第7版(科技)
专栏：
●当前面临的气候变化实质上是环境危机的一个重要部分，并以其全球性而成为世人关注的焦点。但危机并不一定是坏事，它既能造成重大损失，也能开辟新的发展方向———
气候：人与自然关系的敏感点
张家诚
人类与气候关系的
两次危机
人类和气候的关系经历过两次危机。一次是第四纪冰河期的到来，正如恩格斯所指出，炎热的气候变为四季分明的气候促使猿向人的转变。虽然冬季严寒使人类面临严重灾害，造成苦难与大量死亡。但有少数人经受住考验，学会了如何越冬，并成功地找到冬季所需的食物和御寒的手段，这就锻炼了人们去使用他们的手和脑，使之摆脱了动物的状态。这次危机虽然造成巨大损害，但却使人们去寻找新的发展道路的动力，也为进入新的历史阶段准备了条件。
当前的气候危机也同样会导致一次新的社会发展。因为它同当前的环境、能源等危机一样都是发生在过分强调技术的思想指导下，各种产业发展失控，超越自然界承受力的结果。走出这一困境的唯一办法就是从唯技术思想的束缚下解放出来。这就要求人们除技术外，还要注意事物的总体，树立事物间协调的战略思想。正如卡普拉所指出：当前的各种危机不会导致世界末日，但是，整个西方文化必须来一个根本转变。这就是，摒弃过分强调“阳”的笛卡尔———牛顿机械实在观，而代之以中国的“阴”“阳”和谐的“有机自然观”（见《转折点》1982）。卡普拉说的并不只是一个理论，而实际上已是科学技术发展的最新趋势。因为从第二次世界大战开始，人们解决重大科学问题不得不集中各个科学领域的力量共同完成任务。这就导致学科之间的互相融合。在各种危机出现后，人们进一步发现自然界的承受能力是有限的，不能满足外延性发展的无限需要。这就要求统一地规划协调各行各业，使之在保持同自然界协调的条件下采用内涵开发为主的持续发展社会经济的道路。
独特的地球气候
地球是天文学至今为止所能确认的唯一有繁荣的生态系统与人类文明存在的天体，这同地球的独特的气候条件有密切关系。
温度决定于到达星球的太阳辐射，而太阳辐射的多少又决定于太阳与星球的距离。太阳辐射在星球表面的分布又决定于星球的自转周期和星球表层物质的物理性质。地球的这些条件都是恰到好处。更为难得的是地球有巨大的水分含量，而在其他星球上水汽是极为罕见的。地球上的温度在一般情况下正好是液态水存在的温度范围（0—100摄氏度）。液态水是最好的溶媒，是输送养分与废物的载体，也是生命物质存在不可缺少的物质。只有这许多难得的条件汇聚在一起，才可能出现独一无二的地球今天的繁荣，这同其他行星上几百度的高温或零下几百度的低温相比，更能看出这个条件实在是极为珍贵的。因此，地球在天体中的特异性主要反映在它特殊的气候条件上。在其他条件上，如物质成分并没有如此明显的差别。
污染物几天就能
环球一周
在地球的无机圈层中，大气是最小的圈层，它的质量只有海洋的1／260，它的碳素含量只有海洋的1／50，也远小于陆地表层与生物圈的碳素含量的总和。因此，同样数量的污染物进入大气所增加的浓度就比进入海洋大得多。各圈层间物质是不断交换的。如果海洋的1％的碳素进入大气，就能使大气碳素浓度增加一半，后果极其严重。相反，大气将其1％的碳素给海洋只不过使其浓度增加0.02％，影响十分微小，可以忽略不计。
更为严重的是大气又是运动最快的圈层。污染物进入大气，只要几天就能环球一周。因此一地有害，波及全球，能够影响大气总体性质的变化。这是大气圈层所独有的性质，也是其脆弱性远大于其他圈层的又一个重要原因。
问题还在于大气的脆弱性并不限于自身，还要影响其他圈层和人类。就以全球增温而言，它还会引起海平面上升，威胁人类活动最集中的海岸带。气候又是各地地形地貌形成的重要原因。俄国气候学家伏耶可夫说过“气候是河流的母亲”。对沙漠，草原，森林等特殊地貌，气候无不发挥同样的作用。气候也是地球各种不同的生态系统形成的主要原因之一。各种类生物都按其各自适应的气候而分布在一定地区，它们互相支持，互相制约，十分协调地充分利用当地的气候资源。气候变了，这种协调关系也将变化，生物分布带也随之移动。其结果，仍在原地的生物就会面临难以适应的气候环境，甚至遭到灭亡的命运。
