论文部分内容阅读
世界未来巨大的工程很多，可列举出十几项，这些工程的实现将给人类的命运带来新的光明，也为宏观工程提出了新的课题。但开辟未来不仅是科学技术的问题，而是需要把政治、经济、哲学、法律、环境、甚至艺术的因素综合考虑进去，从宏观角度向巨大的工程挑战，设计出切实可行的美好蓝图。这就是宏观工程的宗旨。
且看下面几项宏观工程的设想和蓝图：
极超音速地铁
这是美国二十一世纪骨干交通网，该地铁只需用21分钟即可由纽约到达洛杉矶。地铁时速2．2万公里，计划引进日本的“磁悬浮”技术，整个隧道为真空装置，电车行驶中无空气阻力，可获得极高的速度。这是一项史无前例的计划，并非空想，此计划正在拟定之中。进行这样的工程已不存在技术上的问题，只是在交通体系上还有问题需要考虑。据日本新日铁公司进行的调查，美国现有高速公路网已接近设计寿命，全国60％的高速公路、42％的桥梁及50％的上下水道需要革新。这笔更新费用已在美国国会通过预算，折合230兆日元。目前的问题是用这笔经费更新高速公路，还是开辟全新交通设施，极超音速地铁方案就是在这种背景下提出来的。该计划如果投入实施，大约在2050年即可通车。
环球隧道
美国正在构思环球隧道计划，这是一个更加宏伟的设想。隧道横跨美洲大陆，由阿拉斯加开始，穿过白令海，连接西伯利亚、欧洲和伦敦；另一条由俄罗斯的库页岛起，经由日本列岛、朝鲜半岛、中国、印度支那，两条隧道组成环球交通网。开掘上述隧道，需要最新隧道自动掘进机。这种掘进机用核能作动力。用核能加热器加热钻头，使钻头在3000度高温下熔化岩石。被熔化的岩石由机器尾部喷出，通过另一种设备把冷却的岩浆制成隧道衬里，从而形成隧道的初期内衬，这种技术可大大加快工程的进度。此项掘进技术在美军修建沙漠地区移动式洲际导弹发射井时已进行过初步设计，如果这一技术实用化，可在短时间内掘出长距离隧道。有人建议，北大西洋海底比较稳定，在此海底可不必开辟隧道，可铺设强化隧道塑料管。
第二条巴拉马运河
早在第二次世界大战结束时就有人认为，巴拉马运输能力已达到极限，这条运河不能通过4万吨以上的大型轮船。允许通过的轮船要进行复杂的水位调节，通过运河需要三天时间。本世纪初，关于巴拉马运河的问题出现过两种不同的意见，一种是在巴拉马国内其它地方开辟一条新运河；另一种意见是在尼加拉瓜开一条新运河。近年来又出现了第三种意见，这种意见是不开掘运河，而是在地面修一个超大型混凝土地上“水渠”，把太平洋和加勒比海连接一体。“水渠”两侧设置闸门，可进行水位调节。这样的工程比开掘运河大为省力。据统计，开一条运河土方工程量达8亿立方米，而混凝土“水渠”又可解决日本和美国的钢铁和水泥过多的问题。从使用廉价的材料这一点来考虑，“水渠”的方式颇有魅力。此外，有人提议，以公路形式沟通太平洋和加勒比海，公路上通过巨大的拖车，轮船载在拖车上通过。这一建议似乎有点胡思乱想，然而目前的技术水平并不难实现。
宇宙空间站
美国正在决心开发新的宇宙飞船。首先计划在距离地面500公里的低空轨道上。以国际合作的方式置一座多功能宇宙空间站。这一宇宙空间站预计1997年即可发射并投入使用，总耗资将达2亿兆日元。由于宇宙空间站处于一种失重状态，便于研究制定只有在失重状态下才能研制的药品。比如，研制药品时，为使其中化学物质游离出来，一般采用电游离法这门技术。由于地面有重力，往往不能获得理想的纯度。而在失重状态下可使纯度提高几倍，生产速度可以提高几百倍。宇宙空间站建成后，任何人都能廉价得到那些贵重药品。此外，在失重状态下还可以制造出全结晶结构的高性能半导体、高密度集成电路，其质量也能获得迅速提高。
印度次大陆运河网
印度、巴基斯坦和孟加拉国三国的人口为9亿，仅次于中国。然而上帝只给这一地域诞生了众多的人口，并没有为他们提供丰富的资源。在印度次大陆，唯一的资源就是喜马拉雅山的雪水，那里有印度河、恒河、布拉马普特拉河三大水系。由于控制不佳，恒河和布拉马普特拉河常泛滥成灾，给农业发展带来很大的影响。如果这两条河的治理和灌溉获得成功，两河流域目前年产量1．4亿吨谷物可一举提高到10亿吨，甚至可能达到20亿吨。这样不仅能够解决印度次大陆粮食不足的问题，还可一跃成为粮食出口国。目前有人提出连接恒河和布拉马普特拉河方案，还有沿着印度半岛开掘运河的方案，为挽救21世纪人类的饥饿，这都是理想的方案。
太阳能发电卫星
这是日本宏观工程的重点工程之一，初步设计已经完成，目前正处于如何具体化阶段。太阳能发电卫星原理很简单，在静止卫星轨道上设一个大型光源接收装置，通过它把阳光变为直流电贮存在太阳能电池里，再把直流电通过微波装置传达到地面，用以补充地面的电力不足。实现这一计划已无技术上的困难。只是成本相当于目前电力的两倍以上。
