遇到问题难解决？生物身上找答案

在飞机的制造过程中，我们曾经向鸟儿学习设计机翼、向蜻蜓学习机翼减震、向蝙蝠学习雷达导航、向苍蝇学习平衡降落等，生物们的飞行方式各有各的奇异之处，我们都学有所成。但是你知道吗，在水中游泳的鲨鱼也可以指导我们改进飞机。现在的化妆品经常标榜含有“植物天然成分”，这些成分皮肤能吸收多少不好说，不过蜜蜂采蜜、猫儿舔毛，这些动物的行为也许能给化妆品厂商一些真正的启发。

鲨鱼飞毛腿的秘密——逆鳞

鲨鱼被称为“海洋猎豹”，时速可以达到110千米至130千米，它们靠什么对抗水的阻力？过去我们以为是流线型的身体和强劲的尾鳍，可是最近我们发现了它的鱼鳞也有小秘密。

鲨鱼有没有鱼鳞？如果你能从头到尾抚摸鲨鱼，会感觉它是光滑的，但是如果反过来摸，就会发现它的皮肤更像砂纸，有刺刺的感觉。在科学家的显微镜头下，鲨鱼不仅有鱼鳞，它的鱼鳞还不是平贴在身上的，而是翘起来，与身体之间存在40度的夹角，这样的鳞片能使它游得更快。

在水流和气流这样的流体中，当它们在外力的作用下飞快流动时，前方速度快的流体和后方还未加速的流体会发生分离，这个现象我们叫做流体分离。连续发生的流体分离会产生漩涡，这些漩涡会产生阻力，使物体的速度减慢。我们也可以感受到流体分离，当你坐在高速前进的列车上，如果你将手垂直于气流伸出车窗，手就会被向后推，原因除了气流产生的阻力推你的手外，还有气流在你手的四周向后运动，根据流体力学定律，手后形成空气稀薄的漩涡，压力减小。所以手就倒向了后方。高速前进的鲨鱼和飞机在流体中也会遇到这样与前进方向相反的阻力，而鲨鱼的逆鳞正是为此而生。

科学家设计了隧道实验，在高速流动的水流中放置光滑的皮肤和有逆鳞的鱼皮，用仪器测量了漩涡产生的多少和大小，结果发现光滑的皮肤周围的水流对皮肤产生摩擦，造成漩涡，形成阻力。而鲨鱼皮周围的水流漩涡大大减少了，这意味着鲨鱼在水中受到的因为流体分离导致的阻力也大大减少，这正是它消除漩涡、保持高速的秘诀。本世纪初，游泳运动员穿上仿鲨鱼皮的泳衣，多次打破世纪记录。

这个发现对飞机具有重大的意义。飞机失事的原因不外乎恶劣天气、飞机故障和人为失误等，这些均会导致飞机两翼失去平衡，气流无法顺利流过机翼的上下两面，造成流体分离并产生漩涡，接着就会发生坠毁的惨剧。如果我们设计出一种像鲨鱼皮一样的有许多微小逆鳞的胶带，并将之应用在直升机旋翼叶片、机翼或机身上某些易发生流体分离的位置，这不仅可以提高飞机的速度，也能提高飞机遇到涡流时的安全性和稳定性。

蜜蜂雨天也能采花——花粉粘合剂

工蜂的一生是劳模的一生，它们从出生到死亡只有短短几个月的时间，却一直坚守在采蜜的岗位上，无论是烈日骄阳还是倾盆大雨都阻挡不了它们“上班”的脚步，但是下雨的时候它们采集的花粉不会被冲走吗？别担心，它们有不怕水的超强力粘合剂。

超强力粘合剂由两个成分组成：水性的蜜蜂唾液和油性的花粉油。蜜蜂的唾液中含有许多从花中取食的花蜜，它们覆盖花粉并使花粉粘在一起。第二种成分是花粉油，它覆盖在潮湿的花粉颗粒上，这有助于保持唾液的湿度和粘性，类似于覆盖在糖浆池上的一层食用油，这层油将唾液与空气分离开来，大大减缓了唾液的干燥速度。