温度变化一度
足以引发灾害
每年的气候是不同的，一旦越出适应范围，就是灾害。生产的稳定性与气候的多变性决定了灾害不可避免性，但是灾害的减少却是可能的。这就是生产要适应气候的统计状态，就能从统计角度把灾害减少到最小程度。一般说，百年尺度气候变化的幅度约为温度1度和降水100毫米。千年尺度的气候变化则有约3度的温度变幅和300毫米的降水变幅。万年以上尺度的气候变化的幅度可以超过温度10度和降水约500毫米。对一代人说来不过几十年，所能感受到的气候变化的幅度也只有1度温度和100毫米的降水。但是这一幅度的气候变化足以影响到灾害的频率和强度。
自从工业发展后，气候变化的影响就扩大到工业生产及其赖以存在的交通运输上。城市成为生产中心，消费中心，物资交流中心，这里聚居大量人口，彻底改变了自然条件，因而成为对气候变化最敏感的地区。城市是一个巨大的耗水中心，它需要巨大的水源，因而对降水变化就更为敏感。当前城市水荒日益严重同城市增大所引发的气候脆弱性的增长是有关的。加上城市在人类社会经济中的支配作用迅速增长，这就使得城市成为气候变化的又一个十分重要的敏感点。
听任危机发展
势必自毁家园
对地球优异的气候条件人们长期以来并不十分在意。这是由于过去对其他天体的情况并不清楚，没有比较就显现不出它的价值。同时，过去人口不多，所需自然资源与对自然环境的影响远未超过自然界的承受能力，故人们生活在地球上，气候似乎是一种有保证的，无须关心的永恒的物质享受。现在情况发生了根本的转变。人口急剧增加，生产迅速发展，人类的需要已经接近或超过自然界的承受能力。环境、能源等许多危机的出现就是这一趋势正在日益明显化的证明。天文研究也告诉人们，目前发现只有地球可以作为生物和人类的家园。如果听任各种危机发展下去，人们也将毁灭这个家园。因此，一个有关人类存亡的重大的问题出现在人们面前，这就是要不要地球这个在宇宙中唯一的家园。如果要保存这一家园，就必须协调人类自己的活动，使之适应地球自然界的承受能力，这就是所谓的可持续发展的概念。气候以其独特性在可持续发展的概念中居于极其重要的地位。
第7版(科技)
专栏：
我国构建三峡地层标本长廊
张继民
随着三峡水利枢纽工程建设的进展，这里因淹没将影响地层剖面的连续性。但是，那些对三峡地层地史感兴趣者并不会因此陷入茫然，因为我国专家学者正以三峡地层剖面微缩形式，构建一个三峡地区地层标本长廊，用于教学和学术研究。
这个标本长廊建在地处湖北省荆州市的江汉石油学院内。创意者之一、江汉石油学院教授白光第谈到他们的初衷时指出，长江三峡地区地层发育齐全，出露良好，化石丰富，沉积环境多样，构造形态各异，素有“天然博物馆”之称，具有重要的研究价值，已成为研究我国乃至整个地球有关生物演化史、沉积发展史和构造运动史的重要地区。为了使三峡地区具有代表性的实物标本和原始地质资料保存下来，以利于培养学生和国内外学术交流，在中国石油天然气总公司支持下，江汉石油学院决意建一个长江三峡地区地层标本长廊。
现在，这个长为48米建在露天的呈U字形的长廊，已经有了大致的规模。240对采自长江三峡地区的地层标本，从廊首到廊尾，由老到新依地质时代顺序排列，即由距今28亿年以前的崆岭群标本开始，然后是距今9亿年前的黄陵花岗岩标本，接着为震旦纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪，直到第三纪地层标本。标本分为上下两列。上列为磨光面，下列为时代、岩性、取样位置均相同的保持自然断面的岩石体。标本之下用中英文注明岩性及时代。
据了解，那些易于风化和易于破碎的三峡地层标本，如页岩等，专家没有将其置于标本长廊之上，而是放在室内陈列，以弥补长廊剖面的完整性。（附图片）
