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大樓 ( 還是 該 反過來說 , 看 著 瑞士 再保 公司 大樓 會 聯想到 偕老 同 穴 ? 詳見 本 書 第九 章 ) 。 偕老 同 穴 是 一 種 令 人 驚訝 的 生物 。 愛森伯格 表示 , 人們 對 牠們 的 形成 方式 所 知 不 多 ; 牠們 生長 在 深海 , 等 我們 看到 的 時候 都 已 發展 完全 了 。 愛森伯格 身為 生物 礦化 作用 的 專家 ( 這 門 科學 探討 的 是 這 類 礦物 晶格 如何 形成 , 包括 自然界 及 人工 合成 的 方法 ) , 她 不諱言 自己 被 「 偕老 同 穴 如何 長出 晶格 」 這 個 問題 給 難倒 了 , 很 難 想像 一 種 簡單 的 生物 竟 有 如此 綺麗 的 礦物 結構 。 事實 上 海綿 動物 相當 原始 , 可能 是 最早 演化出來 的 多 細胞 生物 之 一 , 牠們 沒有 器官 , 平時 汲水 通過 身體 組織 , 從中 取得 食物 。 就 某 個 角度 而言 , 牠們 更 像是 一 團 細胞 , 而 不 是 真正 的 生物 。 不過 無論如何 , 完整 的 礦物 架構 把 細胞 保護 得 好好 的 ; 那 宛如 手 編 花籃 的 架構 , 彷彿 天神 所 賜 的 花束 , 也 像 收穫節 的 羊角形 飾品 , 因而 博得 「 維納斯 花籃 」 這 個 俗名 。 不只 如此 , 偕老 同 穴 有時 會 有 一 對 小 蝦 作伴 , 因此 常 用來 當做 結婚 賀禮 。 不過 , 貝爾 實驗室 會 對 偕老 同 穴 感興趣 , 可 不 是 因為 牠們 的 美麗 與 民俗 傳說 , 雖然 愛森伯格 覺得 這 是 牠們 魅力 的 一 部分 。 牠們 骨架 結構 的 基部 是 由 細小 的 針刺 與 鬚絲 環繞 而 成 , 愛森伯格 於 二○○三年 發現 這些 就 是 光纖 。 它們 由 非晶矽 所 構成 , 與 人造 光纖 纜線 一樣 , 但 關鍵 在於 纖維 中心 有 一 條 蛋白質 細絲 , 就 是 這 一 絲 蛋白質 , 使 它們 具有 人造 光纖 遠遠 不及 的 優點 。 人造 光纖質 脆 易 斷 , 而 偕老 同 穴 鬚絲 內部 的 有機 細絲 正 是 一流 的 防斷裂 裝置 。 由於 有 這 種 嵌 於 結構 內 的 彈性 物質 , 可 使 裂痕 不會 擴散開來 ( 這 與 蜘蛛絲 的 複合物 正 是 同樣 的 原理 , 詳見 第三 章 ) 。 雖說 目前 還 言之過早 , 但 以 此 為 雛型 開發出 更 好 的 光纖 顯然 是 指日可待 之 事 。 對 鬚絲 所 做 的 光學 測試 顯示 , 它們 確實 是 完美 的 光纖 纜線 。 天曉得 偕老 同 穴 要 用 它們 做 什麼 , 可能 是 要 捕捉 海床 上 所剩無幾 的 光線 , 再 打 信號 給 其他 同 類 , 就 像 海老鼠 一樣 。 8 奇妙 的 方解石 之 眼 相較 於 偕老 同 穴 , 愛森伯格 對 陽燧足 的 研究 就 深入 多 了 。 說到 陽燧足 的 透鏡 , 最 令 人 吃驚 的 地方 在於 它們 是 方解石 。 方解石 是 碳酸鈣 的 結晶 形態 之 一 , 其實 並 不 是 很 適合 當做 光學 物質 , 因為 在 某些 特定 角度 , 方解石 會 產生 雙重 影像 , 所以 不 是 最 好 的 透鏡 材料 。 但 陽燧 足 的 透鏡 沿著 光軸 排列 , 在 這 個 方向 並 不會 發生 雙重 影像 。 陽燧足 的 透鏡 還 有 另 一 招 , 把 這 種 原始 生物 與 十七世紀 物理學 及 二十世紀 生物學 全部 串 在一起 。 