生物界的自愈高手：海膽

■船舷

地球上的生命來自海洋，海洋是地球生物最古老的搖籃。海洋生物的神奇，不僅體現在聰慧的海豚和靈秀的鯨等哺乳動物身上，連身處棘皮動物門的海膽，也具有不為人知的獨門絕技，它們能自行修復斷裂的脊椎——

千萬別以為走出海洋來到陸地的生物才既聰明又幸運，留在海洋的生物就像當初沒有跳下樹的猿一樣，阻塞了自己的進化之路。了解了海膽的神奇再生功能之后，相信你會從根本上改變對海洋生物的看法。

海膽是海洋里輩分較高的古老居民，它們的食譜比較雜，既吃海藻也吃小魚小蝦，同時也吃海底沉積物。因為它們行動遲緩，捕食能力有限，所以它們的主要食物是容易得到的藻類，而且附著在珊瑚礁石上的鈣藻是它們最常吃的食物，被它們啃食過的珊瑚礁石均留下清晰的白茬。于是，科學家對它們鋒利的牙齒感到好奇。它們的牙齒每天啃咬巖石一樣堅硬的東西，為何沒有些許的磨損呢？

原來海膽像鋸齒一樣鋒利的牙齒具有自動打磨的神奇功能。換句話說，將它們的利齒比作刀的話，它們的食物就是磨刀石，吃東西就像在磨刀。結果就是越吃牙越好，良性循環。

美國威斯康星大學的科學家在分析了紫色海膽后發現，它們的牙齒含有一種類似于用天然強力膠水粘合在一起的多層方解石晶體的復雜結構。這些晶體之間有一個很脆弱的有機層，當這個有機層變遲鈍之后就非常容易折斷。但海膽則不然，因為它在有機層底下的那些尖銳的方解石晶體斷面會及時補充牙齒所需，因此它的牙齒能夠長久保持鋒利。

這種方解石晶體的再生能力也是海膽修復自己脊椎，使之不斷再生的秘密訣竅。它們內在的運作機制，完全可以稱得上是自然界一項漂亮而優雅的晶體工程。以色列威茨曼科學研究院的化學家借助電子顯微鏡拍攝到了海膽脊柱再生的過程。研究成果一經公布，立即引起海洋生物學界的極大關注，認為這一發現足以催生出具有劃時代意義的新材料的誕生。

領導此項研究的以色列科學家史蒂芬·特納指出，貝殼等普通晶體是將數千塊對稱的小幾何晶體凝結在一起，海膽卻不然，它的每個脊柱都是一塊大方解石晶體，形狀也是晶體本身的螺旋狀。它們精致但不平整，所有的原子都是從脊椎的一端到另一端排列的。也正是這種排列使它們成了單一性晶體，并且能在不長的時間內延長至數厘米。

脊椎對于所有的脊椎動物來說都是至關重要的，一旦受傷便很難逆轉，很可能造成致命的后果。脊椎神經一旦斷裂，等待我們的只有癱瘓。比如體操運動員桑蘭就是在跳馬訓練中不慎摔斷脊柱神經，才導致自己終身與輪椅為伴。可是海膽就不同了，在躲避天敵追捕或奮力游動時一旦不慎扭傷了脊椎，它們會即刻生成一種黏膠狀物質，上面還厚厚地包裹著碳酸鈣分子。這種神奇的物質猶如萬能膠水做成的填充劑，很快便會填充到脊椎的受傷處，然后逐漸結晶硬化，對損壞的脊椎進行天衣無縫的修補。

特納激動地說，如果不是親眼所見，幾乎沒有人相信海膽竟有如此獨門絕技。它的整個脊椎修復過程就像是在冰冷的海水里生產特種玻璃，或者說是在低溫的咸水里燒制陶瓷，無須高溫，也不用一定的壓力，如此高超的技巧至少目前是人類不敢想象，也無法做到的。一旦我們弄清了其中蘊含的誘人奧秘，不僅能夠改變醫療面貌，還可以制造出既柔韌又強勁的新材料，它完全可以與納米材料相媲美。