(责任编辑／杨剑鸣)
且看下面几项宏观工程的设想和蓝图：
极超音速地铁
这是美国二十一世纪骨干交通网，该地铁只需用21分钟即可由纽约到达洛杉矶。地铁时速2．2万公里，计划引进日本的“磁悬浮”技术，整个隧道为真空装置，电车行驶中无空气阻力，可获得极高的速度。这是一项史无前例的计划，并非空想，此计划正在拟定之中。进行这样的工程已不存在技术上的问题，只是在交通体系上还有问题需要考虑。据日本新日铁公司进行的调查，美国现有高速公路网已接近设计寿命，全国60％的高速公路、42％的桥梁及50％的上下水道需要革新。这笔更新费用已在美国国会通过预算，折合230兆日元。目前的问题是用这笔经费更新高速公路，还是开辟全新交通设施，极超音速地铁方案就是在这种背景下提出来的。该计划如果投入实施，大约在2050年即可通车。
环球隧道
美国正在构思环球隧道计划，这是一个更加宏伟的设想。隧道横跨美洲大陆，由阿拉斯加开始，穿过白令海，连接西伯利亚、欧洲和伦敦；另一条由俄罗斯的库页岛起，经由日本列岛、朝鲜半岛、中国、印度支那，两条隧道组成环球交通网。开掘上述隧道，需要最新隧道自动掘进机。这种掘进机用核能作动力。用核能加热器加热钻头，使钻头在3000度高温下熔化岩石。被熔化的岩石由机器尾部喷出，通过另一种设备把冷却的岩浆制成隧道衬里，从而形成隧道的初期内衬，这种技术可大大加快工程的进度。此项掘进技术在美军修建沙漠地区移动式洲际导弹发射井时已进行过初步设计，如果这一技术实用化，可在短时间内掘出长距离隧道。有人建议，北大西洋海底比较稳定，在此海底可不必开辟隧道，可铺设强化隧道塑料管。
第二条巴拉马运河
早在第二次世界大战结束时就有人认为，巴拉马运输能力已达到极限，这条运河不能通过4万吨以上的大型轮船。允许通过的轮船要进行复杂的水位调节，通过运河需要三天时间。本世纪初，关于巴拉马运河的问题出现过两种不同的意见，一种是在巴拉马国内其它地方开辟一条新运河；另一种意见是在尼加拉瓜开一条新运河。近年来又出现了第三种意见，这种意见是不开掘运河，而是在地面修一个超大型混凝土地上“水渠”，把太平洋和加勒比海连接一体。“水渠”两侧设置闸门，可进行水位调节。这样的工程比开掘运河大为省力。据统计，开一条运河土方工程量达8亿立方米，而混凝土“水渠”又可解决日本和美国的钢铁和水泥过多的问题。从使用廉价的材料这一点来考虑，“水渠”的方式颇有魅力。此外，有人提议，以公路形式沟通太平洋和加勒比海，公路上通过巨大的拖车，轮船载在拖车上通过。这一建议似乎有点胡思乱想，然而目前的技术水平并不难实现。
宇宙空间站
美国正在决心开发新的宇宙飞船。首先计划在距离地面500公里的低空轨道上。以国际合作的方式置一座多功能宇宙空间站。这一宇宙空间站预计1997年即可发射并投入使用，总耗资将达2亿兆日元。由于宇宙空间站处于一种失重状态，便于研究制定只有在失重状态下才能研制的药品。比如，研制药品时，为使其中化学物质游离出来，一般采用电游离法这门技术。由于地面有重力，往往不能获得理想的纯度。而在失重状态下可使纯度提高几倍，生产速度可以提高几百倍。宇宙空间站建成后，任何人都能廉价得到那些贵重药品。此外，在失重状态下还可以制造出全结晶结构的高性能半导体、高密度集成电路，其质量也能获得迅速提高。
印度次大陆运河网
印度、巴基斯坦和孟加拉国三国的人口为9亿，仅次于中国。然而上帝只给这一地域诞生了众多的人口，并没有为他们提供丰富的资源。在印度次大陆，唯一的资源就是喜马拉雅山的雪水，那里有印度河、恒河、布拉马普特拉河三大水系。由于控制不佳，恒河和布拉马普特拉河常泛滥成灾，给农业发展带来很大的影响。如果这两条河的治理和灌溉获得成功，两河流域目前年产量1．4亿吨谷物可一举提高到10亿吨，甚至可能达到20亿吨。这样不仅能够解决印度次大陆粮食不足的问题，还可一跃成为粮食出口国。目前有人提出连接恒河和布拉马普特拉河方案，还有沿着印度半岛开掘运河的方案，为挽救21世纪人类的饥饿，这都是理想的方案。
太阳能发电卫星
这是日本宏观工程的重点工程之一，初步设计已经完成，目前正处于如何具体化阶段。太阳能发电卫星原理很简单，在静止卫星轨道上设一个大型光源接收装置，通过它把阳光变为直流电贮存在太阳能电池里，再把直流电通过微波装置传达到地面，用以补充地面的电力不足。实现这一计划已无技术上的困难。只是成本相当于目前电力的两倍以上。
(责任编辑／杨剑鸣)