下图为专业工作者在参观地层标本长廊。张伟摄
第7版(科技)
专栏：
虎与气候
林之光
虎，无比威猛，百兽之王。过去一直是人们最崇敬和最惧怕的动物。
在我国的文化中，流传了许多与虎有关的成语。如虎口拔牙，虎视眈眈，虎头蛇尾，虎口脱险，为虎作伥，狐假虎威等等。其中有两条与气象有关。一是“虎尾春冰”，形容踩了虎尾与春天走在冰上一样，极其危险。二是云龙风虎。《易·乾》中曰：“同声相应，同气相求，水流湿，火就燥，云从龙，风从虎……”意思是龙起生云，虎啸生风。李时珍《本草纲目·虎》中也有“声吼如雷，风从而来，百兽震恐”之说。因而老虎还有“风啸子”的别称。清代贵州还有驯虎耕田的做法。先用诱饵陷阱捕获老虎，而后敲掉牙齿，去掉爪钩，饥而驯之。清徐珂《清稗类抄·农商类》说，“黔人豢虎耕田”，而且虎“力强而性奋，无牛之惰，有牛之功。故农不畏之而转喜之也”。
多数学者认为，虎起源于亚洲东北部（最早的虎化石发现在新西伯利亚群岛），逐步向南再向西发展，最后到达中南半岛，南洋群岛，南亚和中亚。现存的老虎亚种中，以生存环境最为严寒的东北虎（西伯利亚虎）个头最大，因为个儿越大，体重除以表面积的数值越小，利于保温（反之则利于散热）。东北虎适应严寒的主要办法还是它的冬毛特别长，背毛约45—55毫米，腹毛55—65毫米，比热带虎要长得多。尾毛尤其丰富，使尾巴显得又粗又肥，更显虎威。但是，老虎身上条纹的颜色却是越南越深，赤道南洋虎比热带亚热带的华南虎还深得多。这很可能是因为赤道热带地区阳光强烈，草木枝叶影子更浓，因而深色斑纹更有利于老虎白天休息隐蔽，即进化过程中自然选择的缘故。
老虎一般生活在离水源不远的地方。一是老虎喜水会游泳；二是饱食后痛饮。特别是热带虎经常跳下水取凉。1995年重庆9月上旬连续5天最高气温超过40摄氏度，动物园中的华南虎像水牛般成天泡在水里不起来。据记载，印度孟加拉虎在旱（热）季中，甚至在水中只露出个脑袋，它们也不敢在热得发烫的裸地上行走。这可能说明，尽管虎从寒带到热带都有分布，但热带虎仍保有怕热不怕冷的寒带祖先的习性。在动物园饲养中，冬季也采取宁冷勿热（一般5—10摄氏度）的措施。寒冷还可使老虎生长更密的毛。
虎的繁殖也与季节有关。东北虎发情期多半集中在12月下旬至1月上旬（也可能延至2月以至3月）。因为怀胎3个月后，虎仔生下来天气正好不冷不热。华南虎发情期就不那么固定。印度孟加拉虎虽亦全年皆可交配，但生育期高潮仍只有两个，主要是3—6月，其次是9月。
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专栏：科技史话
肖克莱的遗憾
与高技术管理
许居衍
晶体管效应发现至今已50年了。50年来，半导体技术成熟了，却好似“脱了一层皮”，又年轻了，彻底打破了历史上所谓的“工业三十年成熟论”。半导体技术不仅在人类第四次经济长波（40年代初至90年代初）中起到了技术推动作用，而且已日益明显地在第五个经济长波的上升期（终止于2020年左右），通过网络化和多媒体化，对世界未来经济的高涨，担负着重要的长波技术载体作用。
说起半导体，人们自然会联想到半导体技术的奠基人之一肖克莱。肖克莱（WilliamShockley）1936年获得MIT博士学位后，在当时任贝尔实验室研究部经理凯利（M．J．Kelly）的游说下，进入贝尔实验室工作。二战中，曾一度离开；战后，又是凯利动员他重返贝尔实验室，并安排担任固体物理分部半导体研究小组负责人。与肖克莱同年获得普林斯顿大学博士学位的巴丁（JohnBardeen）和1929年毕业于明尼苏达大学并一直在贝尔实验室工作的布莱顿（WalterBrattain）被同时安排在肖克莱手下工作。
