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2001 年 7 月 14 日 · 第 7 版

本页目录(6 篇)

塑料:重塑世界 当代“炼金师”的杰作

【《美国新闻与世界报道》周刊6月25日一期文章】题:塑造世界(作者 琼尼尔·费希尔)
    可能会出现具有救生(人造心脏、防碎玻璃、防弹背心)、储存能量(家用绝缘材料、轻型汽车)和扩展人类生存空间(通过飞机围绕地球飞行,通过航天器穿越太阳系,通过计算机畅游万维网)等功能的高级新型材料。21世纪,新一代“超级合成材料”必将重塑我们的世界,并缓解地球面临的许多最棘手的问题。
    中世纪的炼金师从未真正地炼出金子,但是,修补各种元素的现代化学家确实生产出珍贵的材料。通过提取碳、氮气和氢气这些物质的基本元素,然后使之经受地球上一般无法忍受的严酷环境,当代炼金师制成了一种自然界从未出现、具有异常特性的物质。像化学催化剂、强热或冷以及高压等作用可以使简单微小的分子破裂,使组成它们的基本物质重新排列成聚合物——以高度有序的长链排列的复杂“巨型分子”。塑料是指这些可以形成你所希望的形状的聚合物中的任何一种。迄今为止,科学家已经制造出数百种聚合物——一些轻如羽毛,却比钢坚硬,一些可以抵抗灼热和严寒——而研制中的新型塑料甚至具备更多意想不到的性质,比如,自我“修复”的能力和在不同环境下“记住”变化形状和功能的能力。
    这些高级聚合物将在很大程度上重塑我们的生活。研究人员说,在医学界,塑料作为修复器官损伤和清理血管的小型机器人,以及加速治疗方法——例如,化疗——目标实现的工具,可以使人的寿命延长20年。大胆创新的聚合物将使道路在冰和雨中改变路面,使墙壁变得更厚,或者更多孔,实现绝缘或通风。模仿人脑自然聚合物的塑料将使纳米计算机的速度比今天的计算机快千万倍。
    于是,塑料在我们的世界中无处不在并且必不可少。每年,一亿多吨塑料被生产出来;美国的塑料产量超过了钢、铝和铜的总和。尽管纯化论者继续贬低塑料——诺曼·梅勒称其为“失落在宇宙中的恶势力,是社会癌症”,还是没有几个人希望过没有塑料的生活。确实,一提到塑料,人们就会想起假的粉红色火烈鸟、废弃的可乐瓶和旅游纪念品商店俗气的小玩艺儿,但是,事实上,如果没有在实验室中诞生的这种聚合物,我们就不可能享受现在的生活。
    仅从塑料其他几个名字来考虑一下这种聚合物:特氟隆、尼龙、人造丝、树脂玻璃、透明合成树脂、合成弹力纤维、聚乙烯织膜、莎纶、塞璐珞、玻璃纸和聚碳酸脂。它是现代计算机、手机和喷气式飞机的重要成分。它密封药品,为无菌手术提供保证,并且是制造人造器官和假肢的材料。在我们的闹钟、浴帘、隐形眼镜和衣物、电视机、炊具和沙发里都能找到塑料。即便是自由女神,也罩着一层塑料,防止腐蚀。
    在1912年沉没的泰坦尼克号上找不到一件塑料制品的事实多少可以说明技术突破的速度有多快,反响有多大。随着每一种新型材料的研制、偶然或碰巧的发明,整个工业诞生了,并发生了转变。从工业化初期,人们便开始努力寻找自然资源的替代品:不用屠杀大象便能得到“象牙”,“树木”不会“腐烂”,“金属”不会磨损。当勇敢的科学家将包括硫磺、黑色火药、多种酸、石油废料、酒精,甚至奶油干酪和营养汤的配方混在一起时,怪味和爆炸声便从世界各地的实验室传出。
    首次巨大突破是将苯酚和甲醛混和,并在200摄氏度的高温下对混和物加压。1909年,家庭化学家利奥·贝克兰“博士”将这种酚醛塑料引入美国,世界上第一种全合成塑料是一种耐用材料,可以塑成从烟灰缸到飞机助推器的所有东西。酚醛塑料变成了台球运动中的新“球”,塑成传统的黑拨盘电话,代替了洗衣机中的搅动器。直到30年代,酚醛塑料的年产量为9万吨。
    然而,是第二次世界大战将塑料放到了需求品的中心位置。自然资源的极度缺乏使合成材料显得至关重要。一种叫做聚乙烯织膜的东西代替橡胶为盟军提供防水帐篷和靴子。一种名叫聚乙烯的超轻绝缘物让英国人在飞机和船只上安装雷达——这一关键性优势战胜了在其他方面领先的德国空军和海军。普列克斯玻璃的同类物——在液态塑料中加入俄罗斯燃料,使盟军的坦克在零度以下的环境中奔驰,而纳粹的发动机则熄了火。
    和平时期,军用合成物很快找到了新的用武之地。以前用来生产降落伞的尼龙作为女士的长统袜比丝还珍贵,从而掀起了世界上最大的时尚狂潮。从前作为军用油罐车内衬的特氟隆使太空探索成为可能,并产生了几十种为宇航员和宇宙飞船提供装备的新型塑料。直到1979年,塑料产量超过了钢产量,人类进入了《塑料:合成世纪的形成》一书作者斯蒂芬·费尼切尔所说的“塑料时代”,这种说法同铁器时代和青铜时代一样,标志着人类的进步。耐用的超级塑料迅速在建筑物、机器和车辆中取代了金属。信息时代的几乎所有数据都储存在塑料上,从计算机元件到DVD.
    然而,由于塑料变得更加举足轻重,所以,反对它的呼声也更加坚定和强烈。塑料曾引以为豪的强持久性如今成为困扰它的问题。费尼切尔说,它是“现代材料中的拉斯普廷。你可以把它摔坏、砍断、弄成沫、切碎、烧掉、埋掉,但是,它还是顽强地拒绝死去。”
    即便是塑料业也承认浪费是一个大问题,而“绿色塑料”这个小行业正试图将塑料置于死地。芝加哥的麦当劳餐馆现在用土豆和石灰石制成的塑料餐具装巨无霸,这种餐具可以粉碎,并溶于水。其他公司正在推广可以在潮湿的土壤里消失的塑料制品;一些公司保证,这些制品会在6个星期内消失。
    如今,只有三分之一的耐用塑料找到了出路。不过,其数量在不断上升,特别是像锐步、比恩邮购和巴塔哥尼亚这样的公司推出了循环再利用的程序后,这些程序将塑料碾碎、织成针一样细的“微型纤维”,再将其织进时髦的运动鞋、夹克衫、羊毛背心和鞋子中。由于最新型的塑料内部装有自我修复微囊,它有望实现不必丢弃的目标。如果由于受损或老化出现裂缝,这种材料将释放新的聚合物进行再加固,比方说,汽车的保险杠或波音747飞机的机头。
    不久以后,鉴于“智能”塑料正在研制中,塑料的形象将从生态恶棍变成环保英雄。这些材料将使车辆消除破坏臭氧的废气,帮助窗户储存并利用太阳的热量。也许,到了那时,塑料一词将从恶意的讽刺变成真正的褒扬。
    图片:
   &nbsp1、在被称为“N—da&nbspy”的1940年5月15日,500万双尼龙长袜推向市场,在几个小时内就被美国的女士们抢购一空。后来许多年,小贩们都把真丝袜子诈称为尼龙袜来卖,因为这样能要个好价钱。
   &nbsp2、朗讯科技公司的研究人员2000年制造出了世界上第一种塑料超导体,这为研制超高速火车和量子计算机铺平了道路。

