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今年仿生学成果精选带你领略顶刊中的大自 [复制链接]

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大自然是最伟大的匠师,它悄无声息地在人们的生活中留下许许多多令人叹为观止的杰作。随着仿生学的发展,大自然的杰作已逐一揭开神秘的面纱,进入人们的视线。仿生学是集动物学、物理学、化学、心理学和工程技术相结合的一门交叉科学。通过模拟自然界某物种的神奇构造和功能,人们能够改进现有的机械结构、新材料、新仪器和工艺研究,创造出许多适用于生产、学习和人们生活的先进技术。在各个领域的研究中,仿生学一直是研究的热点,经常活跃于各大顶刊。在这里,精选了今年仿生学的部分成果,让我们来一起揭开自然界的奥秘!1.《AdvancedFunctionalMaterials》:4D打印带倒刺的仿生微针阵列!增强组织附着力!自然界的某些生物具有高组织粘附力的微针,例如寄生虫的微钩、蜜蜂的尾刺针、豪猪的针毛。美国罗格斯大学HowonLee和意大利比萨大学GiuseppeBarillaro合作团队提出一种采用4D处理打印技术制造具有后向曲面倒钩以增强组织附着力的仿生微针。结果表明,含有倒刺结构的仿生微针的组织附着力是普通微针的18倍,在经皮下给药、组织伤口愈合、长期体内药物传递和生物传感方面具有丰富的应用前景。图1利用4D打印制备仿生微针原文链接:
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珠海秋季的夜晚温润怡人,数日前冷空气的初来乍到,提醒着山林中的大小动物们要做好过冬的准备,而此时也正是我们观察自然的大好时机。

为宣扬生态文明理念,提高珠海市民保护生态的意识,广东珠海淇澳-担杆岛省级自然保护区管理处(下简称“保护区”)与珠海市自然律教育工作室(下简称“自然律”)携手,于年10月31日面向社会招募10组亲子家庭,在淇澳红树林自然保护区中开展了一场“惊喜”连连的亲子夜间自然观察活动,亲子家庭、志愿者、工作人员共约50人参加。

当行至红树林入口处时,纺织娘此起彼伏的鸣叫声在夜空中乘着晚风悠扬而来,红树林滩涂洞穴中的招潮蟹们探出头来对着我们好奇张望,大自然即将在夜色里展开她最为多姿多彩的画卷。

在充分讲解夜间自然观察的安全注意事项之后,我们的自然探索队伍便走进了黄昏斜阳下的红树林,准备揭开夜行动物们的神秘面纱。

夜间的珠海,活跃的两栖动物是当之无愧的“小明星”——当晚,其貌不扬的黑眶蟾蜍、声如老牛的花狭口蛙、眼神灵动的斑腿泛树蛙这三种珠海最常见的两栖动物都悉数登场,为我们展现了这群无论外观形态还是生命历程都很特殊的生物的独有魅力。

图:蹲在导师裤子上的花狭口蛙是珠海常见的两栖动物,雄性在夏季求偶季节发出牛叫般的洪亮叫声吸引异性,常被误认为是牛蛙。

当孩子们面对这几个憨态可掬的“小胖墩”,却听到我国余种两栖动物中有近一半都面临着生存危机时,他们稚嫩的脸上露出了惋惜和同情的表情,如果孩子们这辈人都能从小建立起爱护生态的理念,那我们构建生态文明社会的愿景也将指日可待。

两栖动物露了脸,爬行动物当然也不甘低调。就在我们开始野餐时,一条幼年黄斑鱼游蛇从一旁的溪水边缓慢爬出,被自然律两位眼疾手快的导师发现,并轻轻捧在手中。这是一种珠海常见的半水生蛇类,是捕鱼小能手,不仅无毒,脾气也很温和。

把蛇类置于手上固然有一定的风险,但这种方式也能最直观的向大家展示蛇类温和的一面,当然,导师们在此过程中也会给予正确的引导,提醒大家对蛇类仍应保持足够的敬畏和距离。

珠海自然律教育工作室的刘昭宇(自然名“老蝇”)与宗祖良(自然名“眼镜猴”)二位导师有多年的自然观察和带队经验,对珠海本土的各类生物都有很深的认识,而能让更多大小朋友深入了解自然生态之美,在自然中获得种种启迪的同时愿意去保护自然,也正是他们从事自然教育的目标之一。

在我们仔细观察完黄斑鱼游蛇后,轻轻把它放回溪水边,这是很多孩子第一次见野生蛇类,相信在这种正确的引导下,他们今后遇到蛇类时不再会把它们视作妖魔,而是当作一位特殊的朋友,对它不恐惧也不伤害。自然界中有许多生物都和蛇类一样,被人类贴着各种“标签”,我们仅仅看到它们危险的一面,而忘了它们在生活中也有着可爱温柔的时候,在生态系统里也发挥着各自的作用。

和黄斑鱼游蛇一样喜欢呆在水源附近的,还有红树林滩涂上的相手蟹,只不过它们更喜欢咸水,平时在泥滩上取食枯枝落叶,但夜深人静时会爬上树上取食嫩叶,看它步足上又粗又硬的毛,就是为了在爬树时增加摩擦力而演化出来的。

就在照片拍摄之前,相手蟹展示了它倔强的一面,挥舞着大螯夹住老蝇老师抓住它的手指,提醒着我们若不是科普介绍需要,就应避免直接接触野生动物,即使一只螃蟹,也可以让人疼得嗷嗷直叫。

白额巨蟹蛛也是珠海夜晚常见的“硬茬”,它体型硕大,有时会还会误闯到我们家中,让人见了难免心惊胆战,但当大家从导师口中听到白额巨蟹蛛擅长捕食蟑螂时,又纷纷表示这个大家伙不那么可怕了,甚至想把它请到家里做客,这态度变化得也太快了吧?

就在我们尽情吐槽着讨厌的蟑螂时,居住在路旁落叶里的东方水蠊冲了出来并表示不满——它就是全世界0余种蟑螂的一员,而在它的蟑螂家族里,绝大多数不仅对人无害,更是自然界中不可缺少的分解者。

除了这些让我惊叹连连的“明星生物”,还有离塞蛛、锥头蛛、短翅灶蟋、原尾蜥虎、黄粉蝶和其他多种生物都在今夜登台亮相,它们用自己灵动的舞姿、迅捷的步伐或是呆萌的外形,引得大小朋友们惊叹连连,保护区和自然律的导师们再加以生动的讲解,这些平时在我们眼里或不起眼或有些惊悚的生物便顿时变得鲜活了起来,原来它们和我们一样,过着这么丰富多彩的生活,有着这么多不可思议的智慧呀!

相信参与今天活动的成年人和孩子们,都能对我们身处的生态圈都有了更充分的认识,并感受到生态多样性与我们之间千丝万缕的联系,从而成为绿水青山得守护者,生态文明的践行者。

而保护区和自然律的工作人员及导师们,也会在普及生态知识,宣扬自然之美的路上继续努力,让越来越多的人参与到自然观察和探索中来,充分利用保护区内丰富的自然资源,发挥自然保护区与自然教育机构联动的优势,把珠海这座滨海之城建设成为更美丽更文明的的生态之城、绿色之城。

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