研究人员将花粉油和蜜蜂唾液分离，并测试了蜜蜂唾液在不同湿度条件下的粘性，发现随着湿度的增加，蜜蜂唾液会吸收更多的水分，粘性会降低；而湿度降低，唾液变干时，粘性也会下降。与之相反的是，不管湿度怎么变化，有花粉油覆盖的唾液粘性并没有受到影响。

被超强力粘合剂黏着的花粉粒如何取下来？水洗是洗不掉的，蜜蜂用的是超细密的“刷子”。蜜蜂的足是由几个互相联接的肢节组成的，其中的跗节对采集花粉具有重要作用。跗节有两节格外肥大，最大的一节外侧布满浓密的长刚毛，内部是一个光滑而略凹进去的区域，这是携带花粉的“花粉篮”，花粉团就是被放进这个花粉篮里带回蜂巢的。次大的一节内侧长满密密的粗毛，这就是“花粉刷”。

蜜蜂采集花粉时，用上颚和前足迅速将花粉刮下，并用唾液将花粉粘合在一起，同时它的三对足会灵活地动作，将花粉传到花粉篮上，直到花粉篮完全装满。装满后蜜蜂需要回蜂巢“卸货”，看家的蜜蜂会用它们细密的花粉刷轻柔地将花粉团刷下来，力度不能大，因为这种粘合剂粘着的花粉团是“吃软不吃硬”的，洗刷的力度越大它们越是不脱落。科学家认为这跟里面的水性唾液有关，唾液在连接花粉粒时形成了一座座“液桥”，每一个液桥都是内径小于1毫米的细管，管口有一种粘附力，破坏它的力越强，它就越结实。

现代女性在正式的场合都需要化妆，可以说每个女人都会购买粉底，但是在炎热的夏天，我们常常因出汗而脱妆，这时候如果有一款不怕水的粉底一定会大受欢迎。蜜蜂使用的超强力粘合剂正是一款这样的产品，它无论干湿程度如何，都能保持稳定，卸妆时也不需要额外的卸妆水，只需要细密的刷子，这才是纯天然的化妆品，希望化妆品厂商能从蜜蜂身上受到一些启发。

猫咪的专业美容道具——舌头

猫咪喜欢打理自己，它们醒着的时候有四分之一的时间用来清洁皮毛，舌头就是它们专属的美容梳，那么它的舌头有什么功效呢？

研究者们用CT扫描仪器获得了猫舌头的X光片，发现它的结构跟我们想象的有一些不同。我们知道猫的舌头上有许多乳头状的凸起，过去我们认为是直立的圆锥形，但实际上它们是向后弯曲的，并且是空心的。

乳头的这种形态使它具有更多的作用。猫咪喝水时是用舌头把水撩起来饮用的，向后弯曲的乳头使猫咪能撩起更多的水，并且也增加了储水的空间，每个乳头可以容纳大约4.1微升的水，这远远多于直立的乳头。

开口的乳头可以将唾液涂抹到皮毛上，一天中，猫咪会将48毫升的水转移到皮毛上，这大约是它一天所喝水的五分之一的量。唾液不仅可以清洁绒毛，当它蒸发时还会降低猫咪的体温，皮肤和最外层毛发之间的温差有时会高达1摄氏度。

弯曲的乳头还有一个特别之处，它的弯曲方向可以发生旋转，这使得猫咪可以解开缠绕的结。科学家拍摄了三只短毛家猫梳理毛发的视频，发现当猫的舌头碰到皮毛上的结时，乳头会旋转，旋转后乳头尖端能深入缠结，并最终使其松动，多次梳理后打结的毛发就解开了。

根据猫乳头的这些特点，研究者用3D打印技术模仿乳头制造了一把叫做TIGR的发梳，它能解开缠绕的头发，更好地清除皮屑并均匀涂抹护发素。TIGR发梳只是第一步，研究者已经有了更多的设想，他们认为所有用到刷子的地方都可以考虑猫舌头乳头的特性，例如牙刷、粉刷，甚至涂抹睫毛膏的刷子都适用这种结构，而家具清洁方面，皮毛刷子和扫地机器人等也有了改进的方向。