第10版(科技)
专栏：热点寻踪
高速重载电气化
——铁路发展大趋势
赵小刚杜文胜
曾几何时，铁路成了人们关注的热点：一会儿是超载超员买票难，一会儿又是列车“虚糜”少人问津，“铁老大”终于领教了市场法则的无情。然而中国铁路并没有沉默，他们开始放下架子奋起竞争，向科技进步要市场，要效益。
１９９６年１１月间，京广线郑州至武昌区段，蓝白相间电力机车牵引的列车一路风驰电掣。这是铁道部在进行提速试验。由株洲电力机车厂生产的韶山８型电力机车牵引的提速列车，时速达１８５公里，创下国内干线铁路的最高运行速度。
１９９７年新年伊始，北京东郊环行铁道试验场，由韶山８型电力机车组成的高速试验列车挟裹着雪雾向前飞冲，车上的卫星定位测速仪清晰地显示着速度每小时２１２．６公里，标志着中国铁路已有能力跨入世界高速铁路的行列。
紧接着，４月１日中国铁路历史性的大提速，使一度客源不足的铁路春风又起，生机勃勃。
重载货运打通“瓶颈”
长期以来，我国铁路里程仅有６万多公里，按人均计算只有一支香烟的长度，却承担着全国货运周转量的２０％。铁路负荷强度是美国的３．４３倍，日本的１．８９倍，居世界第一位。
铁路日均需要车皮１６．４万辆左右，而现有铁路仅能供给需求的４６．２％，许多关系国计民生的重要物资只好“以运定产”。如煤炭，山西、内蒙古常年有４０００万吨的积压，而华东、华南却因缺煤停电限产，每年使国家损失产值达４０００亿元。
如何解决我国铁路运输的“瓶颈”状况？世界铁路发展的历史和经验表明：重载货运是根本出路，而电力机车功率大，运载能力强，能源来源广泛，对环境污染极小，是实现重载货运的最佳方式。
１９８２年，全长６５３公里的大同—秦皇岛运煤专线开通，是我国第一条按万吨重载单元列车标准建成的双线电气化运煤专用铁路。
１９９３年７月１０日，我国第一台８轴大功率电力机车韶山４型电力机车在大秦线上进行了万吨重载牵引试验。两台韶山４型机车双机重联，牵引着长达１．７公里的万吨运煤专列，顺利通过１２‰的长大下坡，经受住了惯性下滑力对机车制动性能的严峻考验，使我国一举跨入世界上为数不多的铁路万吨重载运输大国，采用了一系列新技术、新工艺、新材料的韶山４型机车也被誉为铁路运输的“大力神”。
高速客运脱颖而出
建国近５０年，中国的火车一直慢慢悠悠：列车平均时速从２０．９公里提高到３９．２公里，平均每年提速不到半公里。
此时，世界高速铁路的发展却如火如荼。１９６４年１０月１日，世界上第一条高速铁路在日本东海道新干线正式运营，时速达２１０公里，旅行速度比原有铁路提高一倍，以票价较飞机便宜而吸引了大量旅客，成为世界铁路与航空竞争中取胜的首例。日本３０多年的营运历史展示了高速铁路的一系列优点：安全可靠——日本高速铁路运送乘客３０多亿人次，迄今无一伤亡；运能大——高速铁路的运营结果表明，其单方向输送能力约是空运的１０倍，高速公路的５倍；效益显著——高速铁路的运营成本是空运的１／５，高速公路的２／５，人均能耗为小汽车的１４％—１５％，飞机的１０％—２０％，投资回收期在１０年左右。
正因如此，从８０年代起，法国、西班牙、意大利、德国等国竞相发展高速铁路，法国的ＴＣＶ高速列车试验时速达５１５．３公里。到２０００年，世界高速铁路将达到１万多公里，约有２０％的国家建成高速或准高速铁路。
我国高速铁路研究起步于８０年代末期。１９９０年１１月，铁道部株洲电力机车厂研制出我国第一台时速１４０公里的韶山５型电力机车，奏响了中国铁路进军高速的序曲。
