儿一天天消瘦，生活已经不能自理。
最近几天，随着人类基因组“中国卷”的绘制完成，随着“国际基因组学与生物技术研讨会”的召开，随着国际人类基因组计划“掌门人”柯林斯博士、美国国家科学院院士艾瑞克·兰德博士以及其他科学家的到来，“基因”成为杭州最热门的一个词。一些病人和家属纷纷通过当地报纸向顶尖科学家提问，发出了求救信号。
“艾滋病、癌症等可以用基因改变来预防吗？”“今后，是不是看病有基因病历卡，只要扫描一下基因就能找出病因，然后什么都治好了？”百姓对基因充满渴望，但基因真的能包治百病吗？基因研究究竟将怎样影响人类的健康？百姓对基因的渴望是一种奢求吗？“基因热”中一系列问题有待回答。
“毫无疑问，人类的疾病或多或少都和基因有关。”面对数百名热情观众，柯林斯——这位为人类基因组计划奋斗多年的美国医学院院长在公众演讲中说。
从基因着手探索治疗方法，无疑是一条极具针对性的途径。事实上，基因研究目前已经造福人类。自从20世纪80年代初，世界上第一个基因工程产品重组人胰岛素诞生以来，生物技术药物研发速度非常快。近20年里，全球就有56种基因药品进入市场，6000多万人受益。
在我国，从重组乙肝疫苗到重组人生长激素，从重组人表皮生长因子到重组人工细胞生成素，已经有18种基因工程药物和疫苗问世，每年的销售额达到10多亿元。调查表明，我国基因工程制药产业的销售额年均增长率高达80％。基因治疗取得突破性进展，5个方案进入临床试验。基因诊断也悄然走进百姓生活，近年来随着基因工程的迅速发展，用特异的基因探针来鉴定生物感染、检测遗传物质改变的基因诊断技术得到相当广泛的应用，如被拐卖儿童的亲子鉴定，DNA指纹术的应用，都可以看到基因诊断的影子。
“现在，我们可以看到一些进行基因治疗的例子，但是只有几个，而且这种治疗非常昂贵。”兰德博士说。尽管10多年来各国科学家对基因治疗进行了不懈探索，也取得了不少成果，但是由于技术难点、致病基因了解不够、对疾病发病机理认识不深等种种原因，目前全世界基因治疗的效果不是太理想。一直到去年，基因治疗才进入我国数百名院士投票选举产生的“世界十大科技进展”，其中艰辛可想而知。
人类基因组计划的初衷，就是改变过去一个一个研究基因的方法，将整个人类基因组“一网打尽”，在崭新的平台上从事研究。正如兰德所说：“实施人类基因组计划，就是想完全理解人类的DNA，建立一个新的平台。”
测序完成，获得基因序列的精确图谱，并不意味着万事大吉。专家发出警告，测序只是破译了天书，这本天书还需要解读，整个人类基因组的研究刚刚开始，对基因研究目前不能希望太高，不能操之过急，基因热中应该留下一份清醒。
“我们还要了解别的生物的DNA序列，一定要编译出阐释每个基因功能和特点的‘百科全书’，了解基因产物即蛋白质的各种形状和功能，还要研制各种基因药物，深入研究医学遗传学、群体遗传学。”柯林斯说。
破译“生命天书”之路漫漫，但是随着对人类自身认识程度的加深，越来越多的人类疾病将得到攻克。正如柯林斯教授所说：“未来二三十年间，人类基因组计划的研究成果将给整个医学带来革命。”
第10版(科技)
专栏：科技杂谈
科学，不能失去理想
斯壮
最近发生的一件事，让旅美数学家张寿武先生心里很不平静。
他的一位老同学，请他推荐自己的女儿在美国一所大学的统计系申请奖学金。张先生觉得这事很好办——因为这个女孩数学成绩的确非常优秀，而统计系属于应用数学，对学生的要求比纯数学专业低，数学天赋高的孩子到这里上学简直是“低就”，申请奖学金当然不会太难。
实际情况却让张先生大吃一惊——申请该系奖学金的，包括50名来自北大、科大的顶尖高手。更让张先生吃惊的是，这么多数学家苗子挤到统计系来，仅仅是因为这里的毕业生在美国好找工作！