若 透鏡 只有 朝 外 的 那 一 面 具有 弧度 , 則 無法 把 所有 光線 聚 在 同 一 點 上 , 為 了 矯正 這 種 狀況 , 早 在 十七世紀 , 近代 光學 先驅 笛卡兒 ( René Des-cartes , 1596 - 1650 ) 與 惠更斯 ( Christian Huygens , 1629 - 1695 ) 即已 提出 , 必須 把 透鏡 的 另 一 面 磨成 反向 的 曲面 。 愛森伯格 觀察 陽燧足 的 透鏡 時 , 眼前 看到 的 景象 恰 與 笛卡兒 和 惠更斯 所 說 的 曲面 不謀而合 ( 圖 5.11 ) 。 拜 此 構造 所 賜 , 透鏡 使 光 聚焦 在 表面 下方 四 到 七 公釐 處 , 那裡 正 是 神經 受器 的 位置 。 這 正 是 演化 過程 巧手 創造 的 奇蹟 。 陽燧 足 的 透鏡 系統 是 一 種 精細 又 複雜 的 結構 , 我們 應該 很 想效法 大自然 發展出 這 種 手法 。 愛森伯格 的 工作 便是 製造出 同樣 效果 的 產品 , 下 一 章 會 有 敘述 。 而 陽燧 足 除了 可 啟發 新型 的 透鏡 設計 , 也 是 一 場 演化論 長年 論戰 的 絕佳 證據 。 「 這 種 演化 了 一半 的 眼睛 有 啥 用 ? 」 反對 演化論 的 人 常 提出 這樣 的 論點 。 這樣 說好 了 , 這 種 眼睛 具有 感受 各 種 光線 的 能力 , 顯然 對 生存 是 有利 的 , 而且 從 陽燧 足身 上 得到 的 遲 來 發現 顯示 , 過去 不 曾 有 人 發現 原始 的 眼睛 , 只是 因為 沒 人 知道 原始 的 眼睛 長 得 什麼 模樣 9 。 現在 我們 就 明白 了 , 那 原始 的 眼睛 由 方解 石晶體 構成 , 雖然 不會 轉動 , 但 多少 還是 有點 用處 。 在 瞎子 的 世界 裡 , 陽燧 足 絕對 可以 稱霸 一方 。 關於 陽燧足 的 透鏡 , 最 引人注目 且 切 中 仿生學 核心 之 處 在於 , 這 種 精確 的 傑作 是 由 方解石 的 一 整 個 單晶 所 構成 。 這 種 自然 長出 ( 或 自組裝 ) 的 晶體 , 看起來 和 地質 博物館 陳列 的 方解 石晶體 完全 不同 ; 博物館 裡 那些 尖銳 的 石塊 有 各 種 形態 , 有 大型 雙晶 : 、 結晶群 等 , 但 看起來 與 陽燧 足 的 透鏡 一點 都 不 像 。 因此 , 陽燧 足 的 透鏡 必定 具體 實現 了 大自然 的 奈米 密技 之 一 : 沒有 活體 組織 時 , 方解 石晶體 本 該 細長 尖銳 , 而 大自然 可 將 晶體 彎曲成 形態 圓滑 完美 、 調整 精良 的 透鏡 系統 ! 倘若 我們 想通 了 大自然 是 如何 辦到 的 , 或許 就 能 運用 類似 的 手法 , 「 長出 」 巧奪天工 的 結構 。 光 是 能夠 複製 陽燧足 的 技藝 , 如法炮製 做出 透鏡 系統 , 就 已經 是 一 項 大 突破 , 而 這樣 的 透鏡 早已 具備 科技 方面 的 用途 , 此外 說不定 還 能 發展出 其他 微小 元件 , 如 矽 晶片 , 而 不 是 以 蝕刻法 塑造 它 。 進一步 研究 晶體 的 形成 祕訣 成長 中 的 陽燧 足體 內 究竟 有 什麼 祕訣 , 可 對 單晶體 施展 這樣 的 魔法 ? 我們 並 不 清楚 所有 的 細節 , 但 毫無 疑問 的 是 , 生物 的 結晶 作用 會 受到 蛋白質 的 調控 , 使 晶體 長出來 的 形態 產生 不尋常 的 變化 。 仿生 學者 的 目標 就是了解 其中 的 調控 因子 , 最後 製造出 類似 自然界 的 結晶 構造 。 下 一 章