動(dòng)物皮膚仿生學(xué)

長頸鹿在塵土飛揚(yáng)的地面上疾馳，鬣狗也加快了速度，它們伸出舌頭，弓著背。然而，當(dāng)這只5米高的龐然大物達(dá)到時(shí)速60千米時(shí)，鬣狗便很難縮短它們之間的距離。長頸鹿的長腿擁有巨大的力量，但要使血液流向它移動(dòng)速度比博爾特還要快且高聳的大腦，也需要非常強(qiáng)大的適應(yīng)性。如果血液隨著重力流向長頸鹿的腳，那么它的心臟就會(huì)空空如也，沒有血液可以泵向肺部從而吸收氧氣，也就沒有含氧的血液供給大腦。這只動(dòng)物會(huì)像年輕時(shí)劇烈奔跑的我那樣，出現(xiàn)“隧道視野”，感到惡心，嘔吐，然后昏倒，甚至可能會(huì)死。如果它死去，那么，鬣狗將吃到午餐、晚餐和第二天的早餐。但是，它們就是吃不到。長頸鹿繼續(xù)奔跑，繼續(xù)超越，繼續(xù)逃脫，繼續(xù)生活。它是怎么做到的？

2017年，骨外科教授艾倫·哈根斯獲得了美國國家航空和航天局（NASA）授予的最高榮譽(yù)——杰出公共服務(wù)獎(jiǎng)?wù)隆Ｋ塬@得這枚獎(jiǎng)?wù)拢売?985年的一次非洲之旅，當(dāng)時(shí)他注意到小長頸鹿在出生后一個(gè)小時(shí)就可以走路了。進(jìn)一步研究表明，這是因?yàn)樾￠L頸鹿腿部的血管迅速變粗。這不僅有利于它的身體保持穩(wěn)定，還能避免在腿部輕微受傷時(shí)由于血壓高而大量出血。長頸鹿腿部皮膚的深處有著緊密包裹的纖維，它們像壓迫帶一樣擠壓血管，阻止它們流血。后來，這個(gè)原理用于幫助宇航員在太空旅行中生存下來。

這些位于長頸鹿皮膚深處的適應(yīng)性器官也解釋了為什么它們?cè)诟咚俦寂軙r(shí)不會(huì)暈倒。許多動(dòng)物身體各部位的皮膚厚度是不一樣的。長頸鹿的腿和脖子周圍有非常厚的皮膚，膠原纖維厚實(shí)有彈性。這層緊致的皮膚就像你在經(jīng)過整個(gè)冬天的進(jìn)食之后，緊緊貼住你身體每一處臃腫部位的潛水服。當(dāng)被鬣狗追逐的時(shí)候，長頸鹿的血液涌向腳底，皮膚會(huì)與血液對(duì)抗，在每一次奔跑中及時(shí)將血液擠壓至心臟。奔跑的速度越快，擠壓的力度就越大，這是一個(gè)非常高效的反饋循環(huán)。

艾倫·哈根斯和他在美國國家航空和航天局的同事意識(shí)到了這種超彈性皮膚在研制“重力服”方面的潛力，這種服裝可以幫助戰(zhàn)斗機(jī)飛行員和宇航員在對(duì)抗極端重力時(shí)保持血液循環(huán)。如果允許我和海軍戰(zhàn)斗機(jī)的飛行員一起乘坐海軍F-35戰(zhàn)斗機(jī)重返天空，我們的飛行速度將達(dá)到每小時(shí)2000千米，是聲速的1.6倍。我的身體被扭曲的力度將是地球重力的7倍，相當(dāng)于“阿波羅16號(hào)”在登陸月球后再次進(jìn)入大氣層。如果沒有從長頸鹿身上學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)，我不僅會(huì)生病，還會(huì)死掉。我的大腦會(huì)供血不足，我會(huì)陷入“G力昏迷”（航空生理學(xué)專有名詞，指人體因承受過大或長期的重力，流入腦部的血液減少，最終因腦部缺氧而陷入昏厥——編者注），然后很快就會(huì)失去知覺。

為了避免發(fā)生這種情況，如今的飛行員穿上了強(qiáng)力的充氣褲子，它可以擠壓腿部的血管，阻止血液涌向腳底，從而保持大腦供氧，保護(hù)他們的生命。即使沒有鬣狗追逐，戰(zhàn)斗機(jī)的飛行員和宇航員也可以在非洲平原上空飛行，這要?dú)w功于在塵土飛揚(yáng)的永恒草原上發(fā)現(xiàn)的太空醫(yī)學(xué)技術(shù)。

（輕 塵摘自譯林出版社《救命動(dòng)物：自然教給人類的健康課》一書）