张先生对此十分感慨。他跟浙大、科大的许多研究生都有接触，而令他失望的是，这些学业上十分突出、选择科学作为终身职业的年轻人，居然告诉他：我们把该念的书都念了，可我们不知道将来要干什么。
由于历史条件的限制，这些孩子的父辈在科学知识的积累上也许远不如现在的年轻人。20世纪70年代末，徐迟的《哥德巴赫猜想》发表后，曾有成千上万的青年立志要摘取那颗数学皇冠上的明珠，尽管他们对数论的了解让他们甚至连这一猜想的真正含义是什么都不甚明了。这是一群可爱的理想主义者，虽然在学识上需要不断完善，但他们知道献身科学，是为了让这个世界变得更美好。
20多年来，我们科学教育最大的成功，不仅在于它弥补了人们科学知识的欠缺，更为重要的是，它教给了人们实现科学理想的正确手段。它让那些充满激情的理想主义者意识到，离开为实践服务的标准谈理想，科学只会永远禁锢在实验室里和学术刊物上，与普通百姓无缘。这一认识上的变化，已成为这些年来科学技术在中国发展的巨大动力。功利精神已经和实证精神、理性精神、创新精神、民主精神、开放精神一起，成为科学精神的六大支柱，体现出科学精神鲜明的时代特征。
但是，张先生遇到的情形，从另一个方面给我们警醒，那就是：科学的功利精神，正在与人们急功近利的倾向结合在一起，把他们对科学的理解以及科学发展的方向引向一条危险的道路。
事实上，所谓科学的功利精神，是指让科学成为增加社会财富、提高社会生活质量的杠杆，而决不是以科学为工具，满足个别人或者少部分人的私欲。失去了理想的科学，是环境污染的源头，是种族歧视的依据，是强取豪夺的机器，是人类生存的最大威胁。失去理想的科学工作者，则和江湖骗子的同谋、战争狂人的帮凶相去不远。
前些年，国内对公众的就业取向和100种工作的职业声望做过多次调查，科学家始终名列前茅，这让许多科技工作者感到特别振奋。但听过张先生的所见所闻，我们不禁想到，将来再做调查时，是不是可以增加一个选项：选择科学家作为职业的理由究竟是什么？
科学的前途，寄托于科学的教育；科学的教育，则应从理想教育开始。
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专栏：
小小分子任剪裁
——“创造新物质的分子工程学”简介
本报记者张玉来
初秋时节，中国科学院唐有祺、徐如人、游效曾、白春礼等28位科学家聚首长春，共同检阅他们参与的一项重大科研项目——“创造新物质的分子工程学”的进展情况，一同谋划这项极富创新思维的基础研究项目如何深入进行。
项目首席科学家、吉林大学副校长裘式纶教授告诉记者，“创造新物质的分子工程学”是一项国家重点基础研究发展规划，即“973”规划项目。整个化学学科只有两个项目被列为“973”规划“基础科学前沿”项目。来自全国6所高校、科研单位的60位科学家参与了这一研究，他们当中有8位院士、40位博士生导师。
创造新物质的分子工程学的具体内涵是什么？是一种什么样的神奇魔力吸引如此众多的科学家？记者就这些令人感兴趣的问题采访了北京大学唐有祺教授、吉林大学徐如人教授。两位老科学家用深入浅出的语言为人们掀开了罩在“创造新物质的分子工程学”上的神秘面纱。
自化学作为一门科学诞生以来，人类已经合成了大约2000万种物质，从这些物质中研制出大约150万种材料。传统的新物质合成方法是先合成出大量物质，然后再对其一一进行结构测定、性能测定，从中筛选出人们需要的具有某种功能的物质。比如，目前世界每年大约新开发40种药物，便需要从合成的成千上万种药物中才能筛选出来。据统计，开发一种新药就需要10年时间，耗费2亿美元。
这种显然带有很大盲目性的合成方法，在创造新物质的同时，也造成了难以计算的浪费。随着科学实践的发展和经验的积累，化学家产生了这样一种构想，即“逆向而行”，从人类的需要出发，定向合成新的物质。
