给蝴蝶量体温

顾静怡

鲜花盛开的日子里，蝴蝶也来凑热闹了。或许是翩翩的蝴蝶勾起了人们千姿百态的想法，有人提出了一个前所未闻的问题：“如何给蝴蝶量体温？”对这个问题，科学家早就上了心。

在一般人眼里，蝴蝶的翅膀就像指甲或者羽毛一样，是由一些没有生命的组织构成的。但科学家发现，它上面存在很多充满生机的活细胞，其中包括输送气体与血淋巴的脉管系统，以及各种神经感受器，还能释放信息素吸引伴侣。科学家在显微镜下观察蝴蝶翅膀，还发现了一种被称为“翼心”的有趣结构。它像泵一样收缩，以每分钟几十次的速率跳动着，输送着被称为血淋巴的昆虫血液。问题的症结都表明，所有这些活着的组织都需要適宜的温度才能正常工作。

然而，尽管科学家已经知道蝴蝶需要通过晒太阳等方式保持温度，也知道在太阳的照射下，蝴蝶翅膀的温度会发生变化，但真的要给蝴蝶量体温并不是一件容易的事情。蝴蝶翅膀的热容很小，这就意味着如果用直接接触的测量方法，很容易导致测量结果不准确。有人提出用红外线热成像进行非接触测量，但科学家发现，蝴蝶翅膀在红外线中呈半透明状，普通的热成像仪根本无法得出准确的结果。为了解决这个问题，科学家对蝴蝶进行了红外高光谱成像，最终确定了它的翅膀各部分透射、反射和发射红外光的情况。

通过分析，科学家得出蝴蝶翅膀上准确的温度分布。令人惊喜的是，蝴蝶的翅膀不但有温度，而且控温有方。当被模拟阳光的光线照射时，它的“活组织”部分相比周围“死组织”的温度总是低一些。原来，蝴蝶身体表面生长着一层细小的鳞片，这些鳞片有调节体温的作用。每当气温上升或阳光直射时，鳞片会自动张开，以缩小阳光的辐射角度，从而减少对阳光热能的吸收;当外界气温下降时，鳞片自动闭合，紧贴体表，让阳光直射鳞片，从而把体温控制在正常范围之内。这也是蝴蝶的翅膀在强烈的太阳照射下没被“烤熟”的原因。

阴差阳错的是，在给蝴蝶量体温的过程中，科学家得到了意外的收获。他们不仅发现了蝴蝶翅膀自带过热检测与散热系统，还从蝴蝶翅膀上的鳞片有调节体温的作用得到了启示。科学家模仿蝴蝶的鳞片，为人造地球卫星设计了一种控温系统，圆满地解决了人造卫星装置上的各种精密仪器因为温度的变化而被“烤”裂或“冻”裂的难题。