中药作用的机制目前仍是一个谜。本文提出，中药动植物成分中的核酸经过煎煮热变性、胃酸变性、肠液复性、胆汁乳化、脂质体形成等体内外处理过程后，将有可能通过自然生理的过程，经过消化道将外源性基因导入人体细胞中，而达至基因治疗的功效。初步的实验结果也已证实了上述消化道转基因方式的存在。消化道转基因的巧妙过程，将为基因治疗提供一种更为简便易行、既符合生理特性又疗效确切的全新模式；并有可能由此最终揭示中医药治疗的机制，使这一中华民族的传统宝藏得到重新开发和弘扬。

持续发展是与地理学关系最密切的世界性命题。探讨持续发展的理论与实践机制，将进一步推动地理科学理论体系的变革，成为跨世纪的区域地理科学研究的主流方向。

20世纪50年代，揭开了人类进人空间时代和信息社会的序幕。人造卫星和计算机的飞速进步，为研究复杂的地球系统提供了快速覆盖全球的准同步的丰富信息资源以及跨越时空局限的分析模拟与预测预报的信息处理手段。在地球科学、生命科学、空间科学与信息科学之间，逐步构成一个跨学科的新兴领域或新的生长点。及时抓住这个机遇，因势利导，不仅对地球科学的现代化有所促进，而且有助于促进“信息高速公路”、“卫星应用与应用卫星”等高新技术产业的发展，使其取得切实的社会、经济效益和生态效益，为社会经济的可持续发展提供宏观调控与生态工程设计的信息保证。

21世纪即将到来，生物科学由于研究对象的复杂性，曾经长期处于主要只能作外表观察描述的浅析阶段，其发展显著落后于其它学科而较少受到重视。可是，近几十年来，情况有了很大的变化，由于化学、物理等学科的交叉渗透，其研究获得了令人瞩目的进展。人们对错综复杂的生命活动的探索，在微观上已经深人到器官、组织、细胞、细胞器和分子水平来解析其内部的精微结构和巧妙功能，在宏观上已经扩展到研讨生物圈的动态，为人类认识生命的奥秘、指导自己的实践，显示了美好的前景，从而使生物科学逐渐成为一个重要的主导学科。

经过35亿年的生物进化，地球上有了生命、高等动物、高等植物和人类。探索生命之奥秘一直是自然科学的中心课题。1828年伍勒人工合成了尿素，宣告了生命力学说的破产。现代科学研究表明，生命体内没有发现特殊的作用力，没有特殊的原子及人工无法合成的分子。生命现象之所以特殊，在于分子间相互作用力特殊的协同作用，在于分子组装成特殊的高级聚集体，或称高级结构。这种靠分子间作用力的协同作用组装成的分子聚集体简称超分子。换言之生命之奥秘主要在于超分子层次。

原子或分子团簇，简称团簇(Cluster)或微团簇(Microcluster，是几个至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成相对稳定的聚集体，其物理和化学性质随所含的原子数目而变化。团簇的空间尺度在几埃至几百埃的范围内，用无机分子来描述显得太大，用小块固体描述又显得太小，许多性质既不同于单个原子、分子，又不同于固体、液体，也不能用两者性质作简单线性外延或内插来得到。因此，人们把团簇看成是介于原子、分子与宏观固体之间物质结构的新层次，是各种物质由原子、分子向大块物质转变的过渡状态，或者说，代表了凝聚态物质的初始状态。正象胚胎学以其特殊的、许多情况下是唯一的方式说明生物学规律一样，团簇的研究有助于我们认识大块凝聚物质的某些性质和规律。

面对一种重要的物理学定律的形成，或者是一个新学科的提出，首先从认识论高度来思量一下，颇有必要。此举不但可以衡量其重要性，认识其在探索自然过程中的地位及作用，同时也有利于有关研究方法学的建立。团簇(Cluster >意指由有限原子(或分子)组成的小团粒。在国内有人把它叫“原子团簇”，另有人则译为“原子集团”。眼下的研究已经表明，此类小团粒体系具有既不同于原子、分子，也不同于凝聚态物质的性质。而对于给定的团簇，其具体物性要随所包含原子数的不同而变化。鉴于人们已意识到对这种物质进行研究的重要理论意义和广泛诱人的技术应用前景，因而甚至有人把团簇称为物质存在的第五种状态。