比如开发一种新药，不再进行大量盲目的合成，然后进行筛选，而是按照新药的功能设计出这种新药的化学物质结构，有目的地定向合成这种新药。化学家把设计一种新物质的分子结构称之为分子工程；把研究分子工程中的规律、原理、方法及其它各种科学问题，然后借助数据库，从基本的分子基础出发“构筑”目标分子，再定向合成的过程称之为分子工程学。随着分子工程学的建立，人类将有可能按照自己的特定需要，有目的地高效率地合成新的物质。
分子工程学向人们展示了一条崭新的科学思路，展现了一个将对人类生产、生活产生重大影响的领域。记者在采访中了解到，这一国际化学发展的前沿科研领域是中国科学家率先提出来的。唐有祺院士和徐如人院士早在20多年前便提出了这一科学构想。
裘式纶教授告诉记者，在不到两年时间里，60位科学家通力合作，取得了可喜的阶段性科研成果：已在国际学术杂志上发表200多篇学术论文，其中13篇发表在国际化学界权威杂志《化学会志》和《应用化学》上。裘式纶表示，参与这一重大科研项目的科学家将抓住机遇，倾注全部智慧和汗水，力争保持住我国在这个项目中的领先地位。
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专栏：农科新事
“有事请呼我们”
——记河南农大的在校“村官”
本报记者戴鹏
“十万火急！李亚、李磊主任，祭城镇花庄村村民花东喜有急事相求：我家塘里的鱼突然不吃食儿了，请下课后速来救治！”
这个既像找领导，又像求医生，更像叫朋友的火急传呼发出不久就有了回音。河南农业大学98级农学专业在校生、时任郑州市金水区祭城镇花庄村“科技副主任”的李亚、李磊同学便驮着十几公斤的仪器，冒着扬沙风赶到了花东喜的鱼塘。第二天，花东喜家的鱼吃食儿了，花红军家大棚的茄子也不蔫了……
既是在校生，又是“村官”，还是畜牧、庄稼医生，猛一听让人费解的新鲜事儿，其实在河南农业大学早已是旧闻了。
6年前，河南农业大学团委为了寻找既能给学生提供社会实践的机会，又能为农民传授实用科技知识，用实践“催”学生“早熟”的“结合点”，与郑州市二七区团委共同探索出了让优秀高年级学生到村里担任“双休日科技副主任”的教学思路，收到了意想不到的效果。
河南农大团委书记夏越新告诉记者，如今，像李亚、李磊这样的挂职“双休日科技副主任”全校先后有200多名。他们平时上课学习，注意收集相关的课堂知识和媒体上有用的科技信息，一到双休日，便到自己挂职的行政村行使科技知识辅导、帮助农户解决养殖业、种植业方面技术难题的村主任职责。如果自己当场解决不了，就带着问题回校请教老师，直到把事情办好。实践证明，此举对提高学生的理论和实践水平极有好处。几年来，河南农大的“科技副主任”们共为农民解决上千个技术难题，使农民增加收入数百万元。难怪当记者一采访李亚和李磊同学，他们就自豪地递上印有自己头衔的名片说：“我们是农大的学生干部，也是金水区的‘科技副主任’，有事请呼我们。”（附图片）
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专栏：
“铁牛”赛“奔驰”
一种新式大功率拖拉机近日在乌克兰问世，能挂带各种农机作业。值得一提的是，该拖拉机驾驶室按照小轿车标准配置，为驾驶员营造了一个愉快舒适的工作环境。（新华社记者宋宗利摄）
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专栏：
科技百科全书走近社会大众
一部由600多位院士、专家参加编撰的百科全书《现代科学技术大众百科》日前由浙江教育出版社出版发行。
