有關(guān)大自然的作文
發(fā)明史上有許多著名的應(yīng)用仿生學(xué)的例子。最生動的是瑞士工程師喬治·梅斯特勞在20世紀40年代從沾在自己褲子和愛犬耳朵上的蒼耳屬植物獲取靈感發(fā)明了尼龍搭扣。更近一點的例子則有,1995年世界上最大的地毯公司之一“英特飛絲”出品了一種模仿林地地表的地毯。還有,嗅覺靈敏的龍蝦為人們制造氣味探測儀提供了思路;一種聽覺器官敏銳如同麥克風(fēng)的寄生蠅更是對設(shè)計出較好的助聽器貢獻頗多。另外還有壁虎和蜥蜴,壁虎靠腳趾上的須毛的分子吸力吸附墻壁和天花板,一只壁虎腳上數(shù)億個分子吸力的合力在理論上能承受60磅的重量,這對制造能反復(fù)使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
類似的例子是,貽貝用它的蛋白質(zhì)生成的膠體非常牢固,即使在冰冷的海水中也能把自己粘在巖石上。這樣一種膠體可應(yīng)用在從外科手術(shù)的縫合到補船等一切事情上。最近上市的一種仿生產(chǎn)品“樂特絲” 硅質(zhì)涂料,也是借鑒了荷花出污泥而不染的自我清潔功能。該涂料的德國制造商聲稱,清除這種家庭涂料上的臟物,所需僅僅只是一柄刷子和一桶水。
科普作家杰寧·貝那斯在她1997年的著作《仿生學(xué)》中寫道:“和工業(yè)革命不同,仿生學(xué)革命帶來的不是一個我們從自然界中掘取什么的時代,而是我們從自然中學(xué)習(xí)什么的時代。”
大千世界中,也許沒有比蛛網(wǎng)中的絲更能表現(xiàn)出自然的優(yōu)雅和高效了。在美國懷俄明州立大學(xué)的辦公室里,分子生物學(xué)家蘭登·劉易斯展示了一種金色圓形織網(wǎng)蛛(下稱‘金圓蛛’)的電腦解剖圖。蜘蛛腹部的6個分開長的絲腺分泌各不相同的蛋白質(zhì)溶液或粘液。它們經(jīng)由蜘蛛噴絲頭的用力產(chǎn)生6種絲:一種是包裹卵的, 另一種用來保證捕獵安全,有三種用來織網(wǎng),最有韌性的是牽引絲,蜘蛛用它來織網(wǎng)或行走。牽引絲是動物能制造的絲中最有韌勁的。從理論上講,一根鉛筆粗的蛛絲束就能夠勾住在航空母艦上降落的噴氣機,而且,它和尼龍一樣富有彈性。兼具韌性和彈性的蛛絲的承受力是做防彈背心的纖維b的五倍。
蛛絲如此神奇,但要生產(chǎn)卻非易事。每個人都想飼養(yǎng)蜘蛛,但是沒有人能有所作為,因為把蜘蛛放在一塊兒時,它們到頭來都會吃掉對方。在美國蒙特利爾市郊一所農(nóng)場建筑中,分子生物學(xué)家,奈科西亞生物技術(shù)公司總裁兼ceo杰弗里·特納在嘗試新的方法。
事情得從頭說起。1998年,特納獲悉劉易斯和其他一些人分離出了蜘蛛的基因。由于注意到研究人員已經(jīng)通過山羊的分泌系統(tǒng)來生產(chǎn)藥物了,他不禁想,為什么山羊不能在它的奶里面制造蛛絲呢。畢竟,蜘蛛產(chǎn)絲的腺和山羊產(chǎn)奶的腺是很相似的。“因此我打電話給蘭登,讓他幫幫我金圓蛛蛛絲基因方面的忙,”特納回憶道。
奈科西亞技術(shù)人員首先從幾十只山羊身上提取了數(shù)百個受精卵,然后把蜘蛛絲基因插入受精卵中,再把這些受精卵植回到山羊體內(nèi)。今年夏天,這些置換過受精卵的母山羊當上了媽媽,奈科西亞技術(shù)人員得以對她們的乳汁(這一階段就像是槭糖汁)加以提取。然而到此為止,奈科西亞公司并沒做出任何有革命性的事情,“模擬蜘蛛怎樣吐絲才是最難辦的事,”特納說。蜘蛛在它的噴絲頭里,不知怎地就把粘液變成了扯不斷的精絲——不濕也不脆,反而相當堅韌和富有彈性。