聚焦新经济 - 第3章 高科技:新经济的动力之源

作者:【经济类】 【28,895】字 目 录

双星的发射价格为1亿美元左右;通用动力公司发射的静止轨道卫星重量最大可达3000于克以上,每次发射费用在4000万一9000万美元之间;麦道公司的“德尔地d型”火箭可将重约1350千克的卫星送入地球同步轨道,其一次发射费约为4500万一5000万美元。

20世纪90年代初期,俄罗斯加入到国际卫星发射自由市场中。俄罗斯的发射实力足以让西方卫星发射公司的老板感到威胁,所以他们一在试图阻止俄罗斯获得商业卫星发射合同。美国政府也宣布“禁止美国造的卫星出口到俄罗斯”的禁令,这给俄罗斯真正进入国际卫星发射市场带来了压力,但是俄罗斯在火箭发射卫星方面的确有着很大的优势:推力大、保险度高、发射费只有美欧公司的一半。我国这几年也开始进入卫星发射市场,而且业绩不俗。1990年4月7日,我国“长征3号”运载火箭在西昌发射场将一颗1250千克的“亚洲卫星二号”发射送人静止转移轨道,从而顺利地进入国际卫星发射市场,这是我国第一次发射美国制造的商用卫星。1997年10月17日,中国“长征2号”运载火箭在西昌卫星发射场将“亚太2号”通信卫星成功送入预定轨道。至此,由中国长城工业总公司承揽的“亚太2号”通信卫星发射服务合同圆满完成。3.太空制葯开碑葯业新局面

连续式电泳机,它的功用是在失重的环境里,从一系列样品中提取几乎纯净的蛋白质。医学研究表明,目前人们所患的若干很难对付的疾病,是由于人体内缺乏某些特殊的蛋白质而引起的。

提取特纯的蛋白质葯物要用到电泳的原理。所谓电泳法,其原理是让含有生物物质的溶液,从两片带电的极板之间的槽中流过,由于不同的生物物质在溶液中所带电荷不同,分子量不同,受到电场的作用力亦不同,因此,它们沿着不同的路线流动,这样,就把细胞、血球、酶或干扰素等不同的生物物质分离开来。当然,在地面上也可利用电泳法提纯生物物质,但由于重力的作用,液体内各部分的温度是不均匀的,一部分较热,热的液体上浮,冷的液体下沉,形成了对流,对流是破坏电泳法高效提纯葯物的大改。因此,在地面上制不出特纯的葯物,即使能够利用特殊的工艺制成极少量,价格也是非常昂贵,一般患者是消费不起的。

如果在太空中制取,由于太空是一个微重力环境,不存在对流,不存在对葯物纯度有影响的其他因素,因此在太空中利用电泳法制取的产品纯度比在地球上高4倍,生产效率高600一900倍,这样高的生产效率必然导致成本的下降。“阿波罗一联盟号”飞船在进行联合飞行时,曾进行过电泳分离试验。试验结果表明,在失重环境下可以从大约5%的肾细胞中分离出尿激素,这种尿激素是溶解血栓或凝血的一种特效葯,如果能在太空城中投入批量生产,仅美国一个国家,每年就可以使5万人免死于凝血症。

空间生产蛋白质晶体,已在地面实际应用中显示出了广阔的前景。大家都知道,如果依据人的意志来改变蛋白质晶体的结构,必然会要求测定和研究被改造对象的空间结构,以便进一步提出修改方案。许多医葯是通过与特定蛋白质相互作用来发挥葯性的。在空间这一特定环境下,对蛋白质晶体的生长极为有利,这样就可以测定蛋白质晶体结构。如在空间生产的干扰素、淋巴细胞、激素已经成为极有发展潜力的一类葯物,可以在治疗癌症方面发挥极大的作用。到目前为止,在太空生产高级特效葯品的工作还处于试验阶段,但它的发展前景是激动人心的,也是十分迷人的。疫苗制品的生产,人体细胞和蛋白的提纯和制造,红血细胞生成素的制取,各种激素或酶的生产,白细胞或红细胞的分离和培养等,都可能发展成为商业利润极为可观的产业。有人估计,仅就疫苗一项,每年可能得到的经济收益将超过15亿美元,因此空间制葯业和生物制品必将在航天产业中占有越来越重要的地位,而且是新经济时代人类在太空优先考虑的发展项目之一。4.空间加工发展高精尖产品