全球气候可能“突变”

【路透社阿姆斯特丹7月12日电】科学家今天说,烟囱和排气管之类的人为因素,有可能在今后突然引发地球气候变化。
    由气象学家组成的专题讨论小组说,虽然预测有极高的不确定性,但是气候变化更可能是突然的,而不是像其他科学家早先预计的渐进变化。
    不列颠哥伦比亚大学的汤姆·彼得森在此间对记者说:“我们正在向未知水域进发,因而难以预计前方的状况。”名为“变化中的地球所面临的挑战”的会议正在这里举行。
    据德国波茨坦气候变化学院的斯特凡·拉姆斯托夫说,在格陵兰岛收集到的过去气候变化的证据显示,在不到10年的时间里,气候发生急剧变化。
    这些变化一般在突破了某个关键的生态“界限”后发生。拉姆斯托夫在会议上说,今后的气候变化有可能由地球大气中积累的吸收热量的气体引发。
    彼得森说,大气中二氧化碳、甲烷和一氧化二氮含量的迅速变化与气温变化同时发生。
    他说:“很多人不知道,我们目前处于一个气候状况相对稳定的风平浪静阶段。这一阶段仅有约1万年。”
    拉姆斯托夫列举了数个可能导致地球气候急剧变化的“概率低、影响大”的情形,包括南极西部的冰原融化、热带森林消亡、季风环流改变,以及洋流改变。

