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热烈庆祝本公司网站构建成立! [2010-07-07]
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大自然才是最好的设计师

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在游泳池旁或海边享受日光浴的年轻女子怎么也不会联想到河马,更不用说河马的汗液了。然而河马的汗液是一种强效防晒剂,具有四合一的功效。


河马作为鲸鱼和海豚的远古表亲,通过分泌一种混合性化学物质冷却皮肤。除此之外,河马的这种分泌物还能应对其他外部因素对皮肤造成的侵害,这种汗液不仅是一种高效无毒的防晒剂(尽管或许它天然带有一股味道),还具有抗菌、杀菌和驱虫的效用。


世界上有很多组织都在研究河马的汗液及其化学分泌物,其中就包括日本京都药科大学和意大利的里雅斯特大学的研究人员,以及美国加利福尼亚大学默塞德分校的克里斯托弗· 


瓦尼教授领导的材料工程学团队。他们都对这种铁锈色的合成物进行了研究,通过研究,他们发现了两种特殊的颜料,这两种颜料都能吸收穿过可视紫外线的光段,颜料结构呈晶体状,这样的结构使得河马分泌物无须涂抹就可以覆盖到整块皮肤上(河马也不可能先用手搓均匀再涂抹全身)。这类颜料能够把白皙的皮肤降暗一个色度,同时还能抑制细菌的生长。


当然,泳装美女大都不会喜欢河马腋窝散发的气味,所以我们可以抓住这个大好机会,人工合成河马汗液中的有益成分,让这种物质更好闻,比如像椰子的味道。科学家们预测,长远来看,河马分泌的化学物质能够应用到更为广泛的领域,如外用漆、服装面料以及对紫外线敏感的产品。


陶器制作艺术上最好的老师莫过于蜾蠃—共有200 种。它们搭建巢穴的技术与设计几乎与人类早期的陶瓷品一模一样。人类很可能就是受到1 100 


海龟在陆地上的速度很慢,但你看它们在海洋里的速度—表现惊人。龟壳具有超级流线型,海龟在水中畅游时,自身的形状能提供超强浮力。它的喙就是螺旋几何状,不仅巨大且非常有力,它四肢的外形像鳍一样,也是如此。


海龟的前肢其实并不拍水,仅仅是像螺旋桨一样旋转—就像单人双桨艇,它的动作就像鸟类挥动翅膀,把自身很小的能量卷起来形成一个螺旋状的旋涡,再借助这个旋涡增加向前的推力。现在,随着计算机工具和高速摄影技术的快速发展,流体力学也能借鉴并运用这些非凡的高效策略设计汽车、轮船和飞机。


年代的一句轻佻的俚语,本意是“蜜蜂的膝盖”,用来形容行家里手、出类拔萃。澳大利亚政府下属的联邦科学与工业研究组织发现,跳蚤的膝盖也非常完美。


该组织研发并生产了一种近乎完美的橡胶,弹性高达98%。该机构的科学家通过研究节肢弹性蛋白制作出了这种橡胶,这种蛋白由很多昆虫的关节构成,里面也有蜜蜂的关节。把节肢弹性蛋白看作一种弹簧,弹簧能吸收力量,也就是吸收对它造成的压力,一旦把这种压力去除,它就能把储存的能量释放出去。节肢弹性蛋白与人工合成橡胶或是天然橡胶比起来,其弹性要强得多。


节肢弹性蛋白使得蜜蜂的翅膀每分钟能拍打1 000 次(即一生能拍打5 亿次),跳蚤由于节肢弹性蛋白的作用,一次能储存足够多的运动能量,跳跃的高度能达到体长的100 多倍(相当于人类能够跳跃600 英尺,另一种表达方式是“关节的跳跃”)。这是人类历史上迄今为止弹性最强的弹性蛋白,人工合成弹性蛋白之后,就能应用到从增强人类的心脏瓣膜到跑鞋反弹度的所有领域。


蟑螂是核战争中唯一能存活的生物。1000万摄氏度能蒸发掉任何一种生命形态,但如果是一只德国蟑螂,还处在辐射的温变范围之外,它就能存活。


在全世界范围内,很可能只有美国蟑螂才会引发餐馆或厨房的恐慌,这种蟑螂也是美国大陆最成功的出口品之一。研发人员现在正着手研究几种高度进化的蟑螂,揭开它们的独特属性,然后再探讨如何仿生利用。我们都知道,未来可能会出现很多具有耐抗生素的超级病菌,它们对人类的威胁越来越大,并且形势严峻。


诺丁汉大学的李塞门对能杀死细菌的蟑螂做了一项研究,他从蟑螂身上提取了9 种不同的分子,研究之后发现,蟑螂的大脑组织能消灭超过90%耐抗生素的葡萄球菌和大肠杆菌,同时还不会对人体细胞造成不利影响,这非常特别。


蟑螂为什么会具备这种能力?它们生活在极度肮脏的环境里,卫生条件很差,这就意味着它们经常要接触大量细菌。它们也是食粪动物,这意味着它们也吃屎。它们的生存环境和它们所吃的东西,也就解释了它们如何能进化到可以应对微生物。试想,如果研发人员能开发出新型的强抗生素,还几乎没有任何副作用,那肯定能受到投资人的青睐,获得投资。


当建筑师蕾拉· 沙伊克莱冥思苦想该如何为登陆火星的宇航员提供住所时,她也打破常规,寻求以生物启示的方式找到灵感来源。


榴梿以其表皮的纹理和味道备受青睐,但亚洲的很多酒店都禁止食用榴梿,原因就在于其散发出的奇特气味无法处理。然而榴梿的结构的确非常奇特,当沙伊克莱设计充气房时,这种半硬式的外皮为她带来了灵感,除了可以抵御外部的恶劣条件,它还可以在没有钢筋的情况下增强硬度。


正如她所讲:“在榴梿内部,每个榴梿种子都是一个独立的单元,总的来说它的功能就是让附近的种子各就其位。同样,在具有超级结构的充气房内部,也有一系列单独的个体和加压体,在个体层面上提供空间,连接起来作为一个整体就能在极其特殊的环境中提供支撑,比如火星上的环境。”


中国人利用竹子来制造桅杆和船柱,还仿照竹子根茎的内部结构制造船体,规避了木材稀缺的问题,建造出了非常轻型的船舶,轮船的尺寸能达到一个足球场那么大。


平底帆船的船体非常坚硬,隔舱壁丝毫不会漏水,就像竹子根茎内部的结构一样。平底帆船的内部用水密门把船体分为几个部分,与其他设计方案相比,这种做法让船更坚固,也更不容易沉没。直到2000多年以后,这种方法才在其他国家推行开来,从而成为标准的造船方法。


不幸的是,“泰坦尼克”号与竹子的内部结构不同,也不同于中国平底帆船的设计,在水密隔舱中,有一部分隔舱壁未能完全密封。如果“泰坦尼克”号真正做到坚持最初的设计理念,它很可能就能避免那场灾难。


大自然蕴含着的几万亿种生存方式为我们打开了一扇门。善用大自然的优雅和效率,提供丰富的机会,积累巨额财富,创造一个可持续发展的经济,和更为健康的世界。


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