船 舷

近年來，仿生學(xué)研發(fā)成績斐然，如將海豚體形與皮膚在水中游動時不產(chǎn)生紊流的原理應(yīng)用到潛水艇的設(shè)計上，利用蒼蠅的靈敏嗅覺和復(fù)眼功能制造出氣味分析儀和蠅眼照相機，依照電鰻放電的原理發(fā)明了多功能伏特電池，從螢火蟲的發(fā)光器中獲得純熒光素和熒光酶而制造出熒光燈……

其中，最了不起的當屬根據(jù)蝙蝠回聲定位功能而發(fā)明的雷達與聲吶系統(tǒng)。

神奇的蝙蝠應(yīng)了中國一句諺語：有古怪的相貌，必有古怪的能耐。早在一個多世紀前，人們就對它們精準定位的本領(lǐng)驚詫不已，當時有人說蝙蝠視覺超強，有人說是它們嗅覺一流。為了找出答案，科學(xué)家對此進行了兩次專門實驗。

第一次實驗時，科學(xué)家在一處密封的大型倉庫里胡亂地拉了許多繩子，繩子上系著許多一碰即響的鈴鐺。他們把幾只蝙蝠的眼睛蒙上，讓它們?nèi)我怙w翔。結(jié)果蝙蝠飛了兩個鐘頭，鈴鐺一個也沒響，那么多的繩子，它們竟然一根也沒碰著。

第二次實驗時，科學(xué)家把幾只蝙蝠的耳朵塞上;把另外幾只蝙蝠的嘴封住，讓它們在黑暗的倉庫里飛。這下慘啦！蝙蝠們就像沒頭蒼蠅似的到處亂撞，掛在繩子上的鈴鐺響個不?！?/p>

蝙蝠的秘密被初步揭開了，它們在黑夜里飛行，靠的不是視覺與嗅覺，它們是用嘴和耳朵配合起來探路的。

直到20世紀40年代初，兩位美國科學(xué)家才基本弄清蝙蝠的回聲定位功能。蝙蝠之所以能夠在茫茫黑夜準確捕到飛蛾，是因為它們一邊飛，一邊從嘴里發(fā)出一種聲音。這是一種頻率極高的聲波，超過了人類的聽覺范圍。它是一種天然雷達波，不過是以聲波代替電磁波，在原理方面完全相仿。兩位科學(xué)家使用一種特制的電子設(shè)備，在蝙蝠飛行時，將它們所發(fā)的高頻率聲波記錄下來。這種聲波碰到障礙物，必然折回，蝙蝠就可以根據(jù)這種返回的聲波準確定位前方的物體。并且每只蝙蝠有其固有的頻率，這樣蝙蝠可分清自己的聲音，成群行動時不致發(fā)生碰撞或混亂。

上述研究是對蝙蝠神奇功能的初步破譯，換句話說，還只是知其然而不知其所以然。

世界著名蝙蝠專家、美國布朗大學(xué)的神經(jīng)心理學(xué)教授史蒂文·笛卡爾和詹姆斯·西蒙斯一直在研究，聲波是如何通過蝙蝠大腦中的某個區(qū)域進行加工的，他們想從深層機制上破解蝙蝠的回聲定位功能。

通過觀察實驗及標本解剖，他們發(fā)現(xiàn)在蝙蝠的大腦中專門負責處理聲波信號的聽覺皮層內(nèi)有聲音主題區(qū)，其中具有能夠清晰辨別其飛行路線上的障礙物及昆蟲的具體尺寸、形狀和飛行方式的神經(jīng)細胞。他們稱之為緩調(diào)節(jié)神經(jīng)元，它是蝙蝠回聲定位功能的指揮中樞。

為了獲取更有說服力的證據(jù)，笛卡爾和西蒙斯在密閉的實驗空間內(nèi)放置很多不易察覺的細金屬絲，放飛蝙蝠后他們將蝙蝠最喜歡吃的一種蠕蟲及與蠕蟲形狀、密度相同的仿制物一同拋向空中。

結(jié)果顯示，蝙蝠們能毫不費力地躲過金屬絲與冒充的獵物，準確捕獲蠕蟲。據(jù)此兩位科學(xué)家確信，蝙蝠的緩調(diào)節(jié)神經(jīng)元不僅可以定位，而且還能描繪它們飛行路線前方物體的清晰圖像。每當蝙蝠發(fā)現(xiàn)潛在的獵物，它們的叫聲就會變短但頻率加快，這無疑是在激活緩調(diào)節(jié)神經(jīng)元細胞，使其進入最佳狀態(tài)。此時，前方的動態(tài)圖像便在它們的大腦里生成了，它們完全是按圖索驥，任何干擾都不會影響它們的行動。

緩調(diào)節(jié)神經(jīng)元細胞為什么能像畫筆一樣描繪圖像呢？原來它們各司其職，分工明確，一部分負責遠距離的緩調(diào)回聲，一部分負責近距離的緩調(diào)回聲。緩調(diào)節(jié)神經(jīng)元中樞能根據(jù)需要隨時開啟變換這兩個功能。

史蒂文·笛卡爾說：“這種調(diào)節(jié)功能有助于蝙蝠確定其所觀察到的物體是如何相互聯(lián)系在一起的，這種功能與用計算機分析物體的原理相同?！?/p>

詹姆斯·西蒙斯則表示，雖然還無法確定蝙蝠大腦生成圖像的所有環(huán)節(jié)，但可以肯定的是，蝙蝠真的具有為感知到的景物進行排序編碼繪圖的本領(lǐng)，在某種意義上它甚至超越了某些高級動物的記憶本能。

（編輯 文 墨）