肖克莱是一位既有坚实理论基础，又有实践素质，且对新鲜事物极其敏感的“奇才”。但是，在他辉煌的青中年时代，却有过两次致命的失利：一次在1947年，他因主要研究半导体场效应机理而没能亲自参与巴丁与布莱顿两人在1947年12月23日导致晶体管效应发现的实验，从而使他失去了1948年2月晶体管发明专利的授予权。如果不是他勇于面对现实，大胆创新，提出了可称之为晶体管奠基性工作的面结型晶体管理论，差一点就丢掉1956年的诺贝尔物理奖。另一次，是在1956年，他在获奖后感到晶体管的巨大工业前景，创立了肖克莱半导体实验室，企图建立世界上最好的半导体公司。但是，由于他缺乏领导艺术和固守锗晶体管的方向，他手下慕名而来年轻有为的“八大金刚”相继离去，创立了后来被誉之为“硅谷IC大学”的仙童公司以及由其衍生出来的、至今仍赫赫有名的集成电子（IntegratedElectronics）即Intel公司。
随着年轻人的离去，肖克莱最终也只好在结束了短暂的美好愿望后，带着深深的遗憾，成了斯坦福大学的教授。
肖克莱的辉煌和失利，衬托出高技术管理的重要意义。早在1956年，肖克莱在接受诺贝尔奖时的演讲中，就曾提到晶体管效应的发现，跟贝尔实验室四个人有关。这四个人“都曾是研究部经理继而晋升为贝尔实验室总裁”。他们坚持选题应有“特定”的目标，这种“产生有用器件的目标”，“强烈地影响着我”从事晶体管效应的发现。四位领导人中的一位就是凯利。凯利不愧为一位“帅才”。他不仅能从自己所特长的电真空专业局限中走出，作出了旨在获得全新的和改进的固态器件研究的决策，而且知人善任，把长于理论的巴丁和长于实验的布莱顿集中到肖克莱名下，组成了最佳的“黄金搭档”。后来有人议论，二战期间（1941年）贝尔实验室就研制成功了硅二极管，而与之息息相关的三极管研究工作之所以停顿了多年，原因就在于凯利当时尚未找到以肖克莱为首的这种“黄金搭档”。
凯利的管理品质导致了肖克莱的辉煌成就，而肖克莱在出人头地后回到老家，创办第一个半导体公司时，同样物色到了“八大金刚”所组成的“黄金搭档”却惨败了。这个事实极其深刻地说明了高技术管理对于发展高技术的重要意义。
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专栏：科技杂谈
“六战六捷”靠什么
雨石
去年，我国长征系列运载火箭六次发射六次成功，喜讯频传。很多人不约而同地问：“与1996年以及前两年的几次失败相比，这种质量的飞跃原因何在？”为此，笔者走访航天总公司，想探个究竟。
航天是高技术、高风险事业，失败与成功除了随机性之外，更有其客观的原因。从1990年到1996年，我国长征系列运载火箭家族的成员从原有的四种型号增加到现在的八种型号，长征二号捆绑火箭、长征二号丁、长征三号甲、长征三号乙等四种新型号火箭就是在这几年间相继研制成功并投入使用的。长征系列火箭的运载能力得到了很大提高，对市场的适应性大大增强。与此同时，由于新型号火箭一般要经过十几次飞行的实践检验并不断修改完善才能使设计的固有可靠性得以实现，也就是说，把技术“吃透”需要一个过程，这是以前失败增多的重要原因之一。再从管理方面看，航天是我国实行计划经济体制中最“计划”的部门之一，系统工程的管理体系是航天科研生产的传家宝。近年来，随着我国社会主义市场经济体制的建立，对航天科研生产而言，无论是内部管理，还是外部的配套环境，都有许许多多不相适应的新问题。在机遇与挑战并存的客观现实面前，航天总公司党组带领广大干部职工，从加大管理力度入手，埋头苦干。
1997年，航天总公司正式出台了《关于强化航天科研生产管理的若干意见》，颁发了总公司总经理责任令以强化责任制，对火箭生产、总装和在卫星发射中心发射前测试过程中出现的质量问题制定了标准，对前几年已经生产、配套的火箭零部件、组件，逐一进行了大规模的质量复查，并统一采取28条加严措施。总公司和各承担任务的研究院、所行政一把手以身作则，亲临现场，动员组织资深专家共同评审把关，不放过任何一个疑点。全年有几百人次因质量、安全责任受到不同程度的处分，十几个单位被停产整顿，年初总公司承诺的重奖重罚已得到兑现。
