有一則很多人都聽過的童話，說是狡猾的狐貍，假意請仙鶴吃飯，然后用一只很淺的碟子盛一盤鮮美的肉湯，結(jié)果仙鶴因?yàn)樽扉L，什么也喝不著。狐貍很是得意。為了報(bào)復(fù)狐貍，仙鶴也請狐貍吃飯，用一只窄口瓶來盛美味，結(jié)果狐貍也只能敗興而歸。

狐貍肯定沒有吃著什么，但是仙鶴喝到肉湯了沒有，卻值得思索一番。在人們的想象中，仙鶴嘴長，喝水時(shí)一定要把嘴的大部分浸入水里，才能喝到水。你可曾想到，仙鶴不是這樣喝水的?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明：在淺碟子里，它照樣能夠喝到水!

仙鶴之類的水鳥是怎樣喝水的，我們來引進(jìn)一段朱克勤教授的文章《觀察和實(shí)驗(yàn)：海鳥進(jìn)食的毛細(xì)棘輪效應(yīng)》：“由于鳥喙扁平的形狀，兩側(cè)的開口使得海鳥無法通過吮吸將液體吸入嘴中。仔細(xì)的觀察表明，它們進(jìn)食的方式是通過喙的連續(xù)張合，將液體從喙的末端送到嘴中”。

為什么水鳥“喙的張合”能夠?qū)ⅰ耙后w送到嘴中”呢?原來喙合起來，喙之間的狹縫形成的毛細(xì)現(xiàn)象能夠使水充滿，而喙張開是從下邊張開，喙形成下大上小的狹縫，這時(shí)水滴自然會向上退到嘴的深部。通過喙的張合，水滴便不斷向上運(yùn)動。

水鳥的這種飲水方式，不僅經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，而且也通過了計(jì)算機(jī)的計(jì)算證實(shí)。它的發(fā)現(xiàn)也經(jīng)歷了一個(gè)很長的過程。早在1712年，弗蘭西斯·豪克比就報(bào)道了兩個(gè)非平行平板之間的桔油滴液會自動向間隙寬度減小方向移動的現(xiàn)象。后來有人不斷進(jìn)行仔細(xì)觀察和實(shí)驗(yàn)研究，才弄清楚了水鳥的進(jìn)食方式。仙鶴進(jìn)食時(shí)，只需要嘴的尖端伸進(jìn)水里1～2毫米即可進(jìn)食。

從這些研究的結(jié)論可以看出，故事中的狐貍看似狡猾，卻并沒有難倒仙鶴。仙鶴完全可以通過喙的張合從淺碟里喝到湯，反倒是狐貍從窄口瓶里吃不到任何東西。

其實(shí)，水鳥的喙一張一合，使水單向地流到口中的來回運(yùn)動，正是本文要說的棘輪功能。棘輪這個(gè)詞源于機(jī)械領(lǐng)域，它可以使一種往復(fù)運(yùn)動改變?yōu)閱蜗蜻\(yùn)動，因此人們把隨后發(fā)現(xiàn)的類似現(xiàn)象都稱為棘輪現(xiàn)象或棘輪效應(yīng)。上述的水鳥喝水現(xiàn)象正是一種典型的棘輪現(xiàn)象。

棘輪的發(fā)明是很巧妙的，據(jù)考古介紹，我國大約在西漢時(shí)代便有棘輪發(fā)明。后來又有了許多改進(jìn)，并且應(yīng)用范圍也越來越廣。例如我們現(xiàn)在自行車上的“飛輪”就是一個(gè)棘輪，不管您的腳蹬子是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，自行車總是向前運(yùn)動。同理，所有的機(jī)動車輛也離不開棘輪。在工業(yè)上打包用的捆綁機(jī)也要用到棘輪，以便把繩子勒緊而不松弛。此外起重機(jī)、機(jī)械表、風(fēng)速表等等也都離不開棘輪。

其實(shí)，自然界有很多運(yùn)動都是帶有棘輪效應(yīng)的。蛇和某些昆蟲的前進(jìn)是靠身體各部分的伸縮變形，每一部分的伸縮都是反復(fù)的，但是由于身體結(jié)構(gòu)，特別是有鱗片等特殊結(jié)構(gòu)，就造成只能前進(jìn)不能后退的棘輪效應(yīng)，甚至可以說大自然本身也是一個(gè)巨大的“棘輪機(jī)器”：溫度只能從高溫傳到低溫、規(guī)則運(yùn)動慢慢地就轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰?guī)則運(yùn)動、生物不斷由低等向高等進(jìn)化……所有這些運(yùn)動和變化，雖然在局部范圍內(nèi)可以是往復(fù)的，但是在宏觀上卻都是單向的。

其實(shí)不僅僅是自然界，人類社會也存在著棘輪效應(yīng)，例如一句俗話說得好：“由儉入奢易，由奢入儉難”，這就是一種棘輪效應(yīng)。而且，這種效應(yīng)也能推動社會的進(jìn)步，正因?yàn)楝F(xiàn)代人已經(jīng)習(xí)慣了科學(xué)和便捷的生活，不愿意“回歸”到茹毛飲血或者原始的農(nóng)耕時(shí)代，所以社會才在不斷地向前發(fā)展。 總之，在技術(shù)領(lǐng)域，認(rèn)識并把握棘輪效應(yīng)，可以進(jìn)行技術(shù)改革，在社會學(xué)領(lǐng)域，棘輪效應(yīng)電能給予我們以深思。