当今综合国力的竞争，在很大程度上决定于科学技术发展的状况和优秀科学技术人才在全人口中所占的比例。在我国国民经济持续快速发展的过程中，对地质学发展的需求愈来愈高。地球科学的根本任务在于认识地球，协调人类生存发展与自然的关系;具体内容是寻找并合理开发利用我们赖以生存和生产的地上和地下资源及能源，保护和改善人类生活的环境，减少地质灾害。对于地质学，也不例外。

也许你在灯下读着红楼梦，林黛玉的死会突然让你和宝玉一样痛哭;也许你在课堂上为忽然灵机一动，解开一道数学难题而兴奋不已;也许你第一次听到‘“血染的风采”一曲时，会深深地被打动……。所有这些精神活动都来自我们的大脑，这仅有几公斤。重的活生生的东西。当我们解剖开头壳，会看到整个大脑。它由灰、白两色形成，灰色的组织是由神经细胞构成，起着关键的作用，大约有1000亿个神经细胞在我们的大脑内(见封三图);白色的组织是由起着联线作用的轴突组成，它们连接神经细胞，把我们从听觉、视觉、触觉、嗅觉和味觉这五官得来的信息交给神经细胞处理，并将结果送去执行器官，产生行动和语言。

21世纪将是向材料性能极限挑战的世纪。金属材料的研究将逐步地由重视传统的组织结构、力学性能等方面的研究转向重视功能性能方面的研究，从而最大限度地发挥金属材料的使用价值。金属的腐蚀与防护就是其中最富于发展前景的研究方向之一。

颗粒膜(Granular films)是微颗粒嵌人薄膜中所构成的复合薄膜，是一类人工功能材料，它兼具微颗粒与薄膜双重特性。原则上，任意两种或多种组元，如在高温不相固溶，通常可采用共蒸发、共溅射的工艺获得颗粒膜，组成、各组成间的比例、工艺条件等参量的变化均对膜的特性有显著的影响，因此可以在较多自由度的情况下人为地控制复合膜的特性。

中医经络的结构基础目前仍然是个谜。本文提出，经络可能是心肌电位通过血液传导而形成的电磁场矢量轨迹。这一假说，不仅可以合理地解释中医理论中“经络气血”等概念的各种特点，而且揭示了“气”和“经络”的产生机制。

晶体按其组成粒子之间相互作用的键型可分为共价晶体、离子晶体、金属晶体以及分子晶体四类。大多数获得广泛应用的晶体材料属于前三类，本文中无机晶体即指这三类。分子晶体包括有机分子晶体和无机分子晶体，本文中分子晶体一词多指有机分子晶体。有机化合物的分子晶体由于其物理坚固性和化学稳定性远不如无机晶体，且又没有表现出特殊的电磁声光性质，故长期以来在材料界默默无闻。

在近代科学中，声学是最早发展的学科。早在16世纪，伽里略(Galieo，以研究单摆振动著名的科学家)就曾对弦的振动、弦长与所发声音的音调的关系，音调与频率的关系和共振做了详尽的观察和推论。他还观察了用手摩擦酒盅边缘使之发声时，音调和水纹的关系和铲除铜板上的铜锈时所发出的尖叫音调与铲掉的铜锈所形成条纹距离的关系。

细胞间体液中的蛋白质和多肽具有与人类语言非常类似的特点，行使着传递细胞内外信息的功能，故在此定名为细胞语言（Ｃｙｔｏｌｏｇｕｅ）。细胞语言学的研究，将为揭示细胞间精密的通讯机制、破译细胞语言、人为控制细胞的功能、中医药治疗机理的阐明、细胞生物学某些重要课题的探讨以及人类寿命影响因素的研究等诸多方面提供全新的探索性思路。

细胞流变学是研究细胞流动、变形及其他物理学行为的一门学科，它是从宏观生物流变学发展起来的，是生物流变学向微观深化过程中在细胞层次上的具体展现。其主要意义在于:<1)在理论上，它既是阐明宏观流变现象机理的理论基础，又是分子流变学发展的桥梁和必要中间层次;<2)在生理学上，它能够在更深层次的细胞水平上定量地解释体液、组织等的生理功能和作用规律;<3)在病理学上，它能够在细胞层次上探索体液、组织及其周围环境的病理现象，阐明疾病发生、发展、治疗及恢复过程中的机制，寻求改善病变过程的新方法、新手段，从而使生物流变学研究从宏观到微观得以提升，使其在临床上的作用不再局限于辅助诊断及预前、预后，而能够利用物理学和工程学的方法来解决生物学的问题，达到治愈疾病的根本目的。

