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在波涛汹涌的一望无际的大海边，一架架风车不停地转动，构筑了海岸线上的一道新风景线，而那些为风车固基强本的“螃蟹式”装置，默默地扎根于地下，不为世人所知，成了无私的奉献者。
【小档案】
人类社会发展的历史，也是能源的开发和利用的历史，而每一次新型能源的开发都使人类经济的发展产生一次质的飞跃。21世纪，世界能源结构正在孕育着重大的转变，已经从矿物能源转向可再生能源。再生能源主要包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。目前，风力发电是再生能源中的佼佼者，是发展最快、商业化最广泛、经济上最适用的一种再生能源。风力发电的原理非常简单，最简单的风力发电机由叶轮和发电机两部分构成，空气流动的动能作用在叶轮上，将动能转换成机械能，从而推动叶轮旋转。如果将叶轮的转轴与发电机的转轴相连，就会带动发电机发出电来。现代大型风力发电机，单台容量一般为600～1000千瓦。据测算，2010年后，中国将成为世界上最大的风电市场和风能设备制造中心，风电装机容量将达到500万千瓦，2015年达到1000万千瓦，2020年达到3000万千瓦。
第八十一章 向大海索要宝贝的得力助手——梭子蟹与机器蟹（）
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梭子蟹，学名“蝤蛑”，有些地方俗称“白蟹”。它的头胸甲构成了梭子形，所以有了“梭子蟹”这个形象的名字。甲壳的中央有三个突起，因此又称“三疣梭子蟹”。呈梭子形的头胸甲有许多奇特之处，不仅宽几乎是长的2倍，而且表面覆盖有细小的颗粒，并呈现出茶绿『色』或墨绿『色』，使它得以从容地缓行在绿『色』海藻之间，但是它的步脚和螯脚的指节又是红『色』……可见，在螃蟹家族中，梭子蟹是十分奇妙、魅力诱人的一种。那么，人类是怎样模仿梭子蟹制造机器蟹的？这种机器对人类开发海洋资源有什么奇特作用？
海洋是一个聚宝盆，藏有丰富的石油、煤、铁、金、金刚石等矿产，以及更为富饶的海洋生物资源。可是，怎样向海洋索要这些宝物呢？有了轮船、潜艇等海上交通工具也不能解决这些问题，人们希望发明出一种可以在水下独立工作的自动机器，让它成为人类向海洋索要宝贝的得力助手。可是，大海深处有着巨大的压力，而且海底坎坷不平，什么样的机器能够从容地在这样的环境里工作不误呢？仿生学家想到了梭子蟹，并模仿它制造出了一种机器蟹。
梭子蟹是一种生长在近岸浅海，栖息在水深10～50米的海区，以10～30米泥沙底质的海区群体最密集的动物。它像螃蟹家族的其他成员一样，以其独特的横向行走方式而标新立异于动物界。它那薄薄的外壳在海水高压下保护着生命体泰然处之。最为奇妙的，梭子蟹在爬行时，常常以一边的足尖抓住地面，另一侧的步足伸直，推动着身体前进，绝不会中途摔倒。受梭子蟹这类螃蟹家族成员的影响和启发，科学家设计制造了一种机器蟹。
梭子蟹遇到障碍可以转向，但并不像其他动物那样能立即转开，而是不断的转动很小的角度，做一个类似弧线的运动。对此，专家们采用一个由电机带动的拉杆结构在着地的“蟹”腿做横向爬动的同时，拉动“蟹”腿做纵向运动，从而带动身体在纵向缓慢挪动；蟹的两个前螯能够一张一合来夹起食物，专家们就通过一个电机拉动仿生机器蟹的两个前螯以实现其收拢与张开，可以自由地采集岩石样本和海中生物，还能拿着一些工具，在水下进行电焊、钻眼等。这种机器蟹能在水下行走和工作，人可以在水面上进行遥控指挥。机器蟹身上还装配着声学水下探测仪和电视摄像仪等。通过电缆，机器蟹能把水下的情况清楚地显示在海面船只的荧光屏上，工作人员足不出船，对海底情况就能够一目了然，并有序地指挥机器蟹在水下作业。
