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动物植物知识——十万个为什么
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动物百科:啄木鸟为什么不得脑震荡

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  啄木鸟为什么不得脑震荡?说起这个问题,信誉优盛开户:很多人的记忆都停留在童年阅读的《十万个为什么》上,但真能解释清其中奥妙的,却并没有几人。

  然而,上个月,北京航空航天大学博士生王丽珍的论文成功发表在国际著名学术期刊《Plos one》(美国国家公共图书馆综合版)上,对这个问题从学术的角度进行了解析,引起数十家海外媒体的关注。

  王丽珍从啄木鸟的喙、舌骨和颅骨特殊结构3大方面对此进行了阐述,并对其未来的相关应用作了展望。记者对她进行了专访,揭秘实验过程。

  起因  啄木鸟给人类带来启示

  北京航空航天大学生物与医学工程学院博士生王丽珍昨天告诉记者,因为自己的研究方向是生物力学和力学生物学,早在2008年,她就将博士论文定在研究人体损伤领域。

  王丽珍的导师、北航生物与医学工程学院院长樊瑜波提出:“对于脑部经常遭受冲击的啄木鸟,为什么不把对它的研究和人体损伤结合起来?”

  在樊瑜波看来,啄木鸟啄树给它头部带来的冲击力,远远超过了各类事故中人类头部所受的冲击,并且这个过程它每天要重复10000次。

  啄木鸟的“安然无恙”应该能给人类带来很大启示,通过对内部原因的探求,也可以更好地认识人体损伤时的生物力学机理,提高防护措施。

  王丽珍采纳了导师的建议,“啄木鸟为什么不得脑震荡”这个在小学便遇到的问题,最终成为了她的博士毕业论文题目。

  但王丽珍没有想到,从这之后的两年多时间,自己的生活会完全围绕着啄木鸟啄木时那个瞬间展开。

  实验  两台摄像机拍摄啄木鸟

  按照王丽珍和导师的设想,论文的实验首先要用高速摄像机录下啄木鸟啄木的那个瞬间,之后进行数据分析,再输入电脑中的数学模型中。通过对参数和反应分析,来研究“啄木鸟不得脑震荡”的真正奥秘。

  为了找一只真正的啄木鸟来,从2008年10月到2009年3月,王丽珍几乎走遍了北京所有的鸟市。最后,还是在已经去了不知道多少次的官园,找到了一只受伤后获救的啄木鸟。

  进入实验实际操作阶段。

  两台高速摄像机,从不同角度拍摄啄木鸟啄木的瞬间,一秒钟就被分解成2000张照片。

  但啄木鸟啄木的速度同样奇快无比,王丽珍一不小心,按键的速度稍慢了,她所需要的瞬间图片就稍纵即逝。

  就这样,近三个月的时间里,王丽珍在实验室不断重复着按键、拍摄,再按键、再拍摄的这个过程。最终,王丽珍利用运动生物力学观测、解剖形态学等方法全面分析了啄木鸟撞击树干的过程后发现,啄木鸟头部特殊的结构和材质有效地帮助它缓解了啄木给头部带来的冲击力。

  具体来说,下喙比上喙长、舌骨特殊、颅骨呈现海绵状这三大特征让啄木鸟免受脑震荡之伤。

  前景  最终投入实际生产产品

  今年4月,经过十多次的修改,王丽珍最终将论文投给了国外知名学术期刊《Plos one》(美国国家公共图书馆综合版)。

  9月底,杂志社发来通知,王丽珍的论文已被采用。

  王丽珍告诉记者,论文10月26日发表后,她的邮箱顿时塞满了包括路透社、BBC、《纽约时报》等几十家媒体发来的采访函,王丽珍和她的啄木鸟走上了世界各大媒体的版面。

  “对于啄木鸟头部抗冲击的生物力学机制的深入研究将有助于交通事故、航空救生等领域对人体头部冲击性损伤机制的认识及对防护措施、设备的改进。”樊瑜波说。

  王丽珍表示,在今后的一两年时间里,她还将继续该领域的研究。最终的目标是将这次对“啄木鸟”的研究成果形成具体的防护产品设计方案,与企业合作,投入实际生产中。


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