机体内环境的稳定，即稳态(Homeostasi s )，是生命体存在的基础。稳态是机体通过对体内外各种刺激的识别、应答和调节来达到的。神经系统对内外刺激具有精细的识别能力。神经细胞通过突触联系，组成了一个极其复杂的神经网络，直接调节和控制着全身各组织器官(包括神经细胞本身)的功能。其中，神经系统通过控制内分泌系统的激素分泌，以及神经细胞自己分泌神经介质和内分泌激素，在调节机体的生理功能、保持内环境稳定方面起关键作用。这样，内外环境的变化引起的生理变量的波动就可以在神经内分沁系统<Neuroendocrinological System)的调节下保持相对稳定，而不会产生有害于机体的剧烈变化。

自本世纪}o年代以来，人类社会受到人口爆炸、资源枯竭、环境退化等全球性问题的强烈冲击。地球，被美国《时代》周刊评为1988年度世界风云“人物”。拯救地球的浪潮在全球风起云涌。国际科学界于80年代中期开始相继推出一系列全球性科学计划，开始了人类历史上最宏大的全球性科学事业，使地球科学进入新的蓬勃发展的时期。

地球物理技术是研究地球物理科学和应用地球物理科学于生产实践的一种手段。‘它包括的内容十分广泛，而且其含义也在不断变化和扩展，例如原来高空物理和大气物理也归属于地球物理的范畴。本文所指的地球物理，主要是指固体地球物理，与其有关的地球物理技术主要有模型试验，多种地球物理信号的观测仪器与观测方法，地球物理观测信号的分析与处理等。近年来，我国研制的具有国际先进水平的仪器设备相继问世，观测方法的研究、模型试验以及信号处理等方面也都有许多新的进展。

介观体系的物理或简称介观物理，是凝聚态物理中近年来的研究热点。它是伴随着人们对固体中载流子运动的认识的深入，特别是70年代末和80年代初对无序体系电子输运性质的研究迅速发展起来的。所谓无序，这里是指固体存在着杂质等静态缺陷，破坏了晶格的平移对称性。介观物理的兴起，同时也得益于80年代初以来固体器件微型化及微加工技术的高度发展。

细胞的通讯(或称细胞的信息传递)是近年来发展非常迅速的研究领域，它涉及近代生物学的许多学科，例如细胞生物学、发育生物学、分子生物学、神经生物学、胚胎学、生理学、药物学、生物物理学、生物化学，乃至物理学和信息科学，是一个生物学与物理及其它学科交叉的典范。

数学既是一门高度抽象的理论学科，又是一门应用广泛的工具学科，理论与应用有机地统一于其一身。对电子计算机作出重大贡献的数学家冯·诺伊曼把数学看作是处于人类智能中心领域的科学。美国《今日数学》和《明日数学》两书的主编斯蒂恩(L. A. Steen)教授1988年在国际数学教育大会上的综合报告中说:“高等数学语言—从控制论到组合数学，从微分几何到统计学—已经明显渗透到商业、医学以及现代社会的每个信息系统中去。计算机通讯又创造了一种世界经济。

当前对于共生固氮研究有两方面:一是豆科植物，土壤中各种根瘤菌感染不同的豆科植物根以后，首先产生根瘤，然后固氮酶将空气中的氮转化成氨(称共生固氮)，为植物吸收;二是非豆科植物，指木本植物的枪木、木麻黄、杨梅、胡颓子、沙棘等，其根能被另一种固氮微生物—弗兰克氏菌感染形成根瘤，然反固氮。

植物的无融合生殖是一种特殊的种子克隆。这种生殖方式受特定基因控制，不需要经过受精过程就能形成胚，进而以种子繁殖其后代。无融合生殖包括营养性无融合生殖、无融合结子和单性结实三大类型。在无融合结子中又可以分为单倍性配子体无融合生殖(包括孤雌生殖和孤雄生殖)、二倍性. LL子体无融合生殖和不定胚这三种形式。根据无融合生殖特性在后代中的表现可以进一步划分为专性无融合生殖和兼性无融合生殖。