这部400多万字的巨著历时5年编纂而成，共分3卷。《科学》卷主要反映现代自然科学各领域的知识创新成果，《技术》卷对与社会发展、生产活动与人们生活关系十分密切的高新技术热点给予特别重视，《科技与社会》卷主要阐述科技与社会之间日益强烈的相互作用和影响。（新华）
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专栏：
中国选手史玮玮近日在第十二届世界航海模型M级锦标赛青少年组比赛中，连续3次刷新F3—V（内燃花样绕标）项目的世界纪录，并创造了F3—E（电动艇花样绕标）新的世界纪录。（余志和摄）
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专栏：
当智慧联成网络
——高能物理和网格计算
孙晓钟
一个叫做“网格计算”的新名词，成为9月3日在北京开幕的国际高能物理和核物理计算会议讨论的焦点。
网格计算，其实并非高能物理领域的专利，甚至离普通的家用电脑用户也并不遥远。
对此，这次会议的组织者——中国科学院高能物理所的专家给大家打了一个比方：冬天，当我们离开家的时候，家里的暖气对于我们毫无意义。在一个城市中，如果有一种技术将这些无人消受的热能汇集起来，其当量不亚于一座小型电站。
网格计算的出现，就诞生于这种朴素的思想。而它所带来的革命，将改变整个计算机世界的格局。
中科院高能所许榕生研究员说，随着科学的进步，这个世界每时每刻都在产生着海量的数据和信息。西欧高能物理中心一台高能粒子对撞机每年所获取的数据，用100万台个人电脑的硬盘都装不下，而分析这些数据，则需要更大的计算能力。丁肇中曾经这样形容他发现陶粒子的工作量：就如同在北京的一场牛毛细雨中，寻找那唯一的一颗红色雨滴。
单个的计算机芯片，即使处理能力再强大，也总是在这样的计算量面前束手无策。20世纪80年代早期，“并行计算”的概念开始兴起。人们将多个芯片并联起来，达到了数倍于单个芯片的计算能力。在IBM公司最新的巨型计算机中，大约并联了8000个处理器芯片。即便如此，巨型机的能力也还是有限的，况且一台这样的机器，造价在1100万美元左右，还要有一套昂贵的建筑将它装下才行。
人们把思路进一步拓展。在当今世界，大约有4亿台个人电脑，它们在大部分时间里是闲置的。假如发明一种技术，自动搜索到这些电脑，并将它们并联起来，它所形成的计算能力，肯定会超过许许多多超级巨型机。
一个叫做“网格计算”的全新科学领域就这样诞生了。人们先将一个城市中“算有余力”的计算机联结起来，形成一个机群，然后再通过互联网，将这些分布在世界各地的机群连在一起。这样，从哈勃望远镜传回的数据，也许在新疆某地一位教师家里的联网计算机上处理了某一个批量；中科院华大基因中心的DNA测序结果，也许会发送到南非某计算中心进行加工。总之，从1995年至今，已有数以百万台计的个人电脑加入到网格计算的行列中来，它每天所形成的计算能力，大约相当于数千台个人电脑满负荷地工作一年。
说起高能物理与计算机、互联网之间的密切关系，中科院高能所高级工程师谢小希认为，这是需求推动科学进步的典型体现。正是由于高能物理巨大的计算需求和安全需要，促进了因特网在20世纪80年代的诞生；90年代初，又是由于高能物理的需要，万维网技术得以出现和迅速推广；21世纪初，同样是由于高能物理研究的迫切要求，网格技术的设想引起了全球范围的关注。这三大新生事物的出现，形成了互联网发展的三大里程碑。
当初恐怕谁也不会想到，中科院高能物理所在中国第一个接入国际互联网，我国第一个真正意义上的网站，也是由高能所的专家搭建而成。“正像网格计算这个名字一样，科学技术的发展从来都不是孤立的，新的突破，恰恰产生在科学交叉的结合部上”，谢小希这样说道。
