世界当代科技史-第32节
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一套年产3000吨的提溴设备并投入生产。当前世界70％的溴是从海洋中提
取的，年产量约100多万吨。
海水中含镁量仅次于氯和钠。第二次世界大战期间，为了获得更多的镁
以满足军事需要，美国于1941年建成并投产了第一座从海水中大规模直接提
取镁的工厂。从海水中提取镁的过程，是将海水与石灰乳混合，反应生成不
溶性的呈淤浆状的氢氧化镁，过滤后用盐酸溶解生成氯化镁，经过蒸发、电
解生成金属镁和氯气。这样得到的镁纯度达99。8％。从此，美国大力发展海
水提镁工业。战后耗用的镁，几乎都来自海水。其生产技术不断成熟，成本
不断下降。40年代以后，美国从海水中提镁的经济性已高于从矿石中提镁。
60年代初，全世界每年从海水中生产的镁约15万吨。80年代初，其年产量
已达150万吨，占全世界镁的总产量的60％。
海水中铀的浓度仅为0。00334毫克／立升，但由于军事和能源工业的需
要，从40年代就开始了海水提取铀的研究。第二次世界大战后不久，英国倍
斯特尔领导的小组就试验用离子交换树脂从海水中提取铀。英国的哈威尔原
子能研究所采用连续逆流萃取技术，从20升海水中得到了60微克的铀。但
这种技术经济效益低，没有推广价值。50年代，英国学者用氢氧化钛作吸附
剂，以细棉布或玻璃棉作载体，从海水中吸附铀。这种方法也存在许多问题，
1964年已经停止采用。
日本学者尾方昇和垣花从1966年起选定钛酸、硫化铅、磷酸酯等作吸附
剂进行海水提铀的探索。1981年，日本在香川县兴建了一座年产10千克铀
的海水提铀试验厂。
中国海水提铀研究已有20多年历史。1970年，中国从海水中提取了30
克铀化合物，走在日本前面。现在已从海水中提取了数千克铀，是当今世界
上海水提铀较多的国家之一，同国外相比，技术上各有特色。中国在海水中
提取镁、溴、碘、钾等方面的研究，也已取得许多进展。目前中国海水提钾
的技术水平居世界前列，但实现大规模工业化生产尚需一段时间。
（2）海底锰结核的开采
1873年，英国“挑战者号”调查船在大西洋底部发现了大量锰结核。它
含锰25％，铁14％，还含有铜、钴、镍等20多种元素。据科学家计算，世
界大洋锰结核总储量可达 3万亿吨，而且它还以每年几千万吨的速度在增
加。本世纪50—60年代，美国、西欧、原苏联等国都对锰结核作了重点调查。
日本70年代建造了专用调查船勘查锰结核。1984年以后，中国在北太平洋
区域、南海海域都采到了锰结核。
50年代，美国开始探索锰结核的开始。1970年后，各国都争先恐后进行
锰结核的开发。近10年来，各国大洋采矿投资约2亿美元，比10年前提高
了近2倍。目前比较可行的开采技术有两种。一种是连续索斗式。它是用一
根10000米长的环形尼龙缆绳，等距离系挂一个个采矿挖斗，通过绞盘使沉
到海底的缆绳不断循环运动，带动挖斗把洋底表面的锰结核挖出来送到采矿
船上。1972年，日本、美国、法国等6国20多个公司在夏威夷海域4900米
深处，以这种横曳式采锰结核取得成功。另一种开采技术是泵式。将泵室置
于采矿船与海中输送管道中间的浮筒内，浮筒中充以高压空气，用真空吸气
机吸取海底锰结核，再由管道送到船上。1978年，美国在夏威夷海域5200
米深处先后用液压泵法和空压泵法连续采锰结核，日开采量为300吨。
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1980年，美国专门制订了“锰结核开采法”，并已生产出日采锰结核5000
吨的先进设备。日本于1982年制订了“深海海底矿业临时措施法”，成立了