１９９４年１２月，性能更优、速度更快的韶山８型电力机车在株洲电力机车厂诞生。它是我国自行研制的新一代准高速大功率客运电力机车，采用电机空心轴传动和微机控制，车体外形运用计算机优化设计和风洞模拟试验，最高时速１７０公里。
今年初，经过改造的韶山８型机车一举创下时速２１２．６公里的中国机车第一速。目前，韶山８型机车已批量生产并投入京广线的提速营运，成为我国第一代准高速电气化牵引动力。
１９９６年４月，来自铁路系统内外的各界专家学者汇聚北京，从国家宏观经济、铁路发展战略到综合运输体系研究、建设方式和效益成本等诸多方面阐述了我国修建京沪高速铁路的必要性与可行性，他们表达了一个共同愿望：高速铁路应在中国尽快起步！
第10版(科技)
专栏：科技杂谈
如果说以往的技术革命处理的是物质—能量的转换，信息革命则与时空转换息息相关；对于４０亿发展中国家的人民来说，高速的、全球化的、以知识为驱动的世界新经济，将给他们带来空前的机会；１５％的人享有８５％的资源，改变了这种运行机制后的地球将以更平衡的方式旋转——
知识型经济呼之欲出
斯壮
世纪之交，“知识型经济”的概念一经提出，不胫而走。在许多学者乃至国家领导人的案头，都摆放着有关它的论著。我们行将置身其中的这一新型经济究竟是一副怎样的模样呢？
随着远程服务的出现，瑞士的航空公司可能在德里处理它的账务，巴黎的医生足不出户就可为印度的病人会诊，临时工和兼职雇员组成的随时应聘的劳动大军人数剧增，而坐在家里办公的职员再也不用为交通堵塞发愁了；
柔性加工技术将“批量”地生产一件件绝无重样的服装，而服装零售商两到三个星期就更新一次订货，这一时间仅仅是从服装产地斯里兰卡向销售地纽约的出货时间；
美国的大百货商店同时向１０多个国家订购棉织品，过度竞争迫使哥伦比亚的鲜花业时刻留心借鉴它的对手荷兰应用的新知识；
低管理支出、短反馈周期的小企业因为灵活机动，将比大企业获利更丰，智能信息形态使得大公司精简管理层，而最终的社会生产组织形式，可能是由许多类似车间的高度分工化企业组合而成的……
这是世界银行副行长瑞斯查德和华盛顿大学哈拉尔教授对“知识型经济”的直观描述。他们把知识当做比原材料、资本、劳动力、汇率更重要的经济因素，称技术革命和由它引发的经济革命是重塑全球经济的决定性力量。
什么是知识型经济？经合发展组织将它定义为：建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济。在这一新型经济中，各国间的差异不仅表现在“穷与富”，更表现在“快与慢”、“灵活组装与复杂迟钝”的区别。要领到驾驭知识型经济的执照，各国必须迈上敏捷反应、网络普及和增强学习能力这三个日益升高的竞争门槛。
目前，全世界８５％的自然资源为发达国家所占有和使用，进入以信息技术为龙头的知识型经济后，信息的占有虽然说仍不会是完全机会均等的，但毕竟给４０亿发展中国家的人民带来了大步超赶的机遇。发展中国家一方面要继续打好能源、信息、交通、财政基础，鼓励私人投资，建立为共同目的服务的紧密联系的企业群。尤为重要的是，随着知识获取的相对容易，人们甚至可以在教室里用ＣＤ—ＲＯＭ或从网上下载软件来进行电路设计。因而所有应用型技术都依靠本地开发的时代行将过去，技术引进的重要性被提升到了空前的高度。
