2024年5月31日发(作者：励如之)
翠鸟和新干线高速列车工程师们在对日本的新干线高速列车进行升级之后，成功的将
时速提升至320公里每小时，但新问题随之而来，如此之高的速度导致列车的噪音超出了
环保标准，例如，当列车驶出狭窄的隧道时就会产生音爆。
音爆产生的部分原因在于列车粗短的子弹型车头会挤压前方的空气，而不是穿过去。
为了解决这个问题，工程师们从翠鸟的喙上找到了灵感，翠鸟鸟嘴的结构能让它在潜入水
中时很少溅起水花。
翠鸟流线型的长喙从尖端到头部的直径是逐渐增大的，潜水时会让水流向身后。通过
将子弹头列车的车头部分改造成翠鸟鸟喙的形状，西日本铁路公司
（West�0�2Japan�0�2Railway�0�2Company）的工程师们成功开发出新型的
500系列列车，并于1997年投入使用。这种列车不仅噪音较低，而且行驶速度快了10%，
电能消耗减少了15%。
苍蝇与宇宙飞船 令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却
把它们紧密地联系起来了。 苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有
它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻
子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一
对触角上。 每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有
气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不
同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角
像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小
型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极
插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析
器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，
用来检测舱内气体的成分。 这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。
利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
从萤火虫到人工冷光 自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将
电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射
线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自
然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类
等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。 在众多的发光动物中，
萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的
亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔
和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。 科学家
研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。
发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，
荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能
转变成光能的过程。
早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了
很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了
荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)
和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，
不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。 现在，人们已能
用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。
2024年5月31日发(作者：励如之)
翠鸟和新干线高速列车工程师们在对日本的新干线高速列车进行升级之后，成功的将
时速提升至320公里每小时，但新问题随之而来，如此之高的速度导致列车的噪音超出了
环保标准，例如，当列车驶出狭窄的隧道时就会产生音爆。
音爆产生的部分原因在于列车粗短的子弹型车头会挤压前方的空气，而不是穿过去。
为了解决这个问题，工程师们从翠鸟的喙上找到了灵感，翠鸟鸟嘴的结构能让它在潜入水
中时很少溅起水花。
翠鸟流线型的长喙从尖端到头部的直径是逐渐增大的，潜水时会让水流向身后。通过
将子弹头列车的车头部分改造成翠鸟鸟喙的形状，西日本铁路公司
（West�0�2Japan�0�2Railway�0�2Company）的工程师们成功开发出新型的
500系列列车，并于1997年投入使用。这种列车不仅噪音较低，而且行驶速度快了10%，
电能消耗减少了15%。
苍蝇与宇宙飞船 令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却
把它们紧密地联系起来了。 苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有
它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻
子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一
对触角上。 每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有
气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不
同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角
像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小
型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极
插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析
器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，
用来检测舱内气体的成分。 这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。
利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
从萤火虫到人工冷光 自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将
电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射
线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自
然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类
等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。 在众多的发光动物中，
萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的
亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔
和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。 科学家
研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。
发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，
荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能
转变成光能的过程。
早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了
很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了
荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)
和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，
不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。 现在，人们已能
用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。