深海资源开发公司，已能用泵式方法将锰结核吸上海面，最快时每小时可吸
40吨。英国、法国、原苏联也在进行试验性开采。第三世界国家为维护本国
的海洋权益，近年来也积极投入大洋锰结核勘探开采活动。预计到本世纪末，
锰结核的开发将实现商业化生产。
1974年，科学家发现了海底热液矿床。它含有铜、金、银、铂、钴等多
种重要元素，而且比锰结核相对容易开采。美国、日本、法国、加拿大等国
从80年代初开始对海底热液矿床进行大规模调查研究，积极准备开采。有人
认为，海底热液矿的商业性开采，有可能在锰结核商业性开采之前实现。
6。海洋生物资源开发
海洋生物资源极其丰富，已知有海洋生物20多万种，其中约有18万种
动物。科学家估计，世界海洋可提供的食物要比全部耕地提供的食物多1000
倍。
第二次世界大战以来，出现了合成纤维织成的防腐渔网、液压传动的动
滑车、绞网机等先进技术，海洋渔业的机械化、科学化程度不断提高。1950
年，世界捕鱼量为2110万吨，到1989年已增至近1亿吨。60—70年代，一
些国家又提出了“海洋牧业”的设想。海洋生物资源的开发出现了捕捞业与
增养殖业并举的局面。
（1）海洋捕劳船
本世纪50年代，渔业机械化迅速普及到各国。到70年代中期，主要渔
业国渔船吨位增大，数量增多。1959年，全世界大于100总吨的渔船为4100
艘，到1978年已增至2万余艘。1974年，确认200海里领海后，由于不能
去别国领海捕捞，各国开始转向发展较经济的、远近皆宜的中、小型渔船，
并从单一作业船向拖、围为主的兼作船及多种作业船发展。公海渔船也大批
建造出来。40年代出现的综合船队，到60年代已颇具规模。综合船队由捕
捞船、运输船、基地船组成。基地船除加工外，还能为捕捞船补给所需物品，
提供医疗、文娱、小修等服务。70年代初，世界上已出现万吨级以上的基地
加工船和渔业运输服务船。
（2）鱼群探测技术
50年代以来，鱼群探测技术迅速提高。探鱼仪的性能逐步改善，除了垂
直探鱼仪外，60—70年代还出现了水平探鱼仪。70年代后期，挪威生产出
CD环视声纳系统，使用计算机收集和综合处理船上各种仪器的数据。在荧光
屏上显示出渔船、渔具和鱼群的状况及整个捕捞过程。现在，红外探鱼仪、
激光探鱼仪也已投入应用。50年代后，一些国家利用飞机探察鱼群。1978
年，美国发射了专业卫星，使用多光谱扫描仪和高分辨辐射仪，获得渔业情
报图，通过传真系统，提供给渔业公司和渔民。1979年7月，原苏联的宇宙
飞船利用遥感测到非洲以东250—300公里的海面上有100公里长、2公里宽
的大面积鱼群，立即指挥渔船赶去捕捞，获得了日捕鱼量45吨的特大丰收。
近些年来，一些国家发展了诱鱼技术。它是利用某些鱼类的生活习性，
创造某种条件把鱼吸引到一起，进行捕捞。现在采用较多的是光诱捕鱼和声
诱捕鱼技术。
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（3）海洋种植、养殖业
海水种植就是人工培育海生植物。海洋养殖是人工生产苗种、养育海生
动物。由于仅靠捕捞已不能满足人们日益增长的需要，而且捕捞过度会造成
海洋生物资源枯竭，所以本世纪中期以来海洋种植、养殖业发展很快。在这
方面，中国、日本、印度、南朝鲜和原苏联位居世界前列。50年代初，中国
在北方海域种植海带技术已经成熟，并通过科学研究把属于寒流海域的海带
逐渐南移，50年代末已在东海的浙江、福建大量繁殖。70年代，中国选育出
两个高碘、高产新品种。目前中国已形成黄海和东海两个养殖区，在海带、
紫菜等种植方面，产量居世界第一，对虾养殖也处于世界先进水平。
日本现已发展了海底农场，从事人工养殖的企业1。8万多个，海水养殖
