令人咋舌的“人造”产品

　　人造流星

　　每当看到流星划破夜空，人们都会赶紧许愿，生怕错过这千载难逢的机会。也许很快，我们就可以随时随地邂逅一颗“流星”了。

　　2015年年初，日本大学理工学系副教授阿部新助率领的研究小组，开始研发一种人造流星体，并准备用它“扮靓”2020年东京奥运会开幕式。

　　这种人造流星体如同一粒粒花生米，它们被装在一个盒子里，搭载着人造卫星被发射到太空，然后从卫星上朝地球射出。当人造流星体冲入大气层和空气发生摩擦时，它们会发热燃烧，放射出耀眼的光芒。从地面上看，它们如同一颗颗闪耀的流星。最后，人造流星体的材料会在空气中燃烧殆尽，化作灰尘，不会砸到地面上的行人。

　　你一定很好奇：“花生米这么小的东西，也能成为流星吗？”阿部新助解释说：“其实，真正的流星更小，有的只有约1毫米见方这么大。流星之所以能被人看见，就是因为它以高速进入地球大气层时，与空气摩擦产生高温，在被高温烧尽的过程中，发出非常亮的光。”

　　目前，阿部新助率领的研究小组正在研究自然界陨石的结构和发光方式，改进人造流星体的材料。相信在不久的将来，人们就能够随时在夜空中看到人造流星了。

　　人造树叶

　　采集阳光，通过周围的空气和水进行光合作用养活自身，这是植物10亿多年前生存的本领。近日，美国哈佛大学医学院人造革、人造毛、人造棉、人造雪花、人造心脏……这些早已不是新闻，如果你以为“人造”仅止于此，那你就错了。进入2015年，科技界最新出现的人造产品，已经远远超出了我们的想象，它们正给人类的生活带来了翻天覆地的变化。

　　生物化学和系统生物学系的帕梅拉·希尔韦、埃利奥特·T和亚当斯教授受到树叶的启发，创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的人造树叶。

　　人造树叶的构想来自科学家早些年的想象：人类终有一天会发现“植物守护着的秘密”，其中最重要的秘密，是植物将水分解成氢气和氧气的过程。

　　科学家在人造树叶分别产生氢气和氧气的两面薄膜中间，置入日光收集器，然后将人造树叶放入阳光照射下的水中。人造树叶周围会产生气泡，释放出的氢气能供燃料电池产生电力。这对需要电力的偏远地区和落后的发展中国家太有吸引力了，为未来全球能源的可持续发展提供了最直接的路径。

　　此外，人造树叶的制造原理还可以用于生产药物。一旦人造树叶产生氧气和氢气，氢气就会被“喂”给一种叫“真氧产碱杆菌”的细菌。该细菌中的一种酶能把氢气还原成质子和电子，将它们与二氧化碳结合，就能复制出更多的化合物。研究人员根据这一新方法，制造出了异丙醇。

　　目前，这个研究团队的当务之急，是通过优化催化剂和细菌，提高仿生叶片转换太阳能的能力。与自然界中将阳光转化为生物质1%的光合作用效率相比，他们的目标是实现5%的光合作用效率。

　　人造壁虎爪

　　无论是多么光滑的墙壁，壁虎都能在上面自由爬行，不用担心会掉下来，这一神奇的功夫靠的是与众不同的壁虎爪。壁虎的爪子上有由微毛组成的支系统，它能够神奇地运用某种类型的分子吸引力（学名“范德瓦耳斯力”），所以能轻而易举地黏附到物体表面。

　　2014年12月，美国宇航局喷气推进实验室的科学家提出了一种被称作“壁虎爪”的设计，设想打造出类似蜘蛛侠的超能力。该团队开发出的这套系统，属于壁虎爪的一个翻版，设计的仿生微毛结构被称作“stalks（花柄）”。每一个花柄的结构都等同于一个小吸盘，一旦被施力时，密合性就会被激活，释放时，其黏性又会消失。

　　2015年，研究人员又借助美国宇航局的C-9B飞机（抛物线飞行）对这套系统在失重条件下的表现进行了测试。结果发现，它不但能够“抓住”飘浮状态中约9千克的重物，还能托住一名站在航天材料板上穿着特制服装、总重为113千克的研究人员。

　　这款人造壁虎爪系统，有望成为美国宇航局Phoenix计划中的一部分，用于执行从轨道上清理和回收超过2.1万块10多厘米大的太空碎片的任务。届时，这些令各国宇宙飞船和火箭卫星唯恐避之不及的太空垃圾，再也不能“横行霸道”了。

　　（刑智摘自《知识窗》2015年第5期，GettyImages供图，Raven图）