新 视 野

    本报记者 张梦然 综合外电

    你大概想不到谁才是当今工程师们的新缪斯女神——蝴蝶、蜘蛛、跳蚤……不、不，这可不是中世纪巫师在搜集炼制汤剂的配方，而是如今方兴未艾的昆虫仿生学技术——昆虫们在身体结构、器官属性等方面所表现出的精巧与实用，已经吸引了越来越多研究者的关注与投入。日前，美国《发现》杂志在线版一篇文章列举出4种新技术，并意图向人们展示：无论是不需要光源也能清晰成像的技术，还是在沙漠戈壁中寻找水源的方法，一场由虫子们引发的仿生学革命，正在进行中。

    晶状体呈色的蝴蝶翅膀

    应用：无需光源的节能显示屏

    大部分蝴蝶的翅膀以及孔雀等一些鸟类的翅膀，都拥有绚丽鲜亮的色彩。不过，这种美丽的外表，并不是源自它们的身体上自带怎样的颜料物质，而是得益于如棱镜一样的晶状体表面结构。简单地说，就是这种独特的结构，能够将阳光色散为多种单色光，然后被人类等观察者的眼睛所捕获。其原理与雨后经常会出现的彩虹一样。

    蝴蝶之翼的神奇，给著名的移动通讯技术研发公司高通带来了灵感。他们将这种巧妙结构应用到向日葵、IMOD等旗下电子产品之上。借助一组微观显示结构的技术，高通的电子阅读器能够在阳光下产生出与蝴蝶翅膀一样的绚丽光彩。

    而更为重要的是，这种被称作干涉仪调节器显示的技术，仅需借助周遭环境内的光源，不需要产品本身再加装任何额外的背景光源。这不仅彻底解决了传统显示屏一遇到强烈日光就“见光死”的尴尬问题，更能够节约90%的电源消耗。这种价值无疑是巨大而具有深远影响的——当前一台等离子电视的能耗一般为400瓦，使用该技术之后则只需原来的十分之一。可以想象，一旦该技术被推广到手机等所有的电子产品领域，将会产生多大的绿色效益。

    反射紫外线的蜘蛛网

    应用：减少鸟类撞击事件的玻璃

    很少有人会想到，玻璃竟然是一名“恶贯满盈”的鸟类杀手。据统计，每年大约有1亿多只鸟死于与摩天大楼等高层建筑玻璃窗户或外墙的碰撞。

    不过令科学家感兴趣的是，虽然躲不过人类制造的无形杀手，但鸟类几乎从未在蜘蛛网这种动物界的陷阱中吃过亏。原因就在于它们能够感知到蜘蛛网反射出的紫外线。蜘蛛为什么要主动警示鸟类？答案显然不是无心之错。科学家们猜测网的主人之所以拒绝看似丰厚的猎物，一来在于鸟类的体积显然大大超过了自己胃口的承受能力，二是它们对于网的破坏实在太大，修补起来不是轻松的事情。

    人类希望与蜘蛛的智慧相比，自己能更高一筹（但在织网这事上还真说不定）。鸟类学家和工程师就在蜘蛛网中获得了灵感，并将它运用到一种建筑玻璃中来。德国格拉斯维克·阿诺德公司是一家大型跨国企业，专业生产真空隔热玻璃、阳光控膜玻璃和建筑玻璃表面等产品。在自己的最新产品中，阿诺德公司加入了一层类似蜘蛛网的紫外线反射结构，可以帮助鸟类在飞行中识别出玻璃这种不可穿越的障碍，从而及时做出规避。

    设计师与鸟类学机构在鸟类经常飞行的地方所进行的实验，充分地证明这款玻璃在保护鸟类方面的有效性。应用结果显示，鸟类撞击事件因为新型玻璃的使用而下降了75%。

    沙漠甲虫的寻水秘籍

    应用：干旱区集水储水设备

    对于沙漠地区的生命来说，寻找水源是生存的第一法则。生活在纳米比亚沙漠中的拟步甲虫就是其中的高手之一。

    作为地球上最炎热、最干燥的地区之一，纳米比亚沙漠从不下雨，但是一年之中有6个月的时间，从大西洋偶发的强风阵阵，会为该地带来雾气，这些雾气就成为拟步甲虫赖以生存的水源。

    这种虫子的外壳上有一层仅有人类头发一半厚度的凸起物，并且覆盖着一种蜡状的憎水物质。每天清晨，拟步甲虫都会将自己的屁股高高撅起，数分钟之后露珠便会在上面形成，随后流经背部的憎水层，落入它的口中。对于这种体型只有2毫米到35毫米大小的虫子来说，这些水分足以满足需要。

    拟步甲虫的故事给予人们的启示在于：再恶劣的环境，总还是为生命保留了一丝希望；人类要改善自身的生活环境，应当多向大自然学习。这种极地生存的技巧，就被设计师基塔·帕克所看中。

    他借此发明了一种成功的仿生设备。该设备由不锈钢制成，有着甲虫外壳般的造型，能够高效地收集清晨露水，并将其储存到下方的圆形储水盒中。这些水完全能够保证沙漠地区人们的生存所需。

    跳蚤的弹跳天赋

    应用：超级高弹橡胶

    早在1920年代，英语国家的人们就已经开始使用“蜜蜂的膝盖”来形容某种事物的出色。如今，澳大利亚联邦科学与工业研究组织通过研究证明，与蜜蜂相比，跳蚤的膝盖同样优秀，甚至远超前者。

    目前，该组织已经生产出一种弹性高达98%的完美橡胶。而其中的秘诀就来源于对跳蚤，或者确切地说，跳蚤关节中节肢弹性蛋白的研究。节肢弹性蛋白的作用很像一种弹簧。当遭受外来力量的时候，它先将其吸收，然后再把储存的力道在受力消失时释放。

    据报道，该组织的生物化学家为了人工合成节肢弹性蛋白，首先从果蝇体内分离出控制节肢弹性蛋白产生的一个基因片段，然后将其插入大肠杆菌中，经过处理的大肠杆菌能够产生一种节肢弹性蛋白的前体。随后，他们将这种蛋白和钌催化剂混合在一起，并用强烈的白光照射，促使节肢弹性蛋白前体中的氨基酸分子以特定形式紧密结合在一起，成功使混合物变成了固体。这种人工合成的材料和节肢弹性蛋白一样具有超强弹性。

    而与节肢弹性蛋白的这种效用相比，无论是人工橡胶还是天然橡胶，都无法与之相提并论。跳蚤就是最好的例证。借助关节中节肢弹性蛋白组成的衬垫，跳蚤可以轻松一跃，到达身体长度100倍的高度（换作人类，这个数字将是600倍！）。

    节肢弹性蛋白是目前最高效的弹性蛋白已经毫无疑问。问题在于人类怎样才能更好地实现它那广阔的应用前景。从提高心脏瓣膜的响应速率，到优化运动鞋的弹性度，这种神奇材料所能做的事情，还有太多太多。