知识型经济对中国意味着什么？我们应采取什么方式来应对？专家们已经认识到，过去２０年里东亚国家的快速增长主要是建立在制造业出口上的。随着硬件产品的急速降价，中国的技术引进不应再走“重设备，轻技术”的老路，只有增大对无形资产的投入，快速调整产业结构方能使我们更快地转入知识型经济的快车道。知识型经济和服务型经济是密切相关的，中国应积极参与全球服务性竞争，依靠其他国家为我们提供诸如教育和医疗方面的高质量服务，而我们则可向世界供应商提供其他类型服务。同时，知识型经济要求柔性的工作组织，如灵活的工作时间、场所，新的计酬制度，并从学校教育向终身教育转变。
有人预言，到２０１０年，亚洲国家年收入１．１万—１．２万美元的中产阶级人数将达７．５亿，中国在其中占有多大比例，在很大程度上取决于我们对新型经济的适应水平。机遇在向我们招手，我们能再还世界一个奇迹吗？
第10版(科技)
专栏：
发展医药生物技术产业化的建议
娄丹
在现代高新技术中，以基因工程、蛋白质工程为标志的生物技术被公认为２１世纪科学技术的核心。其中，医药生物技术起步最早，应用广泛，因而成为发展最快的领先领域。自１９７３年基因首次克隆成功开始，几经突破，到１９８２年第一个基因工程产品——人胰岛素问世。此后十几年来，医药生物技术以惊人的速度向产业化发展，对经济繁荣和人民生活健康起到了重要的促进作用。
我国生物技术起步稍晚，但进展较快，迄今已有数千家各种生物技术公司。但总体水平与世界先进水平相比，依然存在许多不足。诸如开发者多、好品种少；小规模重复多、创新少；厂家多、市场小，难以形成规模产业等等；还有知识产权保护不力、假冒伪劣产品和不公平竞争等问题，所以形势是很严峻的。为此，我建议：
重视先进技术的开发和应用，促进产品多样化、系列化。目前，国内成型的品种较少，而很多厂家集中在一两个品种上竞争，重复投资造成巨大的资金浪费。据统计，目前国内有近４０个建成的生产厂房没有产品投产，这对我国生物制药的发展是极为不利的。生物技术的科研人员有责任开发出更多的新型产品，建立“生产一代，报批一代，研究一代，准备一代”的产品开发体系，彻底摆脱小规模重复的局面。
扩大生产规模，实现大批量生产。生物药品，由于开发周期长、研究费用高、设备投资大等因素，目前的销售价格偏高。一些患者因为经济的原因不能得到治疗，令人十分痛心。只有上规模，大批量生产，显著降低成本，才能从根本上解决这个问题，才能使中国的老百姓真正受益。
提高产品质量，为社会服务。向社会提供优质产品，是制药企业的使命。现在，多种国产家用电器的质量已经达到国际先进水平，价格低廉，不仅受到国内消费者的普遍欢迎，同时还大量出口。电子行业的做法值得我们学习。１９９４年卫生部批准长春生物制品所和沈阳三生制药股份有限公司生产的—２ａ型基因工程干扰素，经对该产品的检定，与相同进口产品性能均一致，这说明我国生物技术产品质量也达到世界先进水平。我们必须建立完善的产品质量保证制度，务求产品质量第一，满足患者的需要。
建立高水平的销售队伍，开拓市场。药品是特殊的商品。生物技术药品，多数是较新的产品。对于多数医生和患者来说还很陌生。所以普及生物知识、加强产品宣传是十分必要的。
生物制药企业应该拥有一支技术水平和业务素质很高的销售队伍，通过医疗专家的科学实验，对医生和患者进行细致的技术指导和服务，让更多的人了解生物技术，了解生物药品的作用和使用方法，这是推销生物产品的必由之路。
目前，我国生物技术在上游技术方面与发达国家相比差距不大，但下游技术差距较大。今后应加强大生物技术的开发研究，国家也应该给予必要的政策鼓励，重视和鼓励下游技术的开发。
国家的有关部门在技术和产品开发方向上应给予宏观的指导和约束，合理控制开发品种，避免重复投资造成的损失；同时落实知识产权保护，整治假冒伪劣产品，为生物制品市场的健康发展打好基础。
第10版(科技)
专栏：百科博览
妍蕾初绽
——模糊控制技术漫谈
陈祖甲
每当您打开电脑，进行人机对话的时候，电脑总是对您提出的要求发问：“是”还是“否”、“确定”还是“取消”？由于计算机实行二进制的数值计算，故而电脑操作界限明晰，使用简便、快捷。
然而，在人类现实的生活中，许多问题，并不总是“是与否”、“对与错”，而常常是界限不明晰的事。比如洗衣服，“脏”与“不脏”就不那么好界定。再说，洗的衣物大小、软硬、厚薄、质料也大不一样。像这样不定量的内容，目前普及的数值电脑是难以判断和控制的。以它为控制器的大部分洗衣机，对待该洗的衣物不辨数量的多少、龌龊程度的大小，来个一刀切。那样，无形中造成用水、电和洗衣粉的过量或不足，不能尽如人意。
再比如，工业窑炉的使用，操作工人完全是根据烧制物的品质，凭经验，看火候操作的。这里也常常用一些模糊的概念，如果硬要把这类不易量化的模糊概念，简单地量化，就会产生误差，而输入计算机还可能把误差放大，造成错误。
专家把这类模糊的变量概括为三种：被控制对象异常复杂，无法精确描述；有些能用量化来描述的，到数值计算机里又控制不住了；整个系统的某个部分的变化或工作状态的变化，有时谁也说不准，计算机也难以控制。
那么，对这些模糊问题，计算机就无法解决了吗？烧窑只能由人工控制吗？洗衣服那么浑沌就算了吗？
不！我能！模糊控制技术带着模糊计算机和模糊控制器站出来说话了。
１９５６年，美国加州大学伯克利分校的一位名叫扎德（Ｌ·Ａ·Ｚａｄｅｈ）的教授首先提出模糊集合论（ＦｕｚｚｙＳｅｔ）的概念。他认为，模糊的存在是可以用数学形式来表示的。顺着这个模糊逻辑理论，人类开始了应用模糊控制技术。也就是说，将被控制的模糊对象，采用模糊数学的方法量化，输入或输出计算机，进行控制。如天气的温度，不是简单地说是“冷”或者“热”，而是用“很冷”、“冷”、“较冷”、“稍冷”和“温暖”、“稍热”、“较热”、“热”、“很热”等几个档次来表达。由此可见，模糊控制技术实质上是一种更高级、更复杂的信息处理系统。国际上在８０年代后期真正地重视了这项技术的应用，一些国家将其列为下世纪国际科技竞争的战略要点。
在应用模糊控制技术方面，行动最早的要数日本了。１９８７年，日本仙台市的地铁采用了模糊控制技术控制列车的运行。这样，即使在乘车时手捧一只盛满水的鱼缸，也不会因为列车的启动、行进和停车而水洒一地。１９８８年日本三菱公司捧出了模糊空调。１９９０年，日本松下公司推出模糊技术控制的全自动洗衣机。以后，模糊技术控制的彩电、电扇、冰箱、摄像机等也相继问世。至于在工业方面，石油化工、冶金机械、水电等行业也陆续采用模糊控制技术，使能耗降低，产品质量和生产效率相应提高。
应用高技术我国从来不甘落后。１９９０年，北方工业大学研究成功“快速自动寻优模糊控制理论及其应用技术”，在工业生产、汽车安全行驶方面得到应用。１９９６年，重庆钢铁公司同重庆爱普模糊控制技术公司协作，共同开发模糊控制器，应用到窑炉、风机和水泵的运行中，取得相当的经济效益。无锡小天鹅洗衣机公司捧出的模糊控制洗衣机，受到消费者的欢迎。最近，笔者得到新信息，我国的造纸业、电解铝行业也开始使用模糊控制技术了。１９９７年４月，国家科委批准成立了“国家模糊控制技术生产力促进中心”。毫无疑问，中心将有力地推动我国应用这项高技术，创立新局面。