【小档案】
梭子蟹在印度洋和西太平洋的种类很多，也是重要的经济蟹类。常见的有红星梭子蟹、远海梭子蟹和三疣梭子蟹等。我国还产银光梭子蟹、矛形梭子蟹、拥剑梭子蟹、纤手梭子蟹、薄氏梭子蟹等。蟹含有丰富的蛋白质及微量元素，对身体有很好的滋补作用。蟹还有抗结核作用，吃蟹对结核病的康复大有补益。蟹卵可加工成调味品，蟹壳加工成甲壳质，蟹的肉、内脏及壳都可『药』用。
第八十二章 千年乌龟万年鳖——乌龟与龟壳建筑（）
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乌龟一般生活在河、湖、沼泽、水库和山涧中，有时也上岸活动。在自然环境中，乌龟以蠕虫、螺类、虾及小鱼等为食，也吃植物的茎叶。“千年乌龟万年鳖”，是人类对它最佳的赞誉。它是公认的长寿动物。当然，长寿不是绝对的，有的可以活到几百岁，有的只能活到15岁左右。这与环境、龟种、生活习『性』等密切相关。它给人类难以磨灭的印象，还是那张外壳：略显扁平的壳，背腹甲固定而不可活动，背甲长10～12厘米、宽约15厘米，有3条纵向的隆起……那么，乌龟的壳对人类有什么启迪作用呢？
乌龟是一种带甲壳的爬行动物，会游泳，在陆地上行动却又慢又笨拙。不过，它那副看起来十分坚硬的甲壳，就像一个活动的堡垒，遇到敌害，把头尾四肢都缩进壳里，安全可靠。确实，乌龟除了怕老鹰的利爪把它抓到空中，再摔到地上会跌死以外，一般的动物是拿它没办法的。即使遇到了熊这样的庞然大物，也很安全。因为它的壳太硬了，熊即使用木棍、石块敲打也不起作用，垂涎三尺，却无可奈何，最终还是悻悻地走开……
自古以来，乌龟等甲壳动物的壳给人类带来了许多启示。最早，人们模仿这些甲壳制造了盾牌和盔甲，保存自己，消灭敌手。第一次世界大战爆发不久，由于伤亡严重，欧洲等国家的武器制造专家开始关注这一突出问题。英法联军认为，要想减少战争中的伤亡，必须发明一种新式武器，既能保护自己又能帮助步兵开路，向敌人发起进攻。后来，英国人受乌龟等动物外壳的启发，开始研制坦克。英国科学家首先将2门加农炮和1挺机枪安装在车辆上，然后模仿乌龟壳给车辆装上厚厚的铁甲。不久，军事专家又模仿乌龟壳的表面形状，把坦克改成流线型，减少了受弹面，增加了防护能力，模仿动物的眼睛，给坦克装了观察孔和潜望镜，增强观察能力和瞄准『射』击能力，使坦克成了叱咤风云的“战神”。
乌龟壳还是世界上最有名的薄壳结构。它的背甲呈拱形，有三行大的六角形板和边缘的一些小板。在角质的角板下面还有钙质的骨板，互相紧紧咬合，虽然只有薄薄的2毫米厚度，但是，即使用铁锤敲砸，也很难破坏它。据科学家研究，龟壳结构包括了许多力学原理，具有很强的抗压能力。这些建筑学上的特点引起了建筑学家的关注和研究，于是模仿它进行了薄壳建筑设计。这类建筑有许多优点：用料少、跨度大，坚固耐用。如：北京火车站大厅屋顶就是薄壳结构，不仅外形美观，而且能承受相当大的压力。当然，薄壳建筑也并非都是拱形，举世闻名的悉尼歌剧院，却像一组群帆，静静地停泊在海湾上，生动、浪漫，成为建筑学界的经典之笔。
【小档案】