未来的航天技术在运用到空间产业化的进程中,除了积极发展与人类健康密切相关的制葯业和生物制品外,还可以利用空间环境,得天独厚的条件来发展高精尖的新产品和新材料制造业。

为什么说在宇宙空间中可以制造比在地球上精度更纯、技术更好的产品呢?这是因为空间轨道处于微重力和高真空的环境里。当然严格地讲,空间里的任何物体都会受到地球引力的影响,但对于距离地球遥远的空间轨道来讲,这种影响显然是可以忽略不计的,对于材料加工,微重力是求之不得的理想环境。在地球上,由于存在沉积、对流、浮力等类的地球引力效应,常常给材料加工带来严重的影响。

在材料加工过程中,当材料的不同组成部分以熔融状态变成固态时,对流和沉积这两种地球引力效应将交替地发生作用,从而破坏了材料的均匀性及其应有的性能。

对材料进行加工所面临的一个严重的问题就是材料的污染。在地球上常常需要把材料装在容器里才能进行加工。例如:钨的熔点为3400℃,当把它加热到溶化时,不论什么材料制成的容器都会同钨发生化学作用,从而影响钨的纯度。而在微重力条件下,没有浮力存在,液滴更易悬浮,因而冶炼金属时可以不使用容器,而是采用悬浮冶炼法,其优点是冶金温度不受容器耐温能力的限制。因此,悬浮冶炼不仅能进行高熔点金属冶炼,而且可避免被冶炼物与器壁发生化学作用而被污染以及非均匀结构结晶的出现,除改善合金组织外,还使金属纯度大为提高。

在微重力条件下,内聚力和表面张力仍然存在,不产生地面上常见的自重变形,能制造出椭圆度极小的球体,且可控制产品形状,可以制造特别细的金属丝。因为没有浮力,液体内的气泡跑不出去,在各种粒度的液体中均可保持气泡。利用这一特性,可以在空间冶炼出泡沫金属材料,如同泡沫塑料的“泡沫钢”,这种钢的结构中均匀分布许多气泡,质量很轻,甚至能浮在水面,而坚硬度和普通钢相同。

从某种意义上讲,浩翰的宇宙空间是人类进行材料加工的天然工厂,更是人们进行科学试验的理想之地。近年来,科学家们在美国和前苏联的空间站上进行了许多空间加工试验,取得了可喜的成绩和宝贵的经验,这也预示着在不久的将来,空间加工业将从实验室走出来,真正实现商业化的大批量生产,为更加舒适的人类生活提供一系列高精尖产品。

未来的发展中,以高科技为支柱的新经济将为航天技术提供一个极为广阔,大有作为的新天地。航天技术在丰富、推动新经济的同时,也为人类开辟着更为美好的全新的生存空间。

六、海洋技术:开拓经济新天地1.海洋矿产资源开发潜力大

仅把新经济与信息、网络等同起来,未免偏颇。新经济如初春的阳光,洒满人间,催生万物。作为新经济中前沿领域的海洋技术,便是大潮中的一支主流。

众所周知,矿产资源是现代工业的重要原料,也是所有经济形态运作的保证条件。自古以来,人们所需的矿产资源绝大多数是从陆地上采取的。但是随着工业突飞猛进的发展,人们对矿产资源的需求与日俱增,所需求的矿产资源的数量以及种类变得越来越多,与之相对应的是陆地的矿产资源日趋减少,不仅储量减少,而且矿藏品位降低,某些矿产(如钢)只能维持20多年。而占地球表面积71%的蓝色海洋却蕴藏着丰富的矿产资源。因此,人类为了自身的生存和发展,势必要把开采矿产资源的目光从陆地转向海洋。向海洋寻求新的矿产资源基地,已经是许多海洋国家将要面临的选择和机遇。

随着新经济的到来,现在海洋高科技的发展给人们展现了一个令人鼓舞的海洋矿产资源开发前景:至今已发现海底蕴藏的多金属结核矿、磷矿、资金属和稀有元素砂矿、硫化矿等矿产资源达6000亿吨。若把太平洋底蕴藏的160多亿吨多金属结核开采出来,其镍可供全世界使用2万年,钻使用34万年,锰使用18万年,铜使用1000年。海洋底的石油、天然气资源也极为丰富,全世界海洋石油蕴藏量为1450亿吨,占世界石油总储量3000亿吨的45%以上,海洋天然气储量为140亿立方米,1988年世界海上油气探明可采储量,分别已接近450亿吨和300000亿立方米。现已发现在水深1000一3000米的大陆波麓,蕴藏着与大陆架海底同样多的海底石油,这将是21世纪潜在的巨大石油资源。2.海洋化学资源开发方兴未艾

