APP下载

动物恩泽人类

2007-12-29

中学生百科·悦青春 2007年4期

  神奇的“生物钢”
  生物钢指羊奶钢,也指牛奶钢。羊奶与牛奶,本与钢铁风马牛不相及,但科学家硬是将它们巧妙地结合起来了。
  1997年,美国生物学家安妮·穆尔发现,在美国南部有一种被称为“黑寡妇”的蜘蛛,它吐出的丝比现在所知道的任何蛛丝的强度都高,而且它可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网。第一种丝在拉断之前,可以延伸27%,它的强度竟达到其他蜘蛛丝的两倍;第二种丝拉断之前很少延伸,却具有很高的防断裂强度。用这种蜘蛛丝织成的布,比制造防弹背心所用的纤维的强度还高得多。“黑寡妇”蜘蛛丝的优良性能,很快引起科学家的兴趣,他们设想,要是能生产出像蜘蛛丝那样高强度的纤维该多好啊。
  科学家想让牛奶的蛋白基因中含有“黑寡妇”蜘蛛丝的蛋白基因,于是就先找山羊进行转基因实验。让山羊与“黑寡妇”蜘蛛“联姻”,将蜘蛛蛋白基因注入一只经过特殊培育的褐色山羊体内,在这只山羊产下的奶中,有大量柔滑的蛋白质纤维,提取这些纤维,就可以生产衣服。
  实践表明,由转基因羊奶纤维造出的布,比防弹衣的强度还高十几倍。这种超强坚韧的物质,是阻挡枪弹射击的理想材料,也可以用来制造坦克、飞机与装甲车,以及作为军事建筑物的理想“防弹衣”。根据国外的资料,从一只羊每月产下的奶中提取的纤维,可以制成一件防弹背心。美国正在研究如何利用蜘蛛丝的专家称,利用这种纤维制成的2.5厘米粗的绳子,足以让一架准备着陆的战斗机完全停下来。科学家给这种物质取名叫“生物钢”。羊奶与牛奶变成的“生物钢”,不仅有钢铁的强度,而且可以生物降解,不会造成环境污染,可替代引起白色污染的高强度包装塑料和商业用渔网,还可用作医学方面的手术线或人造肌肤。科学家设想,如果让转基因山羊大量繁殖,就可以生产出大量的生物钢,用于工农业生产与国防战略。考虑到山羊对植被的破坏性,对牛进行转基因实验的前途更为广阔,而且一头牛的产奶量比一只山羊的产奶量高得多。
  
  蝗虫的避免撞车功能
  巴西生物工程研究院的科研人员发现,蝗虫在飞行时具有一种能躲避其他运动物体的特殊功能,因为在蝗虫的大脑中,有一种起运动监控作用的神经细胞。科研人员将电子传感器安在这些特殊细胞上,然后让蝗虫反复观看汽车飞驰而来的镜头。结果显示,传感器的电流发生了变化,显示这些细胞曾发出信号,指示蝗虫作出躲避反应。据介绍,科研人员正在根据蝗虫的这一特殊技能,着手研究开发车用行驶监视装置,以帮助减少公路上日益频繁的撞车事故。
  
  蝙蝠拐杖
  蝙蝠能在黑暗中自由地飞翔,而不会碰到任何障碍物,靠的是它自身发出的一种超声波。超声波碰到物体后反射回来,蝙蝠就能知道前面有物体,于是就会轻易地躲过障碍。英国利兹大学的研究人员从这个原理中得到了启发,研制出“蝙蝠拐杖”,这种拐杖能发出一种人耳听不见的声呐波,帮助使用者探测障碍物。拐杖的塑料柄上有4个接收器,哪个方向有障碍物哪边的接收器就会震动,使用者就能知道障碍物的具体方位。障碍物远,震动就弱,如果离得很近,震动的速度就加快,拐杖使用者可以及时躲开。
  世界上有成千上万的盲人生活在黑暗中,“蝙蝠拐杖”可以让他们对周围的环境形成一幅“脑中地图”,这样他们就可以走出家门,享受外面世界的精彩。
  
  特殊的粘胶剂
  在材料科学家的眼里,大海中还有许多生物新材料。比如海参通常是柔软而富有弹性的,但是当它受到威胁时,它能够使自己的身体变硬,是什么因素使它发生这样的变化呢?
  这是因为海参的体内有大量的凝胶,也就是蛋白质和脂肪。脂肪也属于凝胶的一种,它存在于各种动物体内,当然也包括我们人类。凝胶作为一种材料是极其常见的,但它具有其他材料不能提供的特性。比如一块凝胶在吸收了30倍于自身体积的水分后仍能保持硬挺,并且感觉干燥。
  而且,使大自然内部连接在一起的不是缝针,不是铆钉,也不是焊接,而是凝胶。用凝胶连接不仅能提供良好的绝缘,更重要的是它可以更快更容易地使用,并能比机械连接承受更大的应力。
  例如,草蛉用身体分泌的胶水将它的卵快速粘在一个安全的高度,它用的胶水在几秒钟之内就变硬,卵几乎还悬挂在空中。与人工的胶水相比,这种胶水不但没有有毒溶剂的挥发,而且绝对的环保。又如白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂,于是人们按照同样的原理制造了干胶炮弹。
  海洋中的贻贝有一项更为惊人的胶粘专利。它自己合成的足丝,可以像锚一样将自己固定在岩石和沙子上,它是贻贝生命的保险带。这种胶粘剂极其的坚韧,而且在水中也可以硬化,对我们人类来说,它的作用不言而喻,于是科学家对它进行了研究。
  科学家将贻贝用皮筋固定在玻璃箱的一面,但贻贝更愿意利用自己的天然锚,从它们脚上伸出它们自己合成的足丝。当贻贝形成足够的足丝时,若将它收集起来,这对贻贝来说损失并不严重,因为它在两小时之内就可以重新产生出足丝。
  通过对贻贝足丝和胶粘点的分析,终于分离出贻贝的胶粘蛋白,并制造出一种新的胶粘剂。当科学家们将制作好的生物胶粘剂用在粘贴金属片时,却意外地发现了这种胶粘剂的另一特性:它像一层看不见的铠甲,保护着金属片不受侵蚀。利用这一特性,能使两块金属片完美地结合在一起。
  
  看,动物的高科技是多么神奇!大自然提供的巧妙办法,一次又一次地令我们赞叹不已。虽然人类不断地学习大自然,但大自然绝不会交出它全部的秘密,每一种生物隐藏的秘密都是我们意想不到的财富。
  编辑/李章