世界未來的宏觀工程

沈　洪

世界未來巨大的工程很多，可列舉出十幾項，這些工程的實現將給人類的命運帶來新的光明，也為宏觀工程提出了新的課題。但開辟未來不僅是科學技術的問題，而是需要把政治、經濟、哲學、法律、環境、甚至藝術的因素綜合考慮進去，從宏觀角度向巨大的工程挑戰，設計出切實可行的美好藍圖。這就是宏觀工程的宗旨。

且看下面幾項宏觀工程的設想和藍圖：

極超音速地鐵

這是美國二十一世紀骨干交通網，該地鐵只需用21分鐘即可由紐約到達洛杉磯。地鐵時速2．2萬公里，計劃引進日本的“磁懸浮”技術，整個隧道為真空裝置，電車行駛中無空氣阻力，可獲得極高的速度。這是一項史無前例的計劃，并非空想，此計劃正在擬定之中。進行這樣的工程已不存在技術上的問題，只是在交通體系上還有問題需要考慮。據日本新日鐵公司進行的調查，美國現有高速公路網已接近設計壽命，全國60％的高速公路、42％的橋梁及50％的上下水道需要革新。這筆更新費用已在美國國會通過預算，折合230兆日元。目前的問題是用這筆經費更新高速公路，還是開辟全新交通設施，極超音速地鐵方案就是在這種背景下提出來的。該計劃如果投入實施，大約在2050年即可通車。

環球隧道

美國正在構思環球隧道計劃，這是一個更加宏偉的設想。隧道橫跨美洲大陸，由阿拉斯加開始，穿過白令海，連接西伯利亞、歐洲和倫敦；另一條由俄羅斯的庫頁島起，經由日本列島、朝鮮半島、中國、印度支那，兩條隧道組成環球交通網。開掘上述隧道，需要最新隧道自動掘進機。這種掘進機用核能作動力。用核能加熱器加熱鉆頭，使鉆頭在3000度高溫下熔化巖石。被熔化的巖石由機器尾部噴出，通過另一種設備把冷卻的巖漿制成隧道襯里，從而形成隧道的初期內襯，這種技術可大大加快工程的進度。此項掘進技術在美軍修建沙漠地區移動式洲際導彈發射井時已進行過初步設計，如果這一技術實用化，可在短時間內掘出長距離隧道。有人建議，北大西洋海底比較穩定，在此海底可不必開辟隧道，可鋪設強化隧道塑料管。

第二條巴拉馬運河

早在第二次世界大戰結束時就有人認為，巴拉馬運輸能力已達到極限，這條運河不能通過4萬噸以上的大型輪船。允許通過的輪船要進行復雜的水位調節，通過運河需要三天時間。本世紀初，關于巴拉馬運河的問題出現過兩種不同的意見，一種是在巴拉馬國內其它地方開辟一條新運河；另一種意見是在尼加拉瓜開一條新運河。近年來又出現了第三種意見，這種意見是不開掘運河，而是在地面修一個超大型混凝土地上“水渠”，把太平洋和加勒比海連接一體。“水渠”兩側設置閘門，可進行水位調節。這樣的工程比開掘運河大為省力。據統計，開一條運河土方工程量達8億立方米，而混凝土“水渠”又可解決日本和美國的鋼鐵和水泥過多的問題。從使用廉價的材料這一點來考慮，“水渠”的方式頗有魅力。此外，有人提議，以公路形式溝通太平洋和加勒比海，公路上通過巨大的拖車，輪船載在拖車上通過。這一建議似乎有點胡思亂想，然而目前的技術水平并不難實現。

宇宙空間站

美國正在決心開發新的宇宙飛船。首先計劃在距離地面500公里的低空軌道上。以國際合作的方式置一座多功能宇宙空間站。這一宇宙空間站預計1997年即可發射并投入使用，總耗資將達2億兆日元。由于宇宙空間站處于一種失重狀態，便于研究制定只有在失重狀態下才能研制的藥品。比如，研制藥品時，為使其中化學物質游離出來，一般采用電游離法這門技術。由于地面有重力，往往不能獲得理想的純度。而在失重狀態下可使純度提高幾倍，生產速度可以提高幾百倍。宇宙空間站建成后，任何人都能廉價得到那些貴重藥品。此外，在失重狀態下還可以制造出全結晶結構的高性能半導體、高密度集成電路，其質量也能獲得迅速提高。

印度次大陸運河網

印度、巴基斯坦和孟加拉國三國的人口為9億，僅次于中國。然而上帝只給這一地域誕生了眾多的人口，并沒有為他們提供豐富的資源。在印度次大陸，唯一的資源就是喜馬拉雅山的雪水，那里有印度河、恒河、布拉馬普特拉河三大水系。由于控制不佳，恒河和布拉馬普特拉河常泛濫成災，給農業發展帶來很大的影響。如果這兩條河的治理和灌溉獲得成功，兩河流域目前年產量1．4億噸谷物可一舉提高到10億噸，甚至可能達到20億噸。這樣不僅能夠解決印度次大陸糧食不足的問題，還可一躍成為糧食出口國。目前有人提出連接恒河和布拉馬普特拉河方案，還有沿著印度半島開掘運河的方案，為挽救21世紀人類的饑餓，這都是理想的方案。

太陽能發電衛星

這是日本宏觀工程的重點工程之一，初步設計已經完成，目前正處于如何具體化階段。太陽能發電衛星原理很簡單，在靜止衛星軌道上設一個大型光源接收裝置，通過它把陽光變為直流電貯存在太陽能電池里，再把直流電通過微波裝置傳達到地面，用以補充地面的電力不足。實現這一計劃已無技術上的困難。只是成本相當于目前電力的兩倍以上。

(責任編輯／楊劍鳴)