“偷師”大自然

貳圓

蜜蜂是一個(gè)神奇的群體，它們似乎沒(méi)有思維，智力也不高，但是卻本能地知道自己應(yīng)該扮演什么角色，需要完成什么工作。蜜蜂之所以能做到分工明確，高效率地工作，是因?yàn)楸澈笥幸恢弧盁o(wú)形的手”——蜂群思維。

蜂群思維是指由不同組成部分高度連接形成的非常靈活的系統(tǒng)，采用分布式管理，沒(méi)有控制中心，各部分之間相互溝通，主動(dòng)判斷自己需要做什么，工作效率極高。具有蜂群思維的個(gè)體蜂，可以相互交流與溝通，明確自己的角色，然后開(kāi)始忙碌地工作。

美國(guó)的雷根能源公司就運(yùn)用了蜂群思維，建造了沒(méi)有控制中心的電力分配系統(tǒng)，提高了電力資源分配的效率。這個(gè)系統(tǒng)雖然沒(méi)有控制中心，但是有很多區(qū)域控制器。像蜂群中的個(gè)體蜂一樣，每個(gè)區(qū)域控制器都能像個(gè)體蜂一樣互相傳遞信息，不同的是控制器通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信傳遞信息?？刂破鱾鬟f信息的同時(shí)自主判斷出自己需要負(fù)責(zé)的區(qū)域，當(dāng)自己負(fù)責(zé)的區(qū)域電力不足或有剩余時(shí)，可以獨(dú)立分配電力資源，無(wú)須通過(guò)中央控制，既可節(jié)省時(shí)間，又能提高效率。

1941年，瑞士電氣工程師喬治·德·梅斯特拉爾興致勃勃地去阿爾卑斯山打獵，打獵回來(lái)他發(fā)現(xiàn)自己的衣服上粘了許多牛蒡果?；丶液?，他花了很長(zhǎng)時(shí)間也沒(méi)能清除干凈。這勾起了他的好奇心，牛蒡果怎么會(huì)有這么強(qiáng)大的附著力呢？他將牛蒡果放在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)牛蒡果的表面有無(wú)數(shù)個(gè)小鉤子，他不禁想，如果制作這種結(jié)構(gòu)的搭扣，會(huì)不會(huì)既方便又牢固呢？

以牛蒡果的小鉤子為靈感，喬治·德·梅斯特拉爾經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)后發(fā)明了“魔術(shù)貼”。這種新型搭扣分為兩部分，一部分是一塊布滿(mǎn)環(huán)狀小毛球的布，另一部分布滿(mǎn)小鉤子形狀的鉤毛，當(dāng)鉤毛和小毛球貼在一起時(shí)，鉤毛從小毛球的環(huán)狀部位穿過(guò)，鉤子就能鉤住小毛球，要想拉開(kāi)鉤毛和小毛球，需要極大的力，“魔術(shù)貼”就此誕生。

我們驚訝于壁虎能抵抗地心引力，在天花板上游走;也對(duì)壁虎能輕而易舉攀爬光滑表面感到詫異，因?yàn)槲覀儫o(wú)法做到這些事情。研究發(fā)現(xiàn)，壁虎不懼地心引力，可在光滑表面靈活地爬行的秘密在于壁虎爪上的一排剛毛。大量剛毛和物體表面接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的黏附力，就像黏合劑一樣，可將壁虎和物體表面牢固地粘在一起。

以剛毛結(jié)構(gòu)為靈感，科學(xué)家和工程師們成功使用硅膠模擬了屬于人類(lèi)的剛毛結(jié)構(gòu)。模擬壁虎剛毛結(jié)構(gòu)的吸盤(pán)，可以讓人類(lèi)在光滑的物體表面上行走，就像蜘蛛俠一樣?？梢哉f(shuō)，壁虎讓“蜘蛛俠”在現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)了。

海洋中，有許多生命進(jìn)行著各類(lèi)生命活動(dòng)，因此會(huì)遺留許多生命活動(dòng)的產(chǎn)物，如糞便、遺體等，它們?cè)诤Ｑ笾谐练e下來(lái)。這些沉積物和海洋里的泥炭等混合，形成生物淤積物。當(dāng)運(yùn)輸貨物的船只行駛時(shí)碰到生物淤積物，那這些生物淤積物就非常容易黏附在船只表面，對(duì)行駛造成阻力，降低運(yùn)輸效率。

研究人員發(fā)現(xiàn)，鯊魚(yú)的皮膚上好像不會(huì)沉積任何淤積物，這是為什么呢？原來(lái)，鯊魚(yú)的皮膚上有微小的鱗片，鱗片凹凸不平，沉積物在這些鱗片上沒(méi)有“立足之地”，自然不會(huì)沉積在鯊魚(yú)皮膚上面。于是研究人員根據(jù)鯊魚(yú)皮膚的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種用于船只的涂層，用其給船只“貼膜”后，航運(yùn)的效率大大提高了。

當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)隧道時(shí)，會(huì)發(fā)出震耳欲聾的聲音，沖擊我們的耳膜，讓我們無(wú)法忍受。同時(shí)，列車(chē)的速度還會(huì)因?yàn)樽枇Χ陆?，這是為什么呢？

原來(lái)，當(dāng)列車(chē)高速駛過(guò)隧道時(shí)，車(chē)頭會(huì)不斷擠壓空氣，形成高壓墻，高壓墻和隧道里的空氣發(fā)生碰撞，會(huì)發(fā)出極大的聲響，同時(shí)，高壓墻還會(huì)給列車(chē)增加阻力。

來(lái)自日本的中津英治發(fā)現(xiàn)，翠鳥(niǎo)高速俯沖進(jìn)入水中時(shí)，水面幾乎不產(chǎn)生一點(diǎn)漣漪，這是因?yàn)榇澍B(niǎo)鳥(niǎo)喙呈流線(xiàn)型，從喙尖到頭部的直徑是逐漸增大的。當(dāng)翠鳥(niǎo)穿越水面，水會(huì)順著鳥(niǎo)喙流向鳥(niǎo)身，從而減少了水花的產(chǎn)生。在翠鳥(niǎo)的啟發(fā)下，工程師們將列車(chē)頭做成了翠鳥(niǎo)鳥(niǎo)喙的形狀，這樣一來(lái)，噪聲大大地減小了，而且列車(chē)的速度也不會(huì)因?yàn)檫^(guò)大的阻力而降低。（莫難薦自《大科技·科學(xué)之謎》）

（編輯 牧 童）