正如有的专家所说，目前世界计算机发展的一大趋势，是使计算机解决问题的方法与人的思维更加一致起来，也就是计算机日趋人工智能化。模糊控制技术可算得上是姹紫嫣红的高技术百花园中一枝娇艳的奇葩，蓓蕾初绽。
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专栏：名家特递
仿真技术在中国
国家仿真控制工程研究中心主任游景玉
仿真技术几乎是一项无孔不入的技术，其应用范围极为广泛，既是开展科学研究和技术开发的重要支撑手段，也是一个国家计算机技术及其应用水平的重要标志之一。因此，可以说是高科技中的一项重要技术。
“仿真”一词译自英文ＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮ。意谓通过对系统模型的运算来表现或研究一个存在的系统或正在设计中的系统。计算机仿真就是利用计算机运算系统的数学模型来达到对被仿真系统的分析、研究、设计、培训等目的。当前计算机仿真已广泛应用于电力、核电、航空、航天、通信、船舶、交通运输、军事、化工、生物、医学、经济等各个领域，有力地推动了国民经济各部门的科技进步。
中国的仿真技术研究始于５０年代，最初是采用模拟计算机仿真，后来逐步采用数字计算机，形成数字仿真技术。８０年代中期之前，仿真技术研究的课题涉及对实际系统进行分析，运用控制理论，建立数学模型、计算方法、仿真语言。对于研究成果的产品化工作开展很少，即使做某些方面仿真机，也是难度很大，周期很长。８０年代后期，我国开始研究与开发仿真的关键技术——仿真支撑软件包，并在９０年代初取得成功，形成了中国知识产权的仿真支撑软件包及各种工具性软件，全面推动了仿真技术的广泛应用，使我国的仿真技术可以达到甚至在某些方面超过９０年代国际先进水平。亚洲仿真公司成功制作的秦山核电站全范围仿真机就是一项重要的标志。该项成果被评为“’９５全国十大科技成就”之一，它说明我国仿真技术应用及产品转化的能力达到了世界的水平。最近，亚洲仿真公司又通过了德国ＴＵＶ组织实施的ＩＳＯ９００１质量体系认证，标志着我国对大型仿真系统工程产品的工程管理、质量控制的水平也达到了世界先进水平。
十年来，速度快、容量大、价格低的数字计算机被广泛用作仿真基础，更好地体现了数字仿真精度高、重复性好、通用性强、价格低廉的特点，使仿真技术应用于工程技术、军事研究、科学试验、生产管理、国民经济重大决策等领域，而且产业化、商品化和国际化的成果显著，各个领域的仿真系统或仿真机完全有能力实现进口替代。十年来，我国仿真技术不仅为国家节约近２亿美元，而且形成产品出口的能力。在高技术领域，仿真技术及其产品在国际市场上占有了一席之地。尤为可喜的是，目前全国形成了一支有水平、有进取心、有竞争力的队伍，尽管他们在不同地域和单位，但他们都在国际仿真技术舞台上比赛，都在为中国的仿真技术发展作贡献。
然而从总体上看，目前我国在仿真技术方面投资的力度还不够，力量还比较分散，大产业还没有形成。人们对仿真技术的作用和效果的认识还有待于提高。应该说今后的十年，中国的仿真技术又要接受一场高新技术的挑战。各方面的技术力量，必须更多地交流与联合，共同开拓更新、更难的领域和国外市场，有效地使用人力和物力，使中国的仿真技术在理论、方法和技术方面以及产业规模方面都能有突出的发展，成为国民经济和高技术发展中重要的学科和推动经济发展的劲旅。
第10版(科技)
专栏：
民营科技企业姓“科”
耿奎
民营科技企业，是指由科技人员领衔，以科技成果转化、发展科技产业为主要内容的知识密集型新型企业。
