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我馆馆长姜昊受邀主讲2020自然通识课

   发布时间:2020-07-21

719日,由武汉市园林和林业局、武汉市教育局、阿里巴巴公益基金会、武汉市科学技术协会主办的2020自然通识课第六课在华中农业大学博物馆开讲。馆长姜昊作为主讲人,带领53.5万网友走进了缤纷的昆虫世界。姜老师说,与地球为伴亿万年,每种昆虫都有其特长,而仿生学原理,才将它们与人类的生活紧密相连。那么,以昆虫为师,我们都能学到什么呢?




蜻蜓是世界上最古老的昆虫之一,比恐龙出现的还要早。别看它现在这么小,在恐龙时代,它可是长达1米多,但大的体型,意味着消耗就越大,后来为了更好的生存,它们就进化为我们现在常见的大小了。

蜻蜓还是昆虫中飞行能力最强的,它可以倒飞,飞行时速可达100公里,所以它如英文名:“Dragonfly”所描述的一样,是飞行的“龙”。杜甫有诗云:“穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞。”赞叹的就是蜻蜓。
蜻蜓翅膀上有两个凸起的地方,黑黑的,叫做“翅痣”。翅痣能够扰动气流,产生振动,从而保持平稳。依靠加重的翅痣,即使高速飞行,蜻蜓也安然无恙。发现这一特点,人类仿生蜻蜒,在飞机的两翼加上了凸起的“平衡重锤”,之后,飞机在高速飞行时,因气流引起剧烈振动的问题也解决了。


蝴蝶是我们比较常见的昆虫,但我们日常生活所见的很有可能是蛾子,并非蝴蝶。判断蝴蝶和蛾子,可以观察它们的飞行状态,蝴蝶是翩翩起舞的,它的翅膀可以依次飞行,而蛾子飞行是扑通扑通的,因为它的翅膀上有一个翅缰,像一个缰绳,容易被绊住。

地球上已知的蝴蝶种类有17000种。如果按照武林门派来分,蝴蝶个个拥有独家秘笈。有些蝴蝶善于拟态,有的蝴蝶舞技高超,还有的蝴蝶是有毒性的。在我们华中地区,经常能看见一种名为玉带凤蝶的蝴蝶,它是梁祝化蝶传说所指代的原型,翅膀上有丝带般的点缀,深受人们喜爱。

蝴蝶的翅膀上还覆盖着很多鳞片,可以巧妙运用太阳折射光,展示不同的颜色以及调节体温。每当气温上升或下降时,鳞片会自动张开或闭合,以调节阳光的辐射角度,从而把体温控制在正常范围之内。人类通过观察蝴蝶,经过研究,仿生出了一种控温系统,运用在了航天航天的设计当中。


曾有人说,如果人类没有蜜蜂,人类所需的农作物产量会减少10%,多年后,人类可能会面临危机。其实,蜜蜂除了是勤劳的采蜜大师,它还是自然界“天才建筑师”。

蜜蜂的蜂巢由无数个一样大小的正六边形的巢室组成,每个巢室都紧密地连在一起。蜂巢底部既不是平的,也不是圆的,而是尖的,这个底部由3个完全相同的菱形组成。

如此聪明的蜜蜂,人类是怎样学习的呢?科学家们正是模仿蜂房的结构,找到了人造卫星比较理想的结构。据科学家分析,六边形既可以最有效地节省材料,也可以合理利用空间。模仿蜂房结构制造的卫星,不仅可节省大量材料,减轻重量,增加容量,还具有隔音、隔热的性能。

昆虫很多技能是人类学得到的,但还有很多技能,人类只能望而却步。


比如鲎,它是一种远古海洋生物,属于节肢动物门类。它在4亿年前就存在了,而且大小与现在基本保持一致,这说明,它已经进化到了一种相对成功的阶段。

鲎长的有点像个锅盔,虽然在华中地区比较少见,但在沿海一带还能看见它。它善于游泳,可以仰着身体漂浮在水面上。

人类对于鲎,一直想要仿生而没有成功的特点在于,鲎的身上流淌着一种十分珍奇的血液。这种血液为淡蓝色,血液中含铜量很高,而且一遇到细菌就会凝固。利用鲎血液的这种特殊反应,对它进行处理,可以制成一种特殊的检验试剂——“鲎试剂。鲎试剂可以准确、快速地检测人体内部组织是否因细菌感染而致病。


蜘蛛,我们都很熟悉,但你知道吗?它并不是昆虫,而是节肢动物。昆虫和节肢动物最大的区别,就在于昆虫拥有头、胸、腹三部分,而且在胸部都会长出六条腿和两对翅膀。

蜘蛛有8只腿,虽然它不属于昆虫,但从仿生学的原理上来说,它拥有我们人类一直模仿不来的法宝——蛛丝。

蜘蛛丝是一种骨蛋白,十分粘细坚韧而具弹性,吐出后遇空气而变硬。有科学家证明,同等粗细的蛛丝比钢丝要坚韧10倍,不仅如此,蜘蛛丝还有强度高、弹性大、抗辐射、可降解等特性。人类模仿蛛丝,制造出人造纤维,但一直仿生不出与蛛丝一模一样的生物材料。


甲虫,属于昆虫纲鞘翅目,它们是地球上最大的一个族群,已知的甲虫种类有20万种,我们常见的甲虫有金龟子、天牛等。

甲虫的颜色为结构色,色泽非常丰富,而且永远不会褪色。人类想仿照其特征制作装饰品,却无法仿出一模一样的颜色,于是出现了很多人追求华丽的奢侈品而捕捉甲虫,取其甲片的行为,这种行为应该被强烈谴责和抵制。

一小时的直播,在姜昊老师的趣味科普中,我们仿佛打开新认识昆虫的大门。在长江日报APP、武汉广播电视台见微平台、斗鱼、一直播等平台上共53.5万网友在线围观,不少网友大呼涨知识!


直播末尾,姜老师感叹,我们应当敬畏自然,尊重生命,每一种生命都有自己的生态位,所有的物种都应该找到自己的位置,互不干扰。作为人类,不破坏其他生物的栖息环境,不杀戮、买卖野生动植物,理应是一个地球人的基本修为。


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