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科学种桃桃更红
本报记者赵永新
汽车驶入位于北京东北郊的平谷县，就进入了桃的海洋：装载着鲜桃的卡车、拖拉机来往穿梭，绿油油的桃园一眼望不到边，挂满枝头的桃子仿佛在炫耀着“大桃之乡”的全国之最：全县大桃种植13.6万亩，面积最大；共有黄桃、白桃、油桃、蟠桃四大系列、200多个品种，种类最多；桃子从3月中旬卖到11月底，上市时间最长；年出口量1300万公斤，全国最多……
短短20年间，平谷大桃崛起北京，香飘全国，享誉东南亚，奥妙何在？被5万桃农拥为“桃司令”的县果品办主任邢彦峰回答说：说一千道一万，还得靠科技。
上个世纪60年代后期，正是因为北京果研所的专家认定几乎不产粮食的荒滩薄沙地适宜种桃，后北宫村才敢顶着“以粮为纲”的政治压力，弃粮种桃；80年代，平谷大桃如雨后春笋，县委、县政府果断提出要“科技兴果”，60多名果树专家为之出谋划策，保驾护航，引进优良品种，选育出“八月脆”、“碧霞蟠桃”等新品种，发展温室大桃，形成了“品种齐全、布局合理、果质优良、四季有桃”的独特优势；90年代以来，针对洋水果的冲击，平谷县又制定了生产标准化和果品安全两大主题，科技人员引导桃农增施有机肥，推广果实套袋技术，用生物防治技术取代剧毒农药，使平谷大桃成为绿色桃、精品桃，在激烈的市场竞争中先行一步。
“要想富，种桃树；要快富，学技术”——从流传甚广的这句顺口溜中，不难看出农民对科学种桃的认可。说归说，做归做，科学种桃有二难：一是实用技术推广难，二是科学成果转化难。为此，县果品办想出了种种招数：挑选科技能人组建百人讲师团，向广大桃农“现身说法”；编制果树栽培、病虫害防治等科技挂历，把技术送到农民家里；开通两条果树技术咨询热线，随时解答农民的疑问；举办全县大桃知识大奖赛，兴建科技大院等等。近年来，平谷县科学种桃蔚然成风，还涌现出一大批小有名气的“土专家”：桃农李佐生一边拜专家为师，一边向书本请教，率先在全县采用桃树疏蕾技术，以叶定果，以花定果，使营养消耗降到最低限度，收获的桃子个大、色艳、甜度高，外地商贩在他的桃园排队抢购；胡店村桃农王福生，采用电脑营养平衡配方施肥技术，合理定果，结出的“久保”桃不仅个头大，而且果形端正，着色好，3亩大桃年收入4.5万元，被誉为“大久保桃王”……
尽管如此，邢彦峰主任仍深感不足和忧虑。一是随着加入WTO的临近和国内种桃业的发展，市场竞争日益激烈，二是大桃保鲜等关键技术难以突破，三是与以色列等国家相比自己的科技水平相差甚远。
“有压力才有动力；有差距就有潜力”，“桃司令”认为，“只要抱住科技这座‘真佛’不放，就能立于不败之地。”
第10版(科技)
专栏：
信息技术教育告别知识灌输
在前不久由国家教育部基础教育司举办的全国中小学生电脑制作比赛活动中，出现了一个可喜的趋势。
据介绍，以往的教师制作软件大多为纯演示性软件，这无非是把黑板上的灌输换成电脑上的灌输。而现在的智能化软件则是一种教学思维的根本转变，学生可以用鼠标拖动导线来切割磁力线，拖动速度越大，电流越强，还可以通过改变其他相关因素来观察变化、发现规律。（易新宇）
第10版(科技)
专栏：
现代科技助力古牍永葆青春
竹木简牍一般经过剥离、清洗、脱水三个过程可以得到长期保存，但1998年9月，部分已清洗的吴简出现黄斑，一种特殊的菌种“S菌”在吞噬着“国宝”。中国考古研究所的专家急赴长沙，研制出一道称为“霉敌”的秘密配方药水，注入简牍后，再将吴简用塑料袋“真空包装”，才攻克了这一大敌。目前，出土5年来得到清洗的12万枚吴简字迹清晰，仍有竹的质感。（张翼飞明星）