饲养乌龟的爱好者，非常关注乌龟年龄的计算方法。一般来讲，大概年龄可从龟壳的纹路上观看，颜『色』越深，纹路越清晰就越老。识别乌龟年龄的方法，是看龟背部的甲壳上的纹路，也就是圈数，每块甲壳上都有圈，圈数多少代表年龄大小。圈数越多年龄越大。龟的年龄计算方法，一般以龟背甲盾片上的同心环纹的多少来推算，每一圈代表一个生长周期，即一年。盾片上的同心环纹多少，然后再加1（破壳出生为一年）即是龟的年龄。这种方法只有龟背甲同心环纹清楚时，方能计算比较准确，对于年老龟或同心环纹模糊不清的龟，只能估计推算出它的大概年龄。
第八十三章 生命的摇篮——蛋与建筑（）
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在大自然中，我们都知道蜜蜂、胡蜂、燕子等是杰出的建筑师，创造了许多精美巧妙而各具特『色』的“住宅”，给人类带来许多启迪。在海边的沙滩上，我们还会看到有许多各种各样带有薄薄外壳的贝类，蛤蜊、海螺、扇贝等，它们靠着特殊的外壳，不但能承受住海水的压力，同时还能保护自己，免遭凶猛水生物的伤害。动物的蛋，就是生物学所指的“卵”，是动物赖以传宗接代，延续生命的摇篮，也是动物胚胎最原始的“家”。那么，从建筑学的角度来看，动物的蛋有什么特点，对人类的建筑有哪些惊人的启示？
世界上许多动物是依靠卵来繁衍后代的，如鸟类和龟、蛇等，而且动物的卵形形**：如果从个头上讲，有的大，有的小；从『色』彩上看，有的洁白如玉，有的枯褐如草……然而，动物的卵有一点是基本相同的，即形状一般都是椭圆形或圆形，蛋壳虽薄，但是非常结实。这种球拱形结构使它在受到均匀的外力的时候不易损坏。科学家在研究动物的卵的结构时还发现，如果把很多同样大小的鸡蛋装在一个有许多排凹槽的码蛋器里，上面再扣一个凹槽同样规格的码蛋器，上下形成了拱形预应力结构，这样受力十分均匀。实验表明，这时，在码蛋器背面放上一定重量的物品，夹在两个码蛋器之间的许多鸡蛋不会破损。蛋壳的坚固，令学者们震惊。
建筑师受鸡蛋结构的启发，模仿鸡蛋设计了一种特殊的抗震房屋，外壳用钢铁制成，“蛋白”是用耐高温玻璃、石棉等制造，人则住在相当于“蛋黄”的部分，这种房屋能抵抗强烈的地震，即使震翻了，也能自动还原。这样的建筑轻便、省料，美观大方，坚固耐压。
建筑师从“鸡蛋壳受均匀的力不破损”中受到启迪后，还发明了“充气结构的建筑物”。这种建筑物是用两层薄膜制成封闭的袋形，两层中间用连接膜使这两层膜保持一定距离，这样的结构使它在充气的时候，不会因为向外扩张而变成一只大气球。
现在，人们根据鸡蛋的构造原理和形状，建筑了“气泡屋”作为学校的校舍。在公园和游乐场，每逢星期天和节假日都会临时搭起一些彩『色』充气建筑，这些充气建筑是用彩『色』薄膜制成的，使用时，就往这些袋形薄膜里注入压缩空气。它们就会膨胀成各种建筑形状，有的像古代的城堡，有的像童话中的尖塔形小屋，还有一些动物造型，像大狗熊、孙悟空等，深受广大孩子的喜爱。用完后就把气放了，这种充气建筑既方便，又耐用，既不占地方，又可以反复装拆使用，大大地增添了节日的气氛。这些受动物蛋的启示发明的“充气建筑”成了城市一道『迷』人的风景线。
【小档案】
古代有一种象鸟，曾经生活在马尔加什加各地，它的蛋有33厘米长、23厘米宽，有148个鸡蛋、3万个蜂鸟的蛋那么大，可惜这种动物现在已经绝种。目前，世界上最重的鸟蛋是非洲的鸵鸟蛋，有15厘米长、12厘米宽，约1。5公斤重。最小的鸟蛋是热带蜂鸟的蛋，小得像豆粒一样。甲鱼总是把蛋产在洪水水位的上方，有经验的渔民便根据甲鱼产蛋的位置，来判断该年的洪水暴发情况。生蛋和熟蛋用肉眼不仔细看很难辨别，如果同时从高处往低处滚，由于熟蛋的蛋黄和蛋白已凝为一体，因而滚得快。这样，生蛋、熟蛋就容易区别开来了。