以美国斯坦福大学医学院科恩(Cohen>为首的研究组在伯格((Berg)工作的基础上，于1973年把大肠杆菌质粒接到细菌抗四环素的基因上，组成一个重组体，再用这个重组体去感染大肠杆菌。结果发现这个重组质粒能复制并能表现出双亲质粒的遗传信息。这是基因工程研究的第一个实验。

企业效益的大小，教育质量的好坏，科技水平的高低，高技术企业的优劣，重大举措的成败，历史事件的是非，社会进步的快慢，综合国力的强弱，甚至选拔干部、评选先进，等等，都是评价性的课题，都是社会活动中普遍存在、事事相关的社会行为。所谓“评价”，无非是社会群体以其自身的价值准则为标准，对客观对象进行质与量的比较的社会行为，实质是对主客观一致性程度的判断。根据比较判断主客观一致性程度，或用模糊语句断之为大小、好坏、高低、快慢、强弱、优劣、发展与退步等，或以某种数量方法进行定量的描述。这是评价的直接结果。评价的作用在于以评价直接结果为基础，形成相应的对策，影响社会群体对被评价事物的心态与行为取向。可以说，评价是驱动人们行为的内部动力，是调节社会群体行为过程的重要因素，具有强劲的社会导向效应。

等离子体是由大量相互作用但仍处在非束缚状态下的带电粒子组成的宏观体系，是和固态、液态、气态同一层次的物质第四态，自然界的物质主要以这种状态出现。等离子体物理以这类多体体系呈现出的整体形态和集体运动规律为主要研究对象，同时也研究等离子体和其它形态物质的相互作用过程。

在科学实验与工农业生产中，经常要做实验。如何安排实验，使实验次数尽量少，而又能达到好的试验效果呢?这是经常会碰到的问题。解决这个问题有一门专门的学问，叫做“试验设计”。试验设计得好，会事半功倍，反之就要事倍功半了。

从1963年美国气象学家洛伦兹发现混沌现象以来，迄今整整30年了。他首先发现了所谓“混沌奇怪吸引子”，并以“蝴蝶效应”为比喻，科学地揭示了长期天气不可预测性。现在我们知道，混沌是自然界及人类社会中普遍存在的一种复杂现象，其覆盖面之大、跨学科之广、综合性之大、应用发展潜力之大，都是空前的。国际上誉称这是一场继相对论和量子力学问世以来本世纪物理学的第三次大革命。这场革命正在冲击和改变着儿乎所有科学和技术领域，向我们提出了巨大的挑战。

众所周知，科学的发展离不开理论的指导，而理论的建立又赖于正确思维方式的支撑。牛顿将物体看作一个没有大小与形状，却具有质量的质点，这是一种抽象的思维方式。达尔文在建立进化论之前曾进行了历时五年的环球航行，广泛地搜集证明生物进化的事实材料，回国后又进行了20多年的实验研究，这是一种观察与归纳的思维方式。普里戈金等人在热力学第二定律基础上对不可逆现象进行了深入的理论研究，在理论上得出了非平衡稳定态的“最小嫡产生原理”，但在试图把这个定理推广到远离平衡态的过程时却遇到了极大的困难。

提到21世纪，人们常用“信息时代”这具有鲜明特点的词来形容。我们理解，进入21世纪后，人们的工作、生活等无不与信息的产生、重组、分析和传输紧密相关，人类社会将进入信息化社会。其突出的标志是发达的信息产业及先进的信息技术。在信息化社会里，信息产业对信息技术提出了需求，并极大地推动其发展;反之，先进的信息技术为信息产业的形成提供了保证并带来日新月异的变化，甚至产生“信息革命”。例如，当今先进国家酝酿并实施的“信息高速公路”计划，预计到2000年将现有劳动生产率提高20-40。这一切都是以当代材料科学、微电子及光电子科学和技术为基础和先导来实现睬有远见的科学家已预见到，材料、生物工程、光电子将是21世纪最重要的三大产业。

