另类眼光看苍蝇,一本万利的大产业

苍蝇自古以来名声就不好,“逐臭之夫”、“蝇营狗苟”、“蝇粪点玉”、“没头苍蝇”、“赶不走的苍蝇”,处处充满对苍蝇的厌恶和敌意。所以,人把苍蝇列为“四害”之一,欲置死地而后快。但是人与苍蝇斗了几千年,它们并没有被消灭,反倒愈战愈强。这说明大自然创造的物种,都有它存在的理由。你讨厌苍蝇吗?讲究卫生,消灭了周围苍蝇孳生的环境,它们就会远离。你搞脏乱差,苍蝇就会主动光顾,帮你消化垃圾和污物。看样子,世界不能没有苍蝇,没有了它们,那些以苍蝇为食的动物还不饿死?但人的居所和公共场所最好没有苍蝇,有苍蝇肯定是不卫生。食物链需要苍蝇,人又要消灭苍蝇,这真是一个不好解的难题。既然苍蝇还要同人相处,我们就打破传统观念,用另类眼光观察苍蝇,看看它到底有哪些存在的理由。

仿生蝇眼探测仪

昆虫的头部都有五只眼睛,三只单眼,两只复眼,苍蝇也一样。从生物课知道,单眼只能感知光线的强弱,两只半球形的复眼才是苍蝇的视觉器官。在显微镜下观察复眼的装片,它是由一个个六边形和四边形的小单位组成的,这些“小眼”有 4000 多个。据科学家研究,苍蝇的每一个“小眼”都是一个小透镜,有独立的光学系统,有通向视中枢的感光细胞,也就是说每一个“小眼”都能成像。科学家根据这一原理,在上世纪就制造出了蝇眼式相机,它的镜头由上千个小镜头粘合而成,闪光一次能得到无数相同的像,用于制版印刷可以大大提高工效。

科学家发现,如果把每一个“小眼”的光信息整合,能形成全视场的图像。苍蝇正是靠复眼,获得比人眼分辩率高得多的运动视觉信息。实验表明,一个物体摆在人眼前 0.05 秒,人方能看清它是什么,而苍蝇的复眼只要 0.01 秒就能看清了。“小眼”从不同的视角扫描,经视中枢分析能很快确定目的位置和速度,对运动着的目标有极好的探测和跟踪本领。美国科学家用这一原理,制造了宇宙射线探测器,它由 880 个人造“小眼”相互联结,对天空进行全天候的观测,记录高能宇宙射线的运动轨迹,为天文学家提各种供天体的信息。

蝇眼雷达是人研究复眼结构的又一科学成果。它将“小眼”多元程控排布,用于监测、跟踪空中的飞行器,比原先的蛙眼雷达要灵敏得多。最近,科学家又将“小眼”发展成只有几十个原子的晶格结构,制成的感觉元件,大小同小型的探头相当,装配成的智能制导系统用在导弹上,使命中的精确度大为提高。

高效的蛋白质工厂

苍蝇的繁殖能力惊人,一对苍蝇,一个夏季能繁殖 2 亿多个子孙,生物量极大。各种粪便、腐物和有机垃圾,它们都能吃,长生特别快,只两三天就能由卵长大成蛆。科学家研究发现,蝇蛆在粪便里钻来钻去,并不吃粪便中的食物残渣,而是在吞食粪便中的细菌菌体。人和动物的肠道中生活有大量的微生物,其中大部分是与人共生的益生菌,也有一些病原菌。据研究,人的粪便中,菌体要占干重的 1/3 ,新鲜的粪便中除水和没有消化的食物残渣,主要是菌体。菌体含有大量的蛋白质、脂肪和糖,营养丰富,所以,以细菌为食的蛆生长快。

1公斤猪粪或鸡粪,能养 1.8 万条蝇蛆, 1 只饲养笼可养 1 万只苍蝇。一个劳动力在农业劳动之余,可照料 30 只苍蝇饲养笼,每天可产出 150~250公斤蛆,用作蛋鸡的蛋白质饲料,生产一公斤鸡蛋成本才几角钱,鸡蛋的品质也好。蝇蛆含 60% 的蛋白质, 15% 的脂肪,还有一些维生素、生物素、生长素,比动物蛋白质营养价值高出几倍。经过灭菌、除臭、脱水可以制成浓缩蛋白质,作食品添加剂,也可做生产酱油、味精的原料,成本低廉。人类能食用蚕蛹,但食用蝇蛆,人类的情感恐怕难以接受,如果对蝇蛆进行无菌培养,它的味道同虾仁差不多,但成本只及虾仁的几十分之一。苍蝇是高效的蛋白质工厂,它生产工艺比菌体蛋白生产要简单得多,生产成本特低,养蛆是一项有大利可图的生产事业。