痛感因人而异

【路透社华盛顿7月12日电】有学者今天引证一项研究说,人的痛感就像指纹一样各不相同。这项研究的目的是让医生在疼痛治疗上获得更深的认识。
    研究人员调查了人们对同样的疼痛形式会产生什么反应:他们向受试者的颌肌注射了20分钟高浓度盐水,以模仿颞下颌关节病引起的延续很长时间的疼痛。
    他们发现,不同人大脑中“疼痛反应”的激烈程度各不相同。
    这项研究报告的主要作者、密歇根大学医学院精神病学和放射学副教授乔恩—卡·苏维塔博士说:“这也许能帮助解释为什么有些人对疼痛比较敏感而有些人则比较麻木。”
    苏维塔在一次采访中说:“疼痛反应机制的这种区别或许有助于解释为什么一些人会对疼痛及止疼药产生不同的反应。这可能对解释某些人为什么会出现慢性疼痛具有重大意义。”
    这些研究人员利用一种先进的扫描技术分析了大脑中称作内啡吠的化学信号如何与脑细胞表面的感受器相互配合,使传给大脑的身体疼痛信息减少或受到抑制。
    研究人员说,他们希望这项成果能提高人们对疼痛的认识并改进止痛方法。随着美国人口走向老龄化,关节炎和其他引起长期疼痛的疾病使越来越多的人受到折磨;因此,这项研究有着特别的意义。

简讯

科学家要求检查黄热病疫苗的安全性
    路透社7月13日报道,由于近期世界各地相继发生多起接种过黄热病疫苗的患者死亡事故,美国、澳大利亚和巴西的科学家要求对这种疫苗的安全性进行检查,但疫苗接种工作不应停止。黄热病是一种由蚊子滋生的病毒性致命疾病,在非洲、南美热带地区尤为常见,可导致肝炎、黄疸病和肾衰竭。
    喜马拉雅山冰川快速萎缩
    日本《读卖新闻》(晚版)7月12日报道,名古屋大学等单位的科学家进行的研究表明,进入90年代以后,“世界屋脊”喜马拉雅山的冰川正在快速萎缩。政府间气候变化问题研究小组指出,高山冰川融解是海平面上升的主要原因之一,包括与全球变暖的因果关系在内,今后有必要继续对其进行观测。
    科学家发现迄今为止最古老的人类化石
    美联社7月11日报道,美国伯克利加州大学领导的一个研究小组在埃塞俄比亚一偏僻沙漠发现古人类牙齿和骨骼化石,这些化石据认为是580万年前居住在森林里的直立行走人的遗骸,比目前已知最早的原始人化石还早100万年。这一发现还对科学家长期以来一直坚持的人类的最早祖先来自草原的论断提出了挑战。

每日饮红茶 血管保通畅

【中央社渥太华7月11日电】波士顿大学研究发现,心脏病患者每天喝4杯红茶的话,血管舒张度可以从6%增加到10%,这虽然不能同常人血管受到刺激后舒张度会增加13%相比,对曾经患过心脏病的人来讲,已经是够好的消息了。
    这项研究的领导人维塔博士说,红茶的效果相当于降胆固醇药、运动以及维生素C,主要原因是其中所含的flavornoids是一种抗氧化剂,可以降低低密度脂蛋白,即所谓的“坏胆固醇”。
    维塔说,由于flavornoids的寿命很短,要达到降低胆固醇的好处,我们必须经常不断地吸收含有这种成份的食物。

适应新肢体 人脑“转”得快

【美国《纽约时报》6月25日文章】题:人脑能适应新肢体
    在人体器官中,人脑的独特之处在于,能随着躯体和环境的变化改变自身和工作方式。
    例如,如果某人的上肢或下肢被截除了,那么其脑部就会重新分配,让从前控制肢体的区域做其他工作。
    这即为可塑性。科学家说,人脑的可塑性甚至比先前所知的还要强大。法国研究人员提出一个问题:如果给失去手部的人移植一只手,那他的脑中会出现什么情况?
    科学家跟踪一名在事故中失去双手,后又接受双手移植手术的患者,发现其脑部重新进行分配,让从前控制双手的区域开始控制完好的前肢。
    研究人员在《自然神经学》杂志7月号上报道说,移植手术后,患者脑部恢复了以前的组织结构。