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中国科学家揭示猪笼草“油嘴滑虫”机制
菲律宾特有“食肉植物”猪笼草吃虫子众所皆知，但其“嘴唇”即口缘区，在湿润环境下，不需要外部能源推动即可输送液体的奇特现象，被北京航空航天大学和中科院理化所研究团队发现。合作团队还通过解析猪笼草“嘴唇”的微观结构，揭示猪笼草“油嘴滑虫”液膜自动搬运液体、致使昆虫无法驻足而滑落入笼的机理，并建立了液膜输运的理论计算模型。
这项有趣的研究成果以“”为题，于4月7日在线发表在《自然》上。
据悉，模拟猪笼草“嘴唇”研制润滑材料，哈佛大学曾有研究，而猪笼草“嘴唇”为何能长时间保水储水保持湿润？科学界还不曾有深入探究。
在国家自然科学基金重大项目《精准微创手术器械创成与制造基础》、《超浸润表面材料项目群》等的支持下，长期从事化学仿生学研究的中科院院士江雷和北京航空航天大学开展仿生微纳制造研究的教授陈华伟、张德远走到了一起。自2013年开始，他们共同对猪笼草“嘴唇”的微观结构与功能及其成分之间有何种关联，展开了研究。
在实验中，陈华伟、张德远团队发现，猪笼草“嘴唇”具有连续搬运能力是其保证湿滑，让昆虫类动物站不住脚的根源。在此发现基础上，合作团队模拟猪笼草口缘区表面结构进行了压印成形，成功复制了猪笼草口缘区的工作机制，使生物功能转移制造成为现实。江雷团队则在理论上进一步给与提升，对这一现象进行了数学分析计算和模型建立，使人类广泛应用猪笼草“嘴唇”的功能成为可能。
“仿生研究的最终目的在于应用。猪笼草口缘区输运的是水，人类若想应用这种生物功能，需要运送的除了水，还可能是油，或其他液体物质的输送，这就需要建立理论基础。”江雷指出。
学术界不少人明白，这项成果发展了传统的泰勒毛细升理论。这一成果不仅仅是一项新的重要发现，且因仿生设计制造成功和理论模型的建立，应用前景将不可估量。
审稿专家认为，该研究令人兴奋的是，借鉴生物的精美设计，人类可巧妙地创建非常规工程解决某些难题。虽然这样的工程难以推测出形貌，但新的解决方案已闪耀着光芒。
猪笼草口缘区这种无功耗的微量输运，势必为人类在节约动力能源方面发挥诸多想象。若应用于农业生产的滴灌，包括提取地下水，将可节约大量电力能源。
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