苍蝇飞行技巧启示多多

能飞的昆虫,大多有高超的飞行技巧,苍蝇更是飞行的高手。至今为止,科学家对苍蝇的飞行本领还没有研究透彻。苍蝇能灵活地在空中直飞,在空中振翅停留,在空中急转弯,还能盘转翻筋斗。这些复杂的高难飞行动作,人造飞行器与之无法相比,里边的物理学原理也高深难测。经过多年的研究,科学家只搞清了苍蝇复杂飞行中保持平衡的秘密。在苍蝇的一对翅膀下,各有一个针头大小、样子像哑铃的楫翅,也叫平衡棒。苍蝇在飞行时,楫翅以每秒 330 次的频率振动。飞行时如果身体发生倾斜或仰府,将要偏离航向,楫翅就会扭转振动,并向大脑报告,神经反馈调整肌肉的收缩,就能确保飞行的安全。

科学家根据楫翅的调节原理,设计了一种陀螺仪,安装在飞机和火箭上。它像一只音叉,两臂四周的电磁铁,使音叉发生固定振幅和频率的振动,好像楫翅的振动一样。有了它,飞行器就能自动纠正航向,也能自动保持平衡。现在,科学家正对苍蝇的飞行技巧进行研究,例如,苍蝇是怎样实现急转弯的?如果搞清其中的原理,用在飞机上,当飞行时遇到前方的大山,来一个急转,就可以避免撞机事故的发生了。

苍蝇逐臭原理的应用

苍蝇的嗅觉特别灵,我国的古书上曾记有苍蝇破案的故事:一个村庄发生了杀人案,初步断定是用镰刀砍死。被审问的嫌疑人都说没有杀人,县令命衙役取来所有的镰刀,对号放在跪着的嫌疑人背后。天气很热,明晃晃的镰刀在阳光下泛着白光,不一会儿,伴着嗡嗡的响声飞来了几只红头苍蝇,叮在陈阿大的镰刀上。县令大喝一声:“把他拿下!”,陈阿大到死也没有想明白,我的镰刀用开水又洗又烫,苍蝇怎么还能嗅出来?据测试,苍蝇能嗅闻到 50 公里以外的腥臭味,比猎狗的嗅觉还要灵敏。但它们只对腥臭感兴趣,对其它一些气味却有点麻木。科学家已研制出模仿狗嗅觉的电子鼻,但对苍蝇的嗅觉原理却没有进行深入的研究。如果搞清苍蝇对化学气味分子的接收原理,将信息转变成电脉冲,制成气体分析仪,用于化学毒剂、有害气体、特殊气体的鉴别,在化工生产、国防和宇航上将大有用武之地。

美国科学家正在训练苍蝇嗅炸药、嗅地雷。将微型的无线电发射器装在苍蝇身上,当它探测到地雷或炸药后,发射器就会主动发回信号,接收机就能定位地雷或炸药的位置,再进行人工清除。这种苍蝇侦察兵不但能在战场上发挥作用,还能用在反恐活动中,大大减少恐怖组织对无辜平民的杀伤。

苍蝇报告的新抗菌素

专吃细菌的蛆,在腐烂腥臭垃圾中生活的苍蝇,为什么不生病呢?早在上世纪 60 年代,日本科学家名取俊二教授,就从苍蝇的消化道中分离到一种小分子蛋白质,将它滴在伤寒、霍乱、痢疾、脑炎、肠炎等病菌的培养基上,生长得好好的病原菌大部分都溶化死去了。就是这种杀菌物质,使苍蝇身在病菌中,从来不生病。

经过众多科学家的研究,又在其它昆虫的体内,哺乳动物中也找到了类似的抗菌蛋白,科学将它命名为抗菌肽。抗菌肽是昆虫血淋巴产生的,目前,科学家已从双翅目和鳞翅目昆虫中,分离出了几十种抗菌肽。它们很容易溶解在水中,对多种病菌都有杀灭作用,是一种广谱的杀菌物质。它们专门对付原核细菌和病变的真核细胞,对人十分安全。我国科学家用纯化的柞蚕抗菌肽攻击宫颈癌细胞和阴道滴虫,杀伤力明显。抗菌肽还能有效杀死人体寄生虫,对采采蝇体内的原虫也有毒杀作用,给非洲大陆莱姆病的治疗带来希望。

现在几乎所有的病原菌对抗生素产生了不同程度的耐药性,抗感染成了医生的一大难题。据医学报道,葡萄状球菌和结核杆菌有卷土重来之势,全球患结核病的人数上升,青霉素和链霉素对这两种菌已没有效果,抗菌肽成了对付病原菌的新武器。

你看,换一个角度看问题,有害的苍蝇却成了大功臣。世界上的事物害与益都是相对的,深入研究,认识事物的本质,化害为利,是科学家义不容辞的责任。

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