蜥蜴送給人類的靈感

段丞昊

如果隨便問一個人，地球上哪種動物最像恐龍，那么這個人的回答里很可能會有蜥蜴。盡管蜥蜴長著一副“兇惡”或者不太好看的外表，但它們一點也不兇猛，相反，它們甚至更怕人類。

蜥蜴除了在漫畫或電影里充當大反派之外（如地底蜥蜴人或外星蜥蜴人等等），它們其實還具有各種各樣的能力。而且，蜥蜴也早已跟人類緊密聯系在了一起。下面，我們將簡單地了解一下蜥蜴一些不同尋常的能力，以及見識一下它們與人類的羈絆。

壁虎的爬墻術與太空壁虎爪

壁虎是一種中小型的蜥蜴，體長4厘米～40厘米之間。它們在溫暖的叢林和沙漠等地都有分布，我們可以在全世界的熱帶及亞熱帶地區的居民家里發現它們。提到壁虎，除了它的“斷尾”逃跑能力之外，就是它那常見卻又超凡的爬墻能力。

根據目前的調查研究，壁虎可以在任何性質的表面上進行攀爬，或者可以說是不容易從墻上掉下來。壁虎之所以具有如此強大的爬墻能力，這是因為壁虎的腳趾上一共有10億條左右的微小且特殊的纖毛，這些纖毛允許壁虎利用范德華力吸附在墻壁上。范德華力產生于分子或原子之間的靜電相互作用，我們在日常生活中利用少量的水進行粘貼，其利用的原理就是范德華力。

受到壁虎的啟發，美國宇航局的科學家開發出了一種名為“太空壁虎爪”的設備，它可以在失重的環境中輕松地抓住任何物體。太空壁虎爪的外形是簡單的正方形，只有手掌大小，不過其表面上布滿特殊的納米級絨毛，正如壁虎的腳趾那樣，科學家們只需輕輕地把它貼近物體，它就能緊緊地吸在上面;輕微平移一下（需要特殊裝置的幫助，不過只需輕輕一按），太空壁虎爪又能輕松釋放被抓緊的物體。目前，太空壁虎爪已經完成不下3萬次的測試，其中還證明了它能拉動300千克的機器人。太空壁虎爪只差在高水平輻射和極端溫度的環境中測試了?？茖W家計劃將來利用太空壁虎爪在太空中搬運物品和清理太空垃圾。

救命的蜥蜴毒

你或許已經知道一些蜥蜴具有毒性，這是事實，不過即使是毒性最強的科莫多巨蜥和吉拉巨蜥等，它們都無法毒殺人類。相反，它們的毒液卻是一些病人的救命稻草。

科莫多巨蜥主要棲息在印度尼西亞的科莫多、林卡島和布魯姆等島嶼當中。成年科莫多巨蜥約重70千克，體長在2.29～2.59米之間，皮膚呈土色、暗綠色或黑色。如果你的手指被科莫多巨蜥給咬了，會迅速地腫脹起來，并且會不斷地流血，這是因為科莫多巨蜥的毒液有某種抗血凝劑;你會感覺手指非常疼，然后這股疼痛會迅速蔓延至肘部，不過你不用擔心會被毒死，而你更需要的是及時止血。也正因科莫多巨蜥的毒液具有抑制血液凝固的功能，如今，科學家正利用稀釋了的科莫多巨蜥毒作為一種血液稀釋劑，來治療血栓的形成，從而預防緊急情況中的中風和心臟病發作。

另一種毒蜥蜴——吉拉巨蜥，生活在美國的西南部和墨西哥的西北部地區，體重通常在350～700克之間，體長則在26～36厘米之間，皮膚上有著奇異的土黃色和黑色花紋。以前，吉拉巨蜥在當地被認為是能毒死人的怪物，而如今，吉拉巨蜥毒死人的故事被證實是一個謠言，而且吉拉巨蜥還成為了Ⅱ型糖尿病病人的福星。科學家利用吉拉巨蜥的毒液制作出了一種能夠治療Ⅱ型糖尿病的注射藥物——“艾塞那肽”。

除了這兩個蜥蜴毒的應用，更多源自蜥蜴毒的藥品正在路上。

智能變色皮膚

談到了“變色”這一能力，我們就不得不提蜥蜴中的變色龍。目前一共有202種變色龍被發現，它們顏色各異，并且其中大部分的變色龍具有改變自己膚色的能力。變色龍生活在溫暖的環境中，其中就包括沙漠和雨林等地。

變色龍的變色作用經常被誤認為是為了進行偽裝和狩獵，實際上，變色龍的變色主要為了進行社交、響應環境溫度以及躲避獵食者等。例如棲息在沙漠中的納馬夸變色龍，它的皮膚在寒冷的凌晨時變黑，以吸收更多的熱量從而保證體溫;而在炎熱的白天，它的皮膚顏色則會變淺，以避免體溫過高。又如只棲息在南非的史密斯小變色龍，它會主動地改變自己的膚色，完美地融入環境，從而躲避鳥和蛇（變色龍是冷血動物，不會被蛇的“體溫探測器”探測到）的捕食。

科學家發現，變色龍的變色主要依靠兩種機制，其中一種是通過改變細胞器色素在皮膚中的分散而改變膚色;另一種則利用皮膚內含有鳥嘌呤納米晶體的晶格層來改變膚色，這層晶格層能夠控制納米晶體間的距離，來調控皮膚反射光和吸收光的波長，納米晶體間的距離越大，皮膚就會反射波長越長的光。那么這兩種機制是如何結合在一起的？就拿變色龍的綠色來說，首先，皮膚細胞器中的黃色色素會分散在皮膚各處，與此同時，晶體層反射藍光（藍色），黃色加上藍色，這樣皮膚就變成了綠色（根據顏色的減色法）。

依據變色龍的變色原理，科學家們發明出了能夠根據環境需要而變色的光子晶體智能皮膚。這種光子晶體智能皮膚能隨著環境溫度的變化，在不改變自身形狀和大小的條件下自動調節自己的顏色?？茖W家計劃在未來將這種智能皮膚用于偽裝、化學傳感和防偽標簽等領域。

無手勝有手

變色龍的舌頭也不可讓人忽視，它們在捕食的時候，舌頭在接觸獵物的一瞬間，與獵物的接觸面會一下子向內坍縮，從而把獵物“吸住”。挪威奧斯陸大學的科學家受此啟發，發明出了沒有“手指”的機械手。這只機械手頂端的硅袋能像變色龍的舌頭那樣迅速向內坍縮，然后迅速且穩穩地吸住眼鏡、手機和咖啡杯（從把手）等物品。

另外，蜥蜴的偉大之處不僅在于它們能啟發諸多應用，它們還是防害蟲小能手，例如本文提到的壁虎和變色龍，它們都以飛蛾、蒼蠅和蟑螂等昆蟲為食，所以，如果你在家里見到了壁虎，這其實是一件好事。

（劉誼人摘自《大科技》2020年第8期）