的产值已占沿海水产业总产值的39。6％。日本在海湾、河口等地建立了计算
机控制的孵化场、海藻场和牡蛎养殖场等自动化综合牧场，养殖的名贵鳟鱼
近10年产量增加了10倍。原苏联海水养鱼的年产量已超过8万吨。到1990
年，美国建立了4万公顷的“海洋农场”，大面积养殖巨藻，并开展珊瑚岛
资源的人工养殖和开发，年产值达1000万美元以上。目前，海水养殖的鱼种
已近百种，此外还有虾类、贝类、藻类等。1989年，世界养殖总产量增至1320
万吨，占世界水产总量的14％。
海洋养殖业的发展，开辟了海洋生物资源开发的广阔前景“耕海”、“牧
鱼”时代即将到来。
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十一、几个重要领域的科学技术进展
当代基础科学和应用技术的不断进步，推动了社会各个领域科学技术的
蓬勃发展，其中农业科学技术、医药科学技术、军事科学技术的发展尤为令
人注目，影响也较大。60年代以来，全球环境问题日益引起人们关注，各国
纷纷投入力量进行研究。一门新兴的综合性学科——环境科学应运而生。
1。农业科学技术的发展
本世纪50年代以来，农业生产技术迅速进入到了高度机械化、电气化、
自动化和化学化为特征的先进技术行列。在新技术革命中产生的高新技术特
别是生物技术不断向农业渗透、扩散，极大地推动了农业科学技术的变革。
在农业机械方面，从50年代起拖拉机逐步向大型化发展，到70年代，
美国的拖拉机已达450马力。同时，拖拉机上安装了液压操纵、电子自动控
制、激光定位等技术装置，使其功能大大提高。日本在第二次世界大战后大
量生产小型手扶拖拉机。与拖拉机配套的农业机具也逐步在许多国家发展起
来。70年代，出现了整地、播种、施肥、镇压等工序一次完成的联合作业机
具。现在，从耕种、施肥、喷药、排灌到收割、运输、贮存和加工已全部实
现了机械化。美国在40年代就实现农业机械化，加拿大、英国、法国、德国、
丹麦、日本及原苏联在50—60年代也完成了农业机械化。畜牧业也普遍使用
了机器。在一些自动化封闭式的养鸡场、养猪场和工业化的养牛场中，各个
生产环节都实现了机械化和自动化控制。目前许多发达国家正在发展“万能”
通用拖拉机。此外，农用飞机、气象卫星等也在农业生产中大显身手；电子
计算机的广泛采用进一步提高了机械化和自动化的程度。
农作物优良品种的推陈出新，使农业生产不断出现飞跃。1956年，美国
培育的杂交高梁开始大面积种植，使其产量迅速增长。由美国农学家布劳格
等人于60年代初育成的“墨西哥小麦”，使小麦亩产量由50公斤提高到
178。65公斤。于60年代中期育出的“菲律宾水稻”，在亚洲、拉美一些热
带国家推广后，使水稻产量猛增。小麦和水稻的这两个优良品种的育成，在
60年代掀起一场“绿色革命”。现在，激光育种、单倍体育种、细胞融合、
基因工程育种等新技术已不同程度地用于优良品种的培育中。在90年代初兴
起的新的绿色革命 （第二次绿色革命）中，“基因革命”正成为最有前途的
一个竞争目标。中国在杂交水稻及玉米、大豆、棉花等优良品种的培育技术
方面处于世界领先行列，实际上已进入第二次绿色革命阶段，并且形成了自
己的特点。
2。医药科学技术的发展
第二次世界大战以后，化学药物的研究开发达到一个高潮，60年代后期
进入稳步发展时期。人们合成了一系列抗结核药、心血管病药、抗病毒药、
抗肿瘤药等药物，为人类健康和医疗做出了贡献。60年代以来，人们在胸腺
素、干扰素、前列腺素的研究方面取得重要进展。1961年，澳大利亚科学家
发现了胸腺的“中枢作用”，此后，人们从牛胸腺、猪胸腺中成功提取了胸
腺素，但对它的治病机理仍知之甚少。1957年，英国�
