Day: April 5, 2009

本文已发表于4月号《新知客》专栏。转载请署“来自《新知客》杂志”字样。谢谢！ 仿生学vs畜牧业 我记得小学语文课学过一篇课文，介绍青蛙眼睛的特点——它对静止的物体视力较差，对于运动的物体视力则非常好。因此青蛙总是在小虫子飞行的过程中伸舌将其擒获的，让从小在城市长大的我感觉好生神奇。课文后半部分突然转了个话题，介绍了科学家模仿蛙眼的特点，发明了“电子蛙眼”，装在飞机跑道上面。我记得当时上课的语文老师就“电子蛙眼是不是蛙眼”的问题折磨了很长时间，而且班上还真的有同学以为装在飞机跑道上的电子蛙眼就是蛙的眼睛，解释了好一阵子才明白。从此我也早早地知道了一个词叫做“仿生学”。 当我进入材料学研究之中又发现，仿生学（biomimetics）是到现在还是很新的研究热点。通过各种方法模仿荷叶表面的微结构所制成的“超憎水”表面的研究，就火了好几年。曾经因为“纳米发动机”研究而闻名的王中林教授（新知客之前有没有做过这个报道？望范编辑酌 情补充），去年也过了一回仿生的瘾——通过在胶带表面上合成逐条竖立的碳纳米管阵列，模仿壁虎脚趾表面的微纤毛结构，制成了了超粘表面，经计算其粘力完全能承受一个正常成人的重量。搞两个这样超粘表面的手套，就能当像电影里的蜘蛛人那样飞檐走壁了。这个研究一出来，很多报纸网站都有报导。我见过的一个最离谱的标题是《科学家成功揭下了壁虎的脚皮》！当然这只是比喻。 不过也是啊——何苦要发展纳米管合成技术？直接生揭壁虎脚皮自然过于残忍，但还是可以通过现代的组织工程技术，培养一层壁虎的脚上皮组织吧？我也没听说过直接揭下荷叶的表皮作为憎水表面使用的（对植物做这种事倒还可以接受）。总之，所有仿生学的研究，都是追求通过现有的人工合成技术得到具有与自然生物类似的结构，从而希望复制相应的功能。这也许是人类技术的一贯思维吧。比如，想像鸟那样自由飞翔应该是人类很久远的梦想了，但也是到工业革命之后才做出了飞机来，而不是像《射雕英雄传》里的郭靖那样找一个大鸟直接骑着飞。 不过，这可能是因为我们的确实找不到这样的大鸟而己。我们找到力气大的牛，跑得快的马，鼻子灵的狗，不早都把他们驯服为我们所用了吗？比发明蒸气机、汽车和化学传感器（人造鼻）早多了！这就不叫仿生学，或许可以叫作“畜牧业”——直接使用自然界提供的东西。这种方式首先就有一个优点——环保。例如使用飞机要消耗大量不可再生资源，又污染环境；骑大雕就环保得多，最多喂的谷子多一点，屎也多拉一点……起码都是可再生、可降解的嘛。 不过，在电影《黑客帝国》里有一个不太令人舒服的“畜牧业”的例子，在计算机文明控制的“矩阵”世界，人类被养在一个个豆荚里，通过它们生物能来发电，而不是像我们现在这样的，通过化学能或者核能等无生命的东西发电。人体不就是明摆着的给他饭吃就有劲儿的能量转化机么？可见，如果换个角度看，这种“蓄牧业” 的方向也不容完全乐观。 人类到底是要走完全复制并抛弃自然的仿生学之路呢？还是走向完全奴役自然的“畜牧业”之路呢？也许除了仿生学和畜牧业，我们还能找到第三条路。 后记：符合这篇东西主题的口水还有，我们77至84年生的一代小时候可能都看过一套动画片叫《布雷斯塔警长》，开场白就是： 很久很久以前，在新德克萨斯星球上，有一位机智聪明勇敢的警长，他叫布瑞斯塔（音译）。他具有鹰的眼睛，狼的耳朵，豹的速度，熊的力量，使他非凡超人，为了维护和平与安宁，他同邪恶进行着不懈的斗争。 现在想来，他是不是弄了某些生物仿生的什么东西到身上呢？他还有一个社会观念极其犬儒的搭档——一只直着走路的机械马。这又算不算是他的畜牧业呢？