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人与自然 系列丛书-第191部分
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科学家对蝇眼发生兴趣，还由于蝇眼有许多令人惊异的功能。
如果人的头部不动，眼睛能看到的范围不会超过180度，身体背后有东西看不到。可是，苍蝇的眼睛能看到350度，差不多可以看一圈，只差脑后勺边很窄的一小条看不见。
人眼只能看到可见光，而蝇眼却能看到人眼看不见的紫外光。要看快速运动的物体，人眼就更比不上蝇眼了。一般说来，人眼要用0。05秒才能看清楚物体的轮廓，而蝇眼只要0。01秒就行了。
蝇眼还是一个天然测速仪，能随时测出自己的飞行速度，因此能够在快速飞行中追踪目标。
根据这种原理，目前人们研制出了一种测量飞机相对于地面的速度的电子仪器，叫做“飞机地速指示器”，已在飞机上试用。这种仪器的构造，简单说来就是：在机身上安装两个互成一定角度的光电接收器（或在机头、机尾各装一个光电接收器），依次接收地面上同一点的光信号。根据两个接收器收到信号的时间差，并测量当时的飞行高度，经过电子计算机的计算，即可在仪表上指示出飞机相对于地面的飞行速度了。
眼睛所看到的，是通过光传导的信息。不过眼睛并没有把它所看到的全部信息都上报给大脑，而是经过挑选把少量最重要的信息传给大脑。蝇眼这种接收及处理信息的能力，比人们制造出来的任何自动控制机都要高明。
现在研究人员还模仿苍蝇的联立型复眼光学系统的结构与功能特点，用许多块具有特定性质的小透镜，将它们有规则地紧密排列粘合起来，制成了“复眼透镜”，也叫“蝇眼透镜”。
用它作镜头可以制成“复眼照相机”，一次就能照出千百张相同的象来，用这种照相机可以进行邮票印刷的制版工作。如果一块版上印25张邮票，一次拍照就可以制成一块版，而不必像用普通照相机那样，要一张张地拍照25次。如果用在邮票套色印刷中，那就更方便，可以减少近百次的拍照。复眼照相机还可用来大量复制集成电路的模板，工效与质量将大大提高。
动物远程导航的启示
候鸟南来北往，沿着一定的路线飞行。科学家用雷达观察，发现在夜里飞行的候鸟比在白天飞行的多得多。这真奇怪，难道夜里比白天更容易识别方向吗？人们因而想到，也许有的候鸟是靠星星来认路的。
为了证明这种猜想，科学家对北极的白喉莺进行了实验。这种鸟每年秋天从巴尔干半岛向东南飞，越过地中海，到达非洲，再沿着尼罗河向南飞，到这条河的上游去过冬。它主要在夜间飞行。
科学家把白喉莺装在笼子里，带进了天象馆里，那里有人造的星空。当天象馆的圆顶上映现出北极秋季夜空的时候，站在笼子里的白喉莺便把头转向东南，就是在秋季飞行的那个方向。然后，人造星空根据白喉莺飞行的方向逐渐改变位置，白喉莺随着星象的变化，使自己始终朝着它所要飞行的方向，仿佛正在作一番长途的秋季旅行。
这个实验证明，白喉莺能根据它看到的天空里的星星，来辨别自己的航向。
人们还发现，在大海中回游的生物也有这种本领。
鱼类和海龟迁徙的准确性也不逊色。一种鳗鱼从内河游入波罗的海、横过北海和大西洋，而后便准确地到达百慕大和巴哈马群岛附近产卵。生活在巴西沿海的绿色海龟，每年3月便成群结队地游向2200公里之外的产卵地——大西洋中长仅几公里的阿森匈岛，在岛上产卵后，6月间又游回巴西沿海。