从上述事实不难看出，长征系列火箭1997年六次发射六次成功并没有借助神力，而是靠老老实实搞科研，扎扎实实抓管理。由此使人不禁想起，前些年围绕航天发射刮起的一股伪科学风。往往在发射前后各种谣言纷纷出笼，在一些人看来，科学变成了主观臆断的梦幻，似乎火箭发射的成败系于他们的信口开河。这股风影响了不少人，甚至一些原本有科学头脑的人也有点动摇了。
搞乱了的，需要重新整理一下。今天面对航天发射六战六捷的事实，我们不是可以更清醒一些、更坚定一些吗？认识上的这一升华，对于我们自觉地贯彻实施党中央提出的科教兴国战略无疑是有益的。（附图片）
上图：我国研制的三种卫星。
资源卫星
返回式卫星
东方红三号卫星
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专栏：
微型机器人
世界上最小的机器人可以进入人的血管里，它一步行走的距离仅5纳米（1纳米＝10－9米）。哈尔滨工业大学机器人研究所是我国机器人研究基地之一。他们研制的点焊机器人已在一汽的卡车生产线和红旗轿车生产线上使用。他们研制的遥控机器人、双足行走机器人、可变结构履带式机器人等已在各种特殊场合中使用。这些机器人，大如巨人，小如手指。图中蔡鹤皋教授手中的微型机器人仅有火柴盒那么大。冯春萍摄
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专栏：
最新一项调查显示：
科技期刊正走俏
中国科普研究所前不久完成了“全国邮局发行期刊科技含量调查”的课题。
该课题对全国邮局公开发行的四千三百一十一份期刊，按着确定的简单、等距随机抽样方案，抽取了一百九十六份期刊作为样本量，回卷一百八十六份，占样本量的百分之九十四点九。其中科技期刊一百二十二份，占有效样本量的百分之六十五点六，非科技期刊六十四份，占有效样本量的百分之三十四点四。该项调查设定与科技含量有关的问题共二十二项，经对一百八十六份有效问卷的统计、综合，对全国邮局公开发行的期刊作出分析。
从期刊的类型和办刊宗旨的统计指标可以看出，科技、科普方面的期刊占有效样本量的三分之二。从期刊类型所设的十三个问项中，科技、科普期刊占百分之五十二点二，体育、医疗、保健占百分之十点二，另外在教育、综合、文摘类期刊中也有一部分属于科技类的刊物。由占百分之六十五点六的科技期刊推断总体，在全国由邮局公开发行的四千三百一十一份期刊中，科技期刊约占二千八百二十八份。从办刊宗旨所设定的七个问项中，科技期刊属于学术类的占百分之五十一点三，属于科普或面向生活、娱乐、教育等方面的占百分之十三点七。
从科技期刊的栏目设置方面来说，可归为五类，即：学报、学术理论研究期刊、应用技术类期刊、大众科普类期刊、科技政策与管理方面期刊。所设的科技栏目，根据有效问卷的统计，一百二十二份科技期刊设有一百六十八类科技栏目，形式新颖，所涉及的内容也极为宽泛，涉及五十多个学科。
另外科技期刊的科技信息反馈和刊载科技广告的比例也大大高于非科技期刊。从一九九五年第二期期刊的调查中，一百二十二份科技期刊，在反馈的信息中，全部是科技内容的四十八份，占有效样本量的百分之二十五点八，而非科技期刊，全部是科技信息反馈的只有两份，占百分之一点一。在刊登科技广告方面，科技期刊刊登全部是科技广告的有五十三份，占有效样本量的百分之二十八点五，而非科技期刊刊登的全部是科技广告的期刊只有两份，占百分之一点一。
从科技期刊的增长速度来看，从六十年代初以来，科技期刊的出版发行，每年都在增长，到改革开放的八十年代中期，达到最高峰。从一九八七年到一九九五年九年年均发行量，科技期刊除一九九一年销量稍有下降外，其他年份比较稳定，而非科技期刊呈下降趋势。由上述指标可以看出，科技期刊承担着传播科技知识的重要角色。