劍魚有標準的流線型身體,游速極快,可達110千米/ 時。可是,速度越快,水的阻力也越大。為了減小阻力,劍魚上頜的骨頭進化出了一根長長的尖刺,可以劃開前面的水,減小阻力。
鯊魚是海洋中強大的肉食性魚類,它們已經(jīng)存在了上億年,身體圓滑呈流線型,感覺十分靈敏,是一群游速快的中大型海洋魚類。鯊魚表皮覆蓋著尖銳的鱗片。這些鱗片有V 形皺褶,這大大減小了水流的摩擦力,讓鯊魚身體周圍的水流更高效地流過,幫助鯊魚快速游動。
水母有一種高超的本領(lǐng)——預測風暴。原來,水母的觸手上長著許多小球,而這些小球的內(nèi)部有聽石。聽石能刺激球壁的神經(jīng)感受器,水母因此有了聽覺。在狂風怒吼、海浪咆哮之前,大海會產(chǎn)生一種次聲波,傳播速度比風浪快。水母能夠敏銳地感知到這種次聲波。
深海短吻獅子魚是獅子魚科的一種,體長約16 厘米,棲息在7000 米以下的海域,屬于深海魚類,被稱為海洋脊椎動物中的“深潛之王”。深海短吻獅子魚為適應(yīng)環(huán)境,身體的生理機能已經(jīng)發(fā)生了很大變化,這些變化反映在肌肉和骨骼上。在深海環(huán)境的巨大水壓作用下,它們的骨骼變得非常薄,而且容易彎曲,即使在高壓和低溫環(huán)境下,深海短吻獅子魚仍然能自由運動。
人的耳朵是聽不見次聲波的,但是水母能夠聽到。這時,水母便會迅速遠離海岸,以免被風浪卷到岸上??茖W家通過研究水母的聽覺,制造出了一種能提前15 個小時預測出來自某一方向風暴的風暴預測儀。
深海一直是地球上最大的未知區(qū)域。由于深海環(huán)境壓強極高,在那里工作的機械系統(tǒng)一般需要剛性的身體和壓力補償系統(tǒng)。但深海短吻獅子魚沒有龐大或厚重的耐壓身體,卻依然能夠在海洋極深處存活。我國科學家分析了深海短吻獅子魚的身體結(jié)構(gòu)后,決定轉(zhuǎn)變研發(fā)思路,對深海軟體機器人進行獨特設(shè)計——其雙翼會隨著肌肉的伸縮進行撲翼運動,用“以柔克剛”對抗深海壓強。
二戰(zhàn)以后,人類開始研制超音速飛機。工程師發(fā)現(xiàn),飛機一旦突破音障,飛機前面的空氣來不及“躲開”,就會對飛機產(chǎn)生巨大的阻力,甚至造成機毀人亡的后果。這時,工程師從劍魚的上頜結(jié)構(gòu)受到啟發(fā)——既然劍魚的上頜可以劃開前面的水,那這種結(jié)構(gòu)對空氣是不是也有作用。于是,工程師就模仿劍魚,在飛機的前方安裝了一根“長針”,這根“長針”在飛機沖破音障后,可以把飛機前面的空氣劃開,有效降低了飛機受到的阻力,讓飛機安全地超音速飛行。
科學家受到鯊魚的啟發(fā),研制了鯊魚皮泳衣。這種泳衣用人造纖維模仿鯊魚皮膚的結(jié)構(gòu),有效提高了游泳選手的游速。隨著科技的進步,鯊魚皮泳衣更新迭代。2008年北京奧運會,游泳運動員菲爾普斯在第四代鯊魚皮泳衣的助力下,一人狂攬8 枚金牌,把鯊魚皮泳衣推上巔峰。當時,昂貴的鯊魚皮泳衣已經(jīng)成為游泳比賽取得佳績的必要裝備,這極大破壞了體育的公平性。2010 年開始,國際泳聯(lián)禁止游泳運動員穿鯊魚皮泳衣。