学术杂谈：跳上Nature封面的水黾(一)

水黾非常之有趣，围绕着它有好几篇Nature和Science，值得小编用一个系列好好挖掘一下，本文为基础扫盲。提起水黾，先给大家提一个人，胡立德，华裔美籍，是个科学家，2015年搞笑诺贝尔奖物理学奖得主。颁奖词见下图：

From：Ig Nobel Prize Ceremony视频截图

没错，胡立德顶着的就是马桶盖。上图获奖原因就是：所有哺乳动物排尿时间均为大约21秒。胡立德领奖的时候，一般上台都比较优美，都要翻几个跟头的。博士学位授予现场、《我是演说家》等等等等。

From：菠萝科学奖颁奖典礼视频截图

你是不是觉得他比较不靠谱啊，告诉你，他26岁之前发过两次nature封面，你没听错，就是那个nature，就是那个封面，两次。至今已经发过7篇nature、science、PNAS的文章了。把你学校最厉害的那个老师拿出来，和他比比看，你就知道他是绝对的科学家，一定的科学家，必然的科学家，靠谱的科学家。

From：Nature官网

胡立德的两篇nature封面（导师是美国麻省理工学院数学系的Bush教授），左边2003年，右边2005年，都是关于水黾的，两篇letters。江雷院士（当时还不是院士）和高雪峰老师（当时还是博士）在2004年发了一篇nature，是brief communication，全文如下：

From：Nature

文章虽短，含金量不小，被评为“2004年中国科学家十大发现”，十大发现中有两篇nature封面，左边为绿叶高效捕捉光能的奥秘，右边为世界首张鸡基因组序列框架图。实在找不到更清楚的图片了，欢迎各路大神提供高清图片撒。特别喜欢右边这个，萌萌萌萌哒。

From：Nature

2004年还有翼龙之类的，都是很大的成果。是吗？！快说说，快说说！

自己百度去，送上我的超级无敌萌萌小眼神~~~

水黾被喻为“池塘中的溜冰者”，因为其能在水面上优雅地滑行。

汪曾祺就为它写过一首小诗：

你们这是干什么？
漂一程，蹦几蹦，
既不退，又不进，
单调反复
有什么乐趣可言，
为什么白送一天光阴？

齐白石先生也画过水黾，你知道吗？

错误！

From：百度图片

绝对的长腿欧巴，但是他对待对象并没有那么温柔喔，那是锣鼓喧天、鞭炮齐鸣、红旗招展、十分暴力啊。Science文章表示，雄性水黾用其带钩的附器将抗拒的雌性水黾固定住并与之交配。这不就是。。。。。。#￥#%@35*￥@#嘛。还有呢，一篇nature communication说，雄性水黾会吸引捕食者来恐吓雌性水黾来和自己交配。我滴个乖乖隆地洞，这不就是带女孩去看恐怖片，然后心里默念，快到我怀里来。

From：Science, 2012, 336(6081):585-589.

简直了，在水面上如履平地，科学家最喜欢的一件事就是，这是为什么呢？

世纪之交之时（论文时间是1998和2001），有科学家认为，水黾依靠表面曲率所产生的波纹的表面张力来支撑身体，并利用身体中间那对疏水的腿，像浆一样来使自己这个“小船”向前滑动。

到了2003年，MIT的Bush教授（胡立德为第一作者）课题组发现，虽然产生了细微的波纹，但是它们不是最主要的推动力。昆虫在水面行走的真正原因，是利用其三对多毛的长足，在水中制造出螺旋状旋涡，借助旋涡的推动力向前行走的。

2004年，江雷先生（高雪峰为第一作者）课题组深入到水黾腿的本质，揭示了水黾“水上漂”的奥秘。

水黾在水面上滑行速度极快，每秒钟滑行100倍于自身的长度，相当于一个1米8的小伙要是想追上它，得用644km/h的速度，即179m/s。这个很恐怖的，啥？没概念？飞人博尔特的百米赛跑世界纪录是9.58s，也就是10.44m/s。如果按照水黾的尺度，10个博尔特摞一块也追不上他。说起速度，就顺便提一下高铁，现在高铁分为两种，G字头列车300km/h，D字头列车250km/h（随便提一嘴，中国很多高铁的设计时速是350km），虽然追不上水黾，但是比人类高很多了，有没有感觉到人类的渺小。2011年7•23甬温线动车追尾事件，震惊中外，速度也不是特别快，伤亡却那么大，有没有感觉到人类的脆弱。人类真的应该谦虚一点，再谦虚一点，地球自转的速度是465m/s。人类单纯依靠自己的力量，是无法和自然抗衡的。好在人类很聪明啊，可以制造出各种超音速飞机，各种火箭，biubiubiu，还有大型粒子对撞机，速度都能接近光速，伟大的人类。

2011年甬温线动车相撞事件，两辆列车都是D字头列车，发生追尾，后车99km/h，前车16km/h。

在多次雷击浪涌电压和直流电流共同作用下，某保险管熔断。熔断前温州南站列控中心管辖区间的轨道无车占用，因温州南站列控中心设备的严重缺陷，导致后续时段实际有车占用时，列控中心设备仍按照熔断前无车占用状态进行控制输出，致使温州南站列控中心设备控制的区间信号机错误升级保持绿灯状态。咋样整糊涂了吧，一言以蔽之，停电导致调度失误，无关车速。

而在2011年7月中旬，中国科学院院士简水生曾提出京沪高铁接触网的动态接触和防雷技术不过关。可见，知识不光是金钱，还是生命。

由水黾出发，讲了这许多，有文有理，欲知详情如何，且听下回、下下回和下下下回分解。

参考文献：

1. 江雷 冯琳. 仿生智能纳米界面材料[M]. 化学工业出版社, 2007.
2. 江雷. 仿生智能纳米材料[M]. 科学出版社, 2015.
3. Hu D L, Chan B, Bush J W M. The hydrodynamics of water strider locomotion[J]. Nature, 2003, 424(6949):663-6.
4. Dickinson M. Animal locomotion: How to walk on water[J]. Nature, 2003, 424(6949):621-2.
5. Gao X, Jiang L. Water-repellent legs of water striders[J]. Nature, 2004, 432(7013).
6. Hu D L, Bush J W. Meniscus-climbing insects.[J]. Nature, 2005, 437(7059):733-6.
7. Han C S, Jablonski P G. Male water striders attract predators to intimidate females into copulation.[J]. Nature Communications, 2010, 1(5):86.
8. Khila A, Abouheif E, Rowe L. Function, developmental genetics, and fitness consequences of a sexually antagonistic trait.[J]. Science, 2012, 336(6081):585-589.

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