动物远程导航的奇异本领，以及它们精巧的天然导航仪，长时间以来一直吸引着许多研究工作者。人们逐渐弄清楚，许多鸟类和其他动物体内都有精确计算时间的“生物时钟”，可以根据时间确定太阳或星星的方位，因而能够利用太阳或星星作为定向标；而另外一些种类的动物则可利用海流、海水化学成分、地磁尝重力场等进行导航。
人类早就知道在航行中利用星星来辨别方向了。然而利用眼睛识别星星的本领，比起那些动物来差多了。
现在人们设计了一种由光敏元件，电子计算机和操纵机构组成的导航仪。光敏元件就像“眼睛”，它能够一直瞄准星星，当星光偏离预定航线时，“眼睛”就会向“电子计算机”这个大脑报告，“大脑”马上就能计算出应当校正的误差，命令操纵机构自动调整航向。
鲸类潜水的启示
鲸类是兽类中的潜水冠军。抹香鲸可潜到1000多米的海洋深处，最长可在水下滞留两个多小时。海洋中，水深每增加10米，就增大一个大气压，所以1000多米的海洋处，压力高达100～200个大气压。目前人类就是穿上带有水下呼吸设备的最先进的潜水服，下潜极限也只有上百米，时间限制在数十分钟，再深了，人体就受不了那过高的压力。
但鲸类体内却有一系列与深潜相适应的结构与功能。鲸的气管由肌肉膜隔成一个个腔室，并有软骨锁住的阀门系统，可使胸腹腔、肺气管及其他内脏的内部压力与海水压力维持平衡。另外，鲸的血红素含量特别高，抹香鲸的肌肉因此而红得发黑。血红素含量高能结合更多的氧，保持体内供氧充分。
鲸在深水中还能大大减慢心跳，降低血液流速，节约氧消耗。它的大脑呼吸中枢能忍受高浓度CO2的积累，从而减少呼吸次数，而一般陆上动物却无法做到这一点。鲸类的潜水能力给人类提供了启示，指明了提高潜水能力的目标和方向。例如寻找一种药物，增加人类肌肉中血红蛋白的含量以储藏更多的氧，再寻找一种降低呼吸中枢对CO2积累敏感性的方法，以减少呼吸次数。
同时为了承受深海高压，可模拟一套阀门装置，防止肺中空气被压出，或者穿上保护外衣。这样人类的深潜能力就能大大增强，人类就有可能深入实地去探明海下的秘密。
人体肌肉的启示
科学家们一直对人的肌肉运动进行研究。他们发现，人的肌肉是最简单的生物机械装置。
人的肌肉占了人体重量的40％。活的肌肉，是一台没有齿轮、活塞和杠杆的神奇“发动机”。它具有惊人的动力，能提起比它自身重许多倍的重物。
任何现代机器都要由“动力设备”（内燃机、电动机等）和“工作机械”两部分所组成。然而在活肌肉里，这两者却是合为一体的。人造机器结构复杂，高速运转，磨损和维修是个大问题，因此是“短命”的机器。而活肌肉则是“自我维修”的机器，因而是“长命”的。
科学家们最感兴趣的是肌肉在把化学能转变成机械能时只需一步：在神经信号的刺激下，肌肉收缩变短变粗，直接把食物的能量转变为机械动力，牵引肌腱而使人运动。这里，肌肉是把食物的化学能直接变成了机械能，效率高达80％。而人造机器则必须先把燃料的能量变成热或电，然后再转换为机械能，产生运动。显然，能量的转换每增加一个步骤，就必定要损失掉一部分，从而降低了机械的效率。涡轮机是一种高效率的热机，但它的效率只有40％。
人们模仿活肌肉的这种优异特性，用聚丙烯酸等聚合物，制成了“人工肌肉”。把它放在不同的介质（碱、酸等）之中，便会有效地收缩或者松弛。
这种可以直接把化学能转变成机械能的机器，我们把它叫做“机械—化学机”。如再配合以一定的机械装置，它就能提起重物，或者实现机件的往返运动。