本世纪80年代以来，实验陆续发现，复杂人体也象简单分子原子一样，作为稳定的整体具有单粒子的分立特征频率，体现了二者的同一性。本文从物理学角度进行探讨，认为特征频率存在是系统内各单元之间非线性相互作用及人体与外界不断交换能量的结果，特别是弗罗里希(Frohlich)关于生物体的相干激发理论阐述了电磁场作用的长程相关性，这一相干性通过生物体内部相关亚单元非线性相互作用靠自组织实现，从而提出了人体是量子化的耗散结构，是在自组织过程中的整体的观点。微波、远红外照射人体经穴能对一些疾病起缓解或治疗的作用;可能正是外界以人体特征频率来调节和同步人体内部过程实现的，它为人体特征频率的存在提供了部分佐证。

大脑是如何工作的?它是怎样做到迅速而可靠地了解充满未知事件的变化着的世界的呢?这是当代最具有挑战性的科学问题之一。由于记录动物大脑神经活动的光学记录技术以及多探头测量大脑神经元产生的脑磁场等技术的进步，使我们可以通过实验观察而不仅是推测脑内神经元群体活动的动力学模式。另一方面，非线性科学的思潮深入到神经科学，出现了模式生成、协同现象等处理大脑神经元群体活动的理论概念以及相应的模拟脑行为的数字与计算机手段。这些新技术与新思想的出现使得我们有可能研究脑的复杂性和神经动力学问题。如果现代神经科学的研究从本世纪50年代算起，那么已经经历了40余年的发展。

在过去几十年里，两个原来相互独立的科学领域逐渐融合，这两个领域就是神经生物学(即脑科学)和认知心理学(即心理科学)。最近，这一统一的步伐已经加快。在充分吸收这两个领域现有理论和实验研究成果的基础上，作者提出一个关于人类的感知、记忆、注意、思维、想象等高级心理现象的大脑机制的统一理论，其核心是记忆的大脑机制，称之为大脑网络论。本文概括介绍这一理论的基本框架。

喀斯特地区生态环境演变和治理是当代地学、生物学、化学和社会科学等多学科研究的前沿热.点之一。我国西南高原地处具全球意义的气候变化梯度之内，喀斯特极其发育，类型众多，分布广泛。中国科学院、国家科委、贵州省决定共建“宕溶生态环境综合实验站”，以振兴喀斯特地区的经济。本文是作者根据其在建站论证会土的发言整理的。论证会专家评审意见认为，实验站的研究方向明确，学米思想清晰、有新创见、具开拓性，研究范围和内容基本合适，研究方法和技米路线先进可行。太刊作了删节。

经典的细胞模型是“积木式”的，难以解释日益深入的分子生物学研究结果。本文将电子学原理与分子、细胞生物学相结合，对细胞模型进行了新的设计。新的模型不仅可以解释现代生物学的各种现象，而且可为“细胞记忆”、分化、转化、“知识的人工输入”等令人关注的课题提供全新的探索性思路。

碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成了生物体，其中磷是组成生命活体至关重要的元素。目前尚未发现在生命过程中不包含磷的生命体。人体内磷的含量大约占元素总量的1，它占人脑总重量的0.300，占肝脏总重量的0. 200。早先人们认为磷的作用仅限于作为骨骼的组成部分，然而随着科学的发展，人们越来越认识到磷在生命化学过程中扮演了十分重要的角色。

真菌病害是作物损失的主要原因之一，作物病害的80写由病原真菌所引起。迄今，对作物真菌病害的控制，一是选育并采用抗性品种，二是使用化学杀菌剂，三是采取预防措施，如轮作、避免受侵染土壤和带病原植物材料的传播等。然而，抗病育种需时长，病原小种的分化速度往往超过品种更新换代的速度，难以对新病原小种作出及时反应;化学杀菌剂成本较高，且最终导致病原菌的抗药性，其残毒还引起环境污染等问题。

人类在探索自然的奥秘时的一个重要方面是研究物质世界的微小结构。本世纪初以来已经逐步弄清楚了:物质是由原子组成，原子的直径大约是一百亿分之一米;原子中心有一个带正电的原子核，在原子核的周围有带负电的电子运动;原子核很重，原子核外的电子的总质量只占原子质量的万分之二到万分之六;原子核的直径大约是一百万亿分之一米，而一个电子的直径则小于一百亿亿分之一米。如果把原子放大到一个足球场那样大，原子核就像一粒小米那么大，而电子就比最细的土粉还要细。由此可见，原子内部的结构情况是很稀松的，物质粒子所占的空间只是原子所占空间的很小的一部分。原子核是由质子和中子组成，质子带一个单位正电荷，中子不带电。