经过１０多年的艰苦奋斗，我国民营科技企业蓬勃发展。进入９０年代，民营科技企业凭借自身优势和灵活的机制，取得长足发展。那么它的优势是什么呢？
笔者认为，民营科技企业的优势在“科技”二字，不忘民营科技企业姓“科”，才能得以稳步发展。
但也有一部分民营科技企业，在后期的企业发展中，眼中只盯着市场营销，忘了企业姓“科”。市场上什么一时卖的快，就赶紧做什么；多种项目都上，每个地盘都占，只看眼前效益，忘了身后风险。前期是姓“科”的领班，后期则改了姓，在用人上就出现以“能人”为目标，以“社会关系”为条件，即看谁有网络、有路子，能短期内打开市场就选聘谁。逐步减少了科技含量，失去了竞争的实力。
民营科技企业，在事业的发展中，不可忘了“科”字，应时时事事想到姓“科”。项目开发上不忘科技含量，人员组合上不忘科学管理，市场营销上不忘科学分析，发展“科”字产品，增强“科”字含量，为企业的突飞猛进打下坚实的基础。
民营科技企业应牢记这句话：“只有好产品，才有好市场；科技含量高，产品才走俏。”
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专栏：
神气的“电脑警察”
王甲林余习荣
在湖南省津市市公安局活跃着一批“电脑警察”。他们向高技术要警力，要效率，取得明显效果，受到公安部的表彰。
一九九三年六月，这个局汪家桥派出所率先在全省实现了县市级派出所电脑办公。此后，市公安局又投资一百多万元，购进电脑、扫描仪、打印机及文件、通信器材等高档硬件二十四件（套），使这个市的近三十万人口信息和图像全部纳入电脑管理，并与省内部分县市建成了远程网络通信，提高了公安机关的战斗力和服务能力。
近三年来，他们利用电脑查询二万人次，提供线索破获刑事案件近二百起、治安案件一千五百起，抓获违法犯罪人员二百余名，为银行和有关单位挽回经济损失二百五十多万元，被誉为神气的“电脑警察”。
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专栏：
“电脑局长”郑中午
王庚显盖建忠
８月初，公安部在吉林召开全国部分省市公安系统科技处长座谈会。山西洪洞县公安局作为唯一的县级公安局代表应邀参加，介绍了以“科教强警”为龙头推进整体发展的经验，受到与会者的注目和肯定。而提起洪洞县公安局的郑中午，不仅在山西省内，即使在华北地区公安系统，也有许多同行知道他那“电脑局长”的雅号。
早在１９９３年，任乡宁县公安局局长的郑中午就大胆创新，买回１５台微机，在全县１０个派出所实现了人口信息计算机管理，并与县局联网。这一举措在当时的山西省公安系统开风气之先。
１９９４年，调任洪洞县公安局局长的郑中午又将电脑列入重要议事日程。局里先后投资近百万元为２５个派出所购置了微机，完成了农村户口接管、资料采集、建立地名词典等工作。同时他又将县公安局刑警大队的犯罪情报资料信息与公安部全国犯罪信息中心联网，并在交警大队建立了通讯程控专网，设置了无线电基地台，普及了微机管理。一时间，长期以来装备落后的洪洞县公安局快速进入了“电脑化时代”。在１９９５年“九一七”特大案件侦破过程中，电脑人口信息系统仅用一天多时间就遍查了全县６５万人口，工作效率较以往提高十余倍，为成功破案赢得了时间，指明了方向。
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专栏：
暑假期间，三峡库区的青少年掀起一个学习计算机知识的热潮。 杨宗友摄