第八十四章 伪装大师的拿手戏——避役与变色纤维（）
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变『色』龙，世界上约有160种，主要分布在非洲地区，少数分布在亚洲和欧洲南部，非洲马达加斯加岛是它们的天堂，有59个种类是马达加斯加所独有的，目前人们还在不断发现新的种类。有趣的是，许多人都知道“变『色』龙”这个名字，却把它真正的学名“避役”给忘记了，甚至对这个名字有一种陌生感。“役”，在我国文字中的意思是“需要出力的事”，而“避役”就是说，可以不出力就能吃到食物。“避役”，从名字上解释，是一种不需要劳动就果腹无忧的动物。其实，它为了生存还是需要付出努力的，只是善于变『色』掩盖了它的本『性』而已。“变『色』”，既有利于隐藏自己，又有利于捕捉猎物。那么，这一特『性』给人类带来了什么样的启示呢？
避役是一种非常奇特的爬行动物，有适于树栖生活的种种特征和行为。它体长约15～25厘米，身体侧扁，背部有脊椎，头上的枕部有钝三角形突起。它的四肢长得很长，指和趾合并分为相对的两组，前肢前三指形成内组，四、五指形成外组，后肢一、二趾形成内组，奇特三趾形成外组，这样的特征非常适于握住树枝，再加上一条长长的能缠卷树枝的尾巴，行走在林间已游刃有余了。它有很长很灵敏的舌头，伸出来的长度是自己身体的2倍，舌尖上有腺体，能分泌大量粘『液』粘住昆虫，捕捉美食时舌头迅速出击，快如闪电，只需1/25秒便可以完成稳『操』胜券。它的一双眼睛也十分奇特，眼帘很厚，呈环形，两只眼球突出，左右180度，上下左右转动自如，左右眼可以各自单独活动，不协调一致，而且双眼各有分工，各有侧重，既能捕捉前面的食物，又能及时发现后面的天敌，这种能耐在动物中十分罕见。它异常警觉，常常在树上一走一停，使天敌误以为那是被风吹动的树叶……
避役不仅在体形外貌、舌头、眼睛的长相、功能等方面在动物界中与众不同，而且作为大自然中的“伪装大师”，它的“拿手戏”当然还是魔术『色』般的变『色』本领。它的身体颜『色』会随着环境的变化而变化：如果它爬到河岸，身体就变成褐『色』，与泥土的颜『色』差不多，敌害很难一眼认出来；如果钻进草丛里，身体又变成草绿『色』，像草丛里的一根草；如果游到水里，身体立即变成水绿『色』，让你难以分清是水还是避役……
长期以来，科学家都认为，避役变『色』的目的是保护自己、躲避敌害，有利于捕获猎物，更好地生存。最近，美国纽约国家自然历史博物馆爬虫动物学副馆长克里斯多福·拉克斯沃斯研究发现，变『色』龙变换体『色』的另一个功能是进行通信传达信息，特别是求偶时变『色』更具有这种意义，如：雄『性』变『色』龙会将暗黑的保护『色』变成明亮的颜『色』，以警告其他变『色』龙离开自己的领地……这一点，过去的研究中是未曾发现的。
那么，变『色』龙为什么能变『色』呢？纽约康奈尔大学生物系的安德森对变『色』龙的“变『色』原理”进行了详细解释：变『色』龙皮肤有三层『色』素细胞，最深的一层是由载黑素细胞构成，其中细胞带有的黑『色』素可与上一层细胞相互交融；中间层是由鸟嘌呤细胞构成，它主要调控暗蓝『色』素；最外层细胞则主要是黄『色』素和红『色』素。安德森说：“基于神经学调控机制，『色』素细胞在神经的刺激下会使『色』素在各层之间交融变换，实现变『色』龙身体颜『色』的多种变化。”通俗地讲，当周围的光线不同，温度不同的时候，变『色』龙的神经受到刺激，敏感的皮肤就会发生复杂的变化，呈现出各种各样的颜『色』。
受此启发，美国科