盛夏2月的一天,天空中没有一丝云彩,在澳大利亚内陆、艾丽斯斯普林斯稍南的地方,进化生物学家安德鲁·帕克跪在一片滚烫的红色沙地里,轻轻地把一只魔蜥的右后腿放进一碟水中。这个举动听起来危险,其实不然:尽管魔蜥满身尖刺,但它站起来只有约2厘米高。它仰望着帕克,眼神中充满不安,就像是一头失去了妈妈的小恐龙。在这个危机四伏的环境中,这只魔蜥显得太过娇小——不少世界上最毒的蛇就盘踞在这里,数量多得吓人:有内陆太攀蛇,它的30克毒液就能毒死100个人;还有俗称“沙漠索命者”的棘蛇,它的名字已经说明了一切。自然条件也极其恶劣:热风呼啸着吹过金合欢树,就像是打到最强档的电吹风,这里的太阳与温带地区相比似乎胀大了三倍。种种景象时刻提醒着你:对生物来说,这里是全世界最干旱的大陆上最干旱的地区,要想活下来,你最好有把握搞定下一顿的饮水。
可魔蜥心里有数,它的优雅与从容令帕克大为折服,连蛇咬和中暑的危险都不顾了。“快看!快看!”他大声叫道,“它的背完全浸湿了!”的确,30 秒之后,碟子中的水就顺着蜥蜴的腿往上沁,令它生刺的铠甲到处闪动着水光。又过了几秒钟,水沁到了嘴边,它开始咂嘴巴,明显是一副心满意足的样子。这只魔蜥实质上是在用脚来喝水。如果给它更多的时间,魔蜥在一片潮湿的沙地上就能表演这套戏法——在沙漠里,这可是生死攸关的竞争优势。帕克以前就来这里研究过这种神奇本领的真相,这不纯粹是出于生物研究的兴趣,而是怀有明确的目标:从魔蜥喝水的原理中得到启发,制造出一种能帮助沙漠中的人们汇集救命之水的装置。
帕克一副英国学者派头,身材清瘦,宽檐太阳帽下藏着一头棕黄色的卷发。为了更好地了解魔蜥的集水戏法,他忙不迭地摆弄着各种滴管、喷雾器和彩色粉末,时不时发出英国学者式的感叹,嗓音柔和如钟,表达着惊讶或者喜悦。滴管里的水落到蜥蜴背上后,就像施了魔法一般消失了。“水的扩散速度快得惊人!”他说道,“它皮肤的疏水性远远超过我先前的设想。其中很可能隐藏着毛细管,把水引到嘴里。”
最后一次实验结束了,我帮他收起设备,回到“陆地巡洋舰”越野车上。那只蜥蜴看着我们离去,神情中带着一丝落寞。在我们开车返回营地的路上,帕克说:“在自然环境下观察魔蜥很重要,这样才能了解它适应性的真面目,包括沙的质地、背阴处的范围、光线的强度等。我们已经完成了宏观层面的工作,现在我可以观察它的皮肤的微观结构了。”
帕克是伦敦自然历史博物馆和悉尼大学的研究员,也是仿生学的主要倡导者。所谓仿生学,就是运用来自大自然的设计,来解决工程学、材料科学、医学等领域中的难题。帕克对蝴蝶和甲虫的绚丽色彩、飞蛾眼中的减反射膜都进行过研究,成果已经被用于生产亮度更高的手机显示屏,还带来了一项极为机密的防伪技术——他连负责开发的是哪家公司都不能透露。帕克正在和宝洁公司以及圣罗兰公司合作,制造可以像硅藻那样发出自然光泽的化妆品,还和英国国防部合作,让产品模仿硅藻的疏水性。他甚至能从大自然的历史中吸取灵感: 他在波兰华沙的博物馆里看到一块4500 万年的琥珀,他注意到里面那只苍蝇的眼睛上有极微小的褶皱,能够减少光线的反射。这种褶皱结构现在被运用到太阳能电池板中。
在日益壮大的全球仿生学运动中,帕克的研究不过是冰山一角。英国巴斯市和美国西切斯特市的工程师正在琢磨座头鲸尾缘的那些小突起,想从中获得能使飞机更轻灵的机翼设计;在德国柏林,猛禽翅膀上像手指一样灵活的初级飞羽,正启发工程师们研究能在空中改变形状的机翼,以减少阻力、增加燃料使用效率;津巴布韦的建筑师正在学习白蚁调节蚁丘内温度、湿度和气流的方法,以建造更舒适的建筑;日本的医学研究人员为了减少皮下注射的疼痛,用边缘带有细小锯齿的针头来仿效蚊子的口器,把对神经的刺激降到最低。
“仿生学带来了一套完全不同的工具和理念,这是你从其他地方学不来的。”美国麻省理工学院的材料科学家迈克尔· 鲁布纳说道。这所学院已经把仿生学列为一门课程,“现在它是我们集体文化的一部分了”。
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(欲知完整故事,请阅读《华夏地理》2008年4月号) |