科学菠萝奖之蚊子为什么没有被雨滴砸死?
“雨天被蚊子咬”引发的研究胡立德博士是佐治亚理工学院机械工程学和生物学副教授,他凭借研究“蚊子为什么不会被雨滴砸死”摘得本届菠萝科学奖的物理学奖。
“有一个下雨天,我和家人出门。孩子突然哭了起来,原来他的额头被蚊子咬了一口。当时我便思索起来,为什么雨天蚊子仍然在活动?”胡立德告诉记者,这便是他做这个课题的初衷。
按照常识,蚊子的重量比雨滴要轻得多。在研究中胡立德发现,平均一滴雨的重量大约是蚊子的50倍,雨滴砸在蚊子身上,就像汽车砸在人的身上。既然如此,为什么蚊子不会被砸死?胡立德捕捉了大量蚊子,用水枪模拟雨滴,并用高速摄像机拍下了蚊子被砸的过程。他研究发现,飞行中的蚊子之所以不会被雨滴砸死,是因为蚊子拥有强壮的外骨骼,而且会顺势跟雨滴一起下落,因此受到的冲击力比较小。
图A展示了实验用的模拟雨滴与蚊子的相对大小;图B为实验装置示意图;
图C和图D是视频中的一系列截图,显示了蚊子被雨滴击中后迅速作出高难度的“侧身翻滚动作”让雨滴从身侧滑落。
(图片来源:美丽星空)
胡立德形象地将蚊子比喻为一个“武林高手”,它不仅外骨骼强壮,而且会“打太极”,“它被雨水扔来扔去,实质毫发无伤”。胡立德的研究也适用于其它同类型的生物,“越是小的昆虫,越能够承受比其个体沉重得多的打击,苍蝇也能在狂风骤雨中活下来,但再大一点儿的昆虫,比如蜜蜂,就可能受到雨水的伤害”。
这一看似“无厘头”的研究,却有着重要的研究价值。“蚊子会传染许多疾病,现在我们知道了雨水不能够抑制蚊子的活动,因此在雨天要采取些其它措施来灭蚊。”胡立德说,“此外,蚊子的特征也能启发人类,如何去制造更强大、更抗压的微型机器人。”
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2006年诺贝尔物理学奖得主乔治·斯穆特教授是菠萝科学奖的嘉宾之一,他亲手将物理学奖颁给了胡立德。“我认为这是一个非常有趣的研究。”斯穆特说,“在科学界,我们既有诺贝尔奖这样严肃、正式的奖项,也有搞笑诺贝尔奖这样有趣、另类的奖项,我认为科学奖应当以不同的方式去鼓励科研人员。”
;P hwan2016 发表于 2015-4-15 08:17
{:2_35:} 安丰贞 发表于 2015-4-15 09:12
{:3_42:} 哈哈哈,科研无处不在。含有深刻道理。
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