浩翰的海洋,海水的总量约为13,7亿立方千米。其中含有十分丰富的化学资源。

海水中除含有取之不尽、用之不竭的淡水资源外,还溶存有大量无机盐类,总量可达5x10”6吨,也就是说,在每立方千米的海水中,大约含有3500万吨无机盐类物质。陆地上天然存在的各种元素,海水中几乎都能找到。经确认,海水中主要溶存元素已近80种,其中有17种元素是陆地上所稀缺的。根据计算,在1立方千米的海水中,溶有2700多万吨氯化钠,320多万吨氯化镁,220多万吨碳酸镁,120多万吨硫酸镁,如果把海水中的盐分全部拆出,平铺在陆地上,陆地的高度会增加150米;假如把海水全部蒸干,海底将会积有60米厚的盐层,这个盐层的体积如此巨大,甚至把整个北冰洋填平还绰绰有余。

海水中数量最大的资源是淡水。随着世界人口的增加和工农业的飞速发展,对淡水资源的需求与日俱增,陆地淡水供应日渐不足,因此在今天,人们在面对水资源危机这一世界性的难题时,更多的把注意力转向海洋,希望能从海洋里获得淡水。海水淡化也已成为涉及人类生存和发展的重大问题。

目前,人类不仅从海水中提取盐、钾、澳等资源,而且还着手从海水中提取更加贵重的资源。例如用于原子能发电和国防的核燃料钢,海洋中储量为50亿吨,为陆地上储量的4000倍;作为热核能源的理和复,海洋中分别含有2500亿吨和23.7万吨。这些物质为原子能工业和核聚变发电带来潜在远景。预计从海水中提取理和重氖,将在21世纪进入实用阶段。随着海洋高新技术的开发,海水将成为开发多种物质的液体矿产资源。

人类开发利用海水化学资源有着悠久的历史。到目前为止,开发海水化学资源呈现一种综合化的趋势,即将海水淡化后,被分离出的卤水,再经浓缩用于化学元素的提取,通过这种方法可以从海水中提取几十种产品,其中主要有淡水、食盐、镁、澳。钾等。近年来,海水提铀的研究也取得了一些进展。

3.海洋受阅资源开发大有可为

作为人类起源地的海洋,今天已是一个可供人类利用并为人类造福的巨大空间。海洋空间包括海上、海中和海底。借助于科学技术,对这些空间进行直接的开发利用,以及潜在前景的开发利用,这些统称为海洋空间资源。自古以来,人类就利用海洋空间从事交通运输。但是,海洋空间利用作为重要的工程技术问题,是科学技术高度发达的现代才提出来的。由于人口无节制地急剧增长,使人类赖以生存的家园——陆地空间不断地相对缩小,于是,掌握了先进科学技术的人们,把目光转向了海洋空间,要把海洋空间开辟成为适于人类生存和为人类所用的第二家园。海洋空间作为一种可供开发利用的重要资源,日益引起人们的关注。

对海洋空间资源的开发利用,既有传统的,也有现代的。人们在海上驶舟行船,运送货物,有很长的历史,但是,随着生产力的发展,海洋空间利用已经由传统的海洋工程、海上交通,向近海、深海和海底空间发展。目前,人们已经在海上建起了人工岛、规模宏大的海上城市设施、飞机场、仓库、码头等。开发海洋空间利用技术,已经引起海洋国家的高度重视。在20世纪末。21世纪初,海洋空间利用技术,将会有长足的进展。4.海洋生物资源开发前景广阔

占地球表面积约71%的海洋,是鲸类、鱼类、虾类、蟹类。贝类、海藻类等生物和通过显微镜才能看到的微小生物的生活栖息场所。这些生活在海洋中的生物,有巨大村生产能力。据科学家计算,全球海洋浮游生物的年生产量为50000亿吨。在不破坏生态平衡的情况下,每年可向人类提供300亿人口食用的水产品。

人类对海洋生物资源的开发的认识是在不断变化的。很久以前,人们认为海洋生物资源是取之不尽、用之不竭的,单纯的海洋捕捞业曾长期占据海洋生物资源的开发领域。20世纪50年代,人们认识到不能无节制地从事海洋捕捞,而应有捕有养,大力发展海水养殖,于是出现了

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