活肌肉是一种新型的机器。人们模仿肌肉的工作原理，用包在纤维编织成的套筒里的橡胶管，或用含有纵向排列的纤维（钢丝、尼龙丝等）的橡胶管，制成了“类肌肉装置”。它可以带动残废者的假肢，也能开动其他机器。
此外，目前人们还制成了一种“肌飞器”——扑翼机；并且模仿人的膝关节和肌肉系统制成了“液压运动模型”，它使“机器人”像真人那样行走。
人体的大多数肌肉都是以“颉颃［音xiéháng］急的形式成对地排列的。就是说，一束肌肉生长在牵引肢体向上运动的位置，而另一束肌肉则生长在牵引肢体向下运动的位置。例如，在身体前侧向下拉的那些肌肉阻止身体后仰，而后面向下拉的那些肌肉则阻止身体前倾，这种成对排列的肌肉组成了保持人体直立的颉颃迹研究表明，生物界的这种用两个产生拉力的“单向力装置”组成的双向运动机械系统，远比工程技术上惯用的用一个推拉“双向力装置”组成的系统优越得多。只要在成对的颉颃肌上施加不同的张力，就能使人和动物体的骨架（机械杠杆）在任何位置保持稳定。颉颃肌的杠杆，能够承受从最轻到最重的各种压力。对颉颃肌的模拟，可以圆满解决各种“机器人”、“步行机”等的行走机构的设计。人们研制了一种“步行机”，它有强有力的手臂和两条长腿，能越野行走、搬运重物。这种“步行机”腿长3。6米，能走斜坡、转弯、横向跨步，能跨越障碍，步行速度可达56公里/小时。操作人员做一定的动作，“步行机”就跟着做近似的动作。
根据肌肉和关节活动原理，科学家们最近研制出了一种用于森林和农田除草的“机器昆虫”。它有6条腿，每条都有压缩空气驱动，可以跨越1。80米高的障碍物。它还可以分辨出树木和杂草。
随着科技的发展和科学家们的精心研究，必定会有更多的意想不到的奇异的机器出现，它们将使我们的世界更加丰富多彩。
夜蛾的启示
炎夏之夜，万籁俱寂，一场无声的“空战”正进行得十分激烈：号称“活雷达”的蝙蝠跟踪着夜蛾，步步进逼！啊，蝙蝠张开了嘴巴，夜蛾的性命危在旦夕。。就在这千钧一发之时，夜蛾连翻几个筋斗，收起了翅膀，落到地上，它竟然溜之大吉了！
众所周知，蝙蝠有着精巧的超声波定位系统，因此捕食昆虫十分准确。
有时，它在一分钟之内能捕食到19只蚊子，真令人拍案叫绝。但是，夜蛾为什么能够在蝙蝠的追踪下死里逃生呢？
原来，夜蛾具有一套精妙的反声纳系统，这使它足以对抗蝙蝠的侵袭。
在夜蛾的胸腹之间，有一个特殊的听觉器官，叫做鼓膜器，可以接收蝙蝠发出的超声波。当它截听到蝙蝠发出的超声波时，就可以及时逃避。要是鼓膜神经脉冲达到饱和频率，则说明蝙蝠已经逼近，情况万分危急。这时，它就翻跟斗、转圈子、曲折飞行。。以逃避敌人的追袭。
夜蛾对抗蝙蝠“法宝”还不止这一个。它的足关节上有个振动器，能发出一连串的超声波，干扰蝙蝠，使它摸不清夜蛾在南北还是在东西。
有些自己身上长着一层厚厚的绒毛，能吸收超声波，使蝙蝠收不到足够的回声，从而大大缩小了蝙蝠“声雷达”的作用。
还有一种夜蛾，它能模仿味道很坏的蛾子发出的超声波，使蝙蝠提不起食欲来。
夜蛾的反探测系统如此精致奥妙，为武器设计者打开了新思路。
生物界有不少奇妙的构造，正等待着我们去发现和学习呢！
虾壳蟹壳的启示
虾、蟹类肉质细腻，味道鲜美无比，是一种低脂肪、高蛋白、营养价值极高的著名水产。我国阳澄湖出产的金毛青壳大闸蟹和青岛出产的大明虾更是誉满全球的佳肴。在日常生活中，一般人只知道吃它们的肉，而对它们的体壳往往是弃之不要的。其实它们的壳，如果加以利用，其价值并不在它们的肉之下。
