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丁浩的博客

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仿生  

2016-04-23 01:50:38|  分类: 西窗杂说 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        蜘蛛天生就会结网捕食,它在体内制造出黏性韧性很高、无色透明的蛛丝,选择蛾蝶蚊蝇等飞虫的林间通道巧妙织网,然后躲在暗处,一旦有自投罗网者,信息立刻由蛛丝颤动传递给蜘蛛,蜘蛛迅速赶到,咬住俘虏,将自制的麻药通过牙齿输入俘虏体内,使俘虏丧失抵抗或逃跑的能力,再放心地把俘虏吃掉。若有多个俘虏撞网,蜘蛛一时吃不完,便用蛛丝把它们捆绑起来,下一顿再吃。要问蜘蛛的这些本领和计谋是从哪里的,即便是资深生物学家,也无法准确解答,只好笼统地说,那是蜘蛛的本能。
  其实,我们人类对于自然界的奥秘知之甚少。人类的许多智慧,都是从大自然那里学来的。人类编织鱼网,就是在学习蜘蛛。网是改变人类生存状态的巨大发明。人类自从学会了张网捕鱼,至今已经衍生出了大量有形和无形的网,比如公路网、铁路网、航空网,比如关系网、通信网、互联网,甚至还有法网、天罗地网。
  亚马逊森林大蜘蛛的网可以缠得住鸟雀,无论鸟雀怎么使劲扑腾,也挣不断那神奇的蛛丝。经测定,那种蛛丝的韧性强于钢丝,但重量却轻得多。已经有人分析出了那种蛛丝的成分,是蛋白质之类的有机物,若能人工合成,也许是一种用途广泛的新材料。
  出于同样的想法,人们发现多种昆虫的外皮又薄又轻又有韧性,譬如蝗虫的“外骨骼”,既能保护内脏和肌肉,又支撑全身,可以轻盈地弹跳、飞翔。昆虫的外皮是一种很好的结构材料。最近美国科学家研制的“昆虫皮肤”,就是分析了昆虫外皮的成分,取得甲壳素和若干蛋白质的配方,相当容易地进行了人工合成。甲壳素比较容易获取,大量的虾壳、蟹壳、鱼鳞,都能变废为宝。这种新材料的强度与铝相当,却比铝轻得多,成本也低得多。加水多少便能决定其柔软度,可制成任何形状,替代塑料制品,可自然降解,于保护环境十分有利。人工制成的“昆虫皮肤”,具有宽泛的生物相容性,在医学上用途很广。
  莲叶“出淤泥而不染”的特性早就为人类所知,我国文人以此比喻君子的品格。德国科学家则仔细审视莲叶的表皮,在显微镜下,这层表皮上有无数乳凸状的颗粒,连水珠都不沾。把炭粉撒在莲叶上,用水一冲,洁净如初。科学家便按照莲叶表皮的形状制作出一种具有“自洁性能”的薄膜,用于车辆和建筑物表面,一场雨或一阵风就可以清除浮尘,节省了许多人工。
  人类向大自然学习的事例甚多。为防止野兽伤害,有巢氏教部族学习鸟雀“结木为巢,编堇而寝”,在树上居住。燕窝、蜂房的结构完全符合力学原理。冷兵器时代的盔甲和当今现代的装甲战车,大概是在学习甲壳动物的自我保护。乌龟、甲鱼,鱼体内有鳔,充气则浮,排气则沉,潜艇也学了这一招。军人的迷彩服,一如动物保护色。运动员阻力最小的游泳衣,模仿的是鲨鱼皮。蝶翅美丽的图案移植到花布上,巧夺天工。乌贼也许是施放烟幕的祖师爷。跳蚤肯定是跳高的绝对冠军,它的纪录是自身高度的六百倍,现在已经有人在研究跳蚤的膝关节。学习蜗牛,大有人在。部队行军带帐篷。成吉思汗远征军的马队带着蒙古包。美国大兵带着睡袋,在朝鲜的冰天雪地里钻进睡袋,再冷也冻不着。
  蒲公英给它的孩子们每人一把伞,随风飘丢,播种四方。胡杨树给它的种子设计了辐射型的细毛,随风滚转到水土适宜处再扎根生长。蒺藜有点儿霸道,让它的孩子浑身长满倒钩刺,钩住动物的腿脚或人的裤腿,可免费旅行,待到人们把它摘下,怕扎嘴又不敢吃,扔到地上则“正中下怀”、就地发芽。蒲公英、胡杨、蒺藜,它们共同的智慧,就是不让孩子挤在自己的“福荫”下生活,不让自己的后代跟自己争夺身边那点儿水分、养料和阳光。人类应该学习它们的生存理念。
  学习大自然的智慧,这是一门既古老又时髦的学问,如今人们叫它仿生学。

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