給蝴蝶量體溫

顧靜怡

鮮花盛開的日子里，蝴蝶也來湊熱鬧了。或許是翩翩的蝴蝶勾起了人們千姿百態的想法，有人提出了一個前所未聞的問題：“如何給蝴蝶量體溫？”對這個問題，科學家早就上了心。

在一般人眼里，蝴蝶的翅膀就像指甲或者羽毛一樣，是由一些沒有生命的組織構成的。但科學家發現，它上面存在很多充滿生機的活細胞，其中包括輸送氣體與血淋巴的脈管系統，以及各種神經感受器，還能釋放信息素吸引伴侶。科學家在顯微鏡下觀察蝴蝶翅膀，還發現了一種被稱為“翼心”的有趣結構。它像泵一樣收縮，以每分鐘幾十次的速率跳動著，輸送著被稱為血淋巴的昆蟲血液。問題的癥結都表明，所有這些活著的組織都需要適宜的溫度才能正常工作。

然而，盡管科學家已經知道蝴蝶需要通過曬太陽等方式保持溫度，也知道在太陽的照射下，蝴蝶翅膀的溫度會發生變化，但真的要給蝴蝶量體溫并不是一件容易的事情。蝴蝶翅膀的熱容很小，這就意味著如果用直接接觸的測量方法，很容易導致測量結果不準確。有人提出用紅外線熱成像進行非接觸測量，但科學家發現，蝴蝶翅膀在紅外線中呈半透明狀，普通的熱成像儀根本無法得出準確的結果。為了解決這個問題，科學家對蝴蝶進行了紅外高光譜成像，最終確定了它的翅膀各部分透射、反射和發射紅外光的情況。

通過分析，科學家得出蝴蝶翅膀上準確的溫度分布。令人驚喜的是，蝴蝶的翅膀不但有溫度，而且控溫有方。當被模擬陽光的光線照射時，它的“活組織”部分相比周圍“死組織”的溫度總是低一些。原來，蝴蝶身體表面生長著一層細小的鱗片，這些鱗片有調節體溫的作用。每當氣溫上升或陽光直射時，鱗片會自動張開，以縮小陽光的輻射角度，從而減少對陽光熱能的吸收;當外界氣溫下降時，鱗片自動閉合，緊貼體表，讓陽光直射鱗片，從而把體溫控制在正常范圍之內。這也是蝴蝶的翅膀在強烈的太陽照射下沒被“烤熟”的原因。

陰差陽錯的是，在給蝴蝶量體溫的過程中，科學家得到了意外的收獲。他們不僅發現了蝴蝶翅膀自帶過熱檢測與散熱系統，還從蝴蝶翅膀上的鱗片有調節體溫的作用得到了啟示。科學家模仿蝴蝶的鱗片，為人造地球衛星設計了一種控溫系統，圓滿地解決了人造衛星裝置上的各種精密儀器因為溫度的變化而被“烤”裂或“凍”裂的難題。