虾、蟹类身披坚硬的甲壳，所以在分类上属于甲壳纲，甲壳对它们来说，显然是起着保护作用。甲壳类在发育过程中有蜕皮现象，经过蜕皮它们的身体才能长。有经验的家庭主妇，买蟹时总要捏一下蟹脚，如果是软的，就说明这只蟹蜕皮不久，肉尚未长实。甲壳类在成熟以后，一般还能继续蜕皮，这一点同昆虫一到成熟后就不再蜕皮的情形不一样。它们的甲壳中含有一种重要成分，叫做“甲壳质”，亦称“甲壳素”或“壳糖”，是一种含氮多糖类物质，即多聚乙酰氨基葡萄糖。科学家将虾、蟹的甲壳磨成粉末为原料，用稀酸和稀碱等处理，就可得到甲壳素，是一种白色、半透明、无固定形状的固体，它不溶于水，也不溶于稀酸和稀碱以及有机溶剂，但是可以溶于浓盐酸，用酸完全水解，生成甲壳胺，即2—氨基葡萄糖。
甲壳质用途非常广泛，早在第二次世界大战期间，英国飞机制造工程师就用甲壳质为基本原料，加配其他化合物研制成一种粘合力极强的胶液，用来粘合飞机机壳，并获得成功。用这种工艺粘合的机翼，即使部分受损，也不影响飞行。人们在拼合材料时，所采用的方法有多种，如衣服要用针线缝合，钢材等用焊接，或用铆钉、螺丝钉等接合。但是，在各种方法中，胶合方法最为简易和方便，而且，相对说来，技术性要求也没有其他方法高，方法容易掌握。比如一件衣服，高明的裁缝缝制出来的针眼细，线脚不露，平整贴身，美观大方，因此有“天衣无缝”的比喻。而胶合只须涂上胶水，将设计好的贴料粘到被粘物上，粘牢就解决了。一艘远航轮航行在海上，突然船舱什么地方出现了小裂缝或漏洞，如果用高性能的粘合剂，只要将钢板粘合在裂缝或漏洞处就行了，既省时又省力，较其他方法简单得多。
甲壳素在医疗外科手术上的应用，已取得可喜的成就，外科手术，一般需要用手术缝合线缝合伤口，这又是个技术问题，技术好的医生缝得平整，技术差的缝线不是拉得过紧就是过松。伤口愈合后，通常还要拆线，科学家用“壳糖”研制成一种“人造皮肤”，这是一种透气性能良好，又能吸水的薄膜。外科医生可以按烧伤或烫伤病者的创口大小，剪下一块薄膜贴在伤口上，它不同于“打补钉”，不用缝合，而是利用创口中的溶菌酶逐渐地把薄膜分解，最后使伤口愈合，不留斑痕。美国和日本的一些制药厂用甲壳素制成甲壳质绷带和胶布。眼科医生还用甲壳制成无形眼镜片，这种镜片不用机械磨制，而是将甲壳质溶解，倒在各种规格的模型内形成。
人们还用甲壳素制成味道鲜美的调味品、酒石酸和人工种子的种皮等。
甲壳质还可被拉成纤维。
在自然界，很多动物都能分泌粘性非常强的粘液。雌虾产卵后，即行受精，将受精卵粘附在雌虾的腹肢之间，抱卵的雌虾到处游荡，腹肢不断地扇动，以此保证卵能经常接触到新鲜水流，然而附着的卵从不掉落下来。甲壳纲中又一种叫藤壶的小动物，它们的背壳形成外套，常构成石灰质的硬壳，包住了全身。它们的幼体在水中过一段自由生活后，便分泌一种粘液，把自身粘附在一些物体上，固着下来发育成成体。大量的藤壶常固着在船底，这给船业带来很大麻烦，因为这样会大大地减低船的航行速度。有人做过统计，一艘近2000吨的船在不到半年的时间内，由于大批的藤壶附着在船底，时速减低了2海里。据说在日俄战争中，沙俄从波罗的海调来增援的舰队在对马海峡与日本海军激战，结果被日军击溃，其中一个原因是波罗的海舰队军舰的舰底长满了藤壶之类的固着物，使舰速比不上日舰。因此，世界造船业都在研究如何克服藤壶固着问题。另一方面，人们对藤壶粘液的化学成分进行分析，发现是由�
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