不可思议的昆虫——令人类的飞机相形见绌
战争过后，记者也好，军事专家也好，总会争相夸赞现代的武器是如何了得。他们大力颂扬“聪明炸弹”，即以激光导航的巡航导弹，如何威风；强击直升机如何具备前所未见的杀伤力与机动性等。无疑这些别出心裁的武器确实不同凡响。然而，在这些热烈褒扬灭命武器的赞歌中，却极少承认到一项简单的真理：就是与受造物中比比皆是的小型飞机比较，即使人类最先进的空运杰作在设计上也显得相当拙劣。
请考虑一下巡航导弹。据《华尔街日报》报道：“巡航导弹的航道是由装置于电脑内的数码化参考地图所预早确定的。加上变焦距镜头和电子感应器之助，它能够准确无误地紧贴地面以亚音速向前滑行。”听起来殊不简单，是吗？然而，现在请比较一下一只渺不足道的昆虫——大头泥蜂——又是怎么样的。
小小的绘图家
一份电脑杂志(BYTE)的技术版主编，本·史密斯，最近写道：“与大头泥蜂相比，巡航导弹活像一个大傻瓜。”为什么？因为即使巡航导弹在技术上有着相当的威力，要愚弄它却容易得很。史密斯解释说：“你只要移开本来的目标，放上一个仿制的目标便行了。巡航导弹在摧毁目标的当儿，自己也一同爆毁了。这样，它便永不会知道原来出了错。”
要愚弄大头泥蜂却困难得多。一位研究这类昆虫的生物学家曾经作过这样的尝试。他注意到有几百只大头泥蜂成群结队的住在沙丘上一些一模一样的洞穴里。趁着其中一只飞离洞穴时，他迅速把穴口用沙泥掩盖起来，然后静心等待以求看看它能否找着自己的洞穴。令他惊叹不已的是，这只小昆虫竟然丝毫不差地降落在那个被掩埋的洞口，把它掘了开来！后来他发觉大头泥蜂不论来回往返，总会在洞穴上空作侦察式的盘旋。这位生物学家遂纳罕，这只昆虫是否懂得把周遭的界标铭记于心，随即在脑中绘成地图。
为了测试一下这个理论，他把洞口再次覆盖起来，今次还把附近的一些松球重新铺排。当大头泥蜂返家时，它一如惯常的作搜索式的盘旋，然后竟降落在错误的位置上！一时间，它真有点不知所措。接着，它再度起飞，展开新一轮的勘察。这一次它却飞得高一点。从这个新层面上，因为有了一些较固定的界标作参考，大头泥蜂很快便找着和掘开被掩埋的洞口。
装置于巡航导弹内的电脑约需花费一百万美元，重达50千克。而大头泥蜂的脑袋则只有一个针头那么细小。本·史密斯补充说：“大头泥蜂还懂得步行、挖掘、探测位置、智取猎物、以及觅偶（巡航导弹若这样行便会不堪设想）。”史密斯的结论是：“尽管今年的高性能武器比去年的产品表现远较出色，若与一只卑微的大头泥蜂的脑袋相比，则仍然远远瞠乎其后，更遑论跟人的头脑相比了。”
令人激赏的翅膀
在这方面，人类最先进的飞机，诸如强击直升机等，情形并无二致。英国一位研究昆虫的古生物学家，罗宾·J.伍顿花了二十年时间钻研昆虫的飞行方式。他在新一期的《科学美国人》月刊中指出昆虫“精通惊人的绝技。例如，家蝇懂得在疾飞时突然降速，盘旋，以最小空间打转，作倒转飞行，翻筋斗，打滚和降落在天花板上——通通都只是一转眼的工夫而已。”
究竟什么使这些小小的天然飞机比人类发明的飞机更胜一筹呢？一般飞机大都装置有陀螺仪，以便机身在开动时能够保持平衡。苍蝇也有自己的陀螺仪——就是在其他昆虫后腿的位置上，它却有一支伸出来的杆状平衡器。这个平衡器会与翅膀同时颤动，除了具有导向的功用之外，还有助于苍蝇在到处跳动时得以保持平衡。
然而，据古生物学家伍顿透露，真正的秘诀乃在于昆虫的翅膀。他忆述自己在60年代还是个大学研究生时，已开始怀疑昆虫的翅膀“绝非仅是一幅由翅脉与薄膜编成的抽象图案”，正如一般的描述所称。反之，他写道：“在我看来，昆虫的每对翅膀都是优美的小型工程学杰作。”
且举个例，昆虫翅膀的长脉其实是一组组强力的吸管，周围镶满了细小充气的管子，称为呼吸管。这些轻巧但却坚硬的翼梁由交错的翅脉连结起来。所编织出来的图案不但美妙绝伦，据伍顿指出，这种设计也与一些结构工程师为了加强承托力和坚韧度而设计出来的格构大梁和立体构架颇类似。
在这个错综复杂的构架上，张起的是一层薄膜。科学家除了知道这层薄膜异常强韧而轻盈之外，其他的就不甚了了。伍顿看出把这种物质张在翅膀的骨架上，有助于使翅膀更坚壮、更结实。情形就像一个艺术家把画布绷放在摆动的木框子上，使它保持稳固一般。
然而，翅膀又不能过度刚硬。这样，在它们不断以高速扑动两翅时，才能承受得起巨大的压力，和抵受得住不断的冲击。从横切面看去，伍顿发觉这些翅膀是沿底部至末端处逐渐修窄的，使翼尖更具伸缩性。他写道：“通常这些翅膀抵御冲击的方法不是奋力顽抗，而是先退让，继而迅速回复原状，就像风中的芦苇一样。”
不单如此，更令人啧啧称奇的是，这些翅膀在飞行之际还可以改变形状哩！固然，雀鸟也懂得利用鸟翼的肌肉来改变翅膀的形状。可是，昆虫的翅膀却没有任何肌肉。在这方面，昆虫的翅膀与船帆颇相似。要改变形状，便要受底层的指挥；对帆船来说，这便是船舱的水手，对昆虫来说，则是胸膛的肌肉。伍顿继续评论说：“可是，昆虫的翅膀比船帆的结构却要微妙得多，且更引人入胜。……它们也懂得配上避震器，砝码，防破裂设施，以及各种简单而精巧的装置，以求增加翅膀在空气动力学上的运动功能。”
升力——关键所在
上述的一切，加上翅膀其他独特的设计，均有助于昆虫在拍动翅膀时获得飞行所不可或缺的东西——升力。事实上，伍顿形容昆虫有超过六种复杂的振翅方法，用以产生上升的浮力。
一位宇宙航行学工程师，马文·勒特格斯，曾花上十年时间研究蜻蜓的飞行。鉴于它们懂得产生如此惊人的升力，以致一份美国《国家野生动物》杂志，最近将蜻蜓的飞行方式誉为“空气动力学上的一个奇迹”。勒特格斯曾经尝试把小小的重物绑在一种称为寡妇的蜻蜓的身上，才发觉这些小动物能够把比自己重两至两倍半的东西提起来——且看来轻而易举。换言之，若以它的大小比例来计算，则比人类性能最优良的飞机所能提载的东西还要多三倍！
它们到底是怎样发挥这种本领的呢？勒特格斯和他的同事发觉，原来蜻蜓每向下拍动一次，便把翅膀稍微扭曲，使表面产生一股小小的旋风。这种被工程师称为不定气流的复杂使用方法与人类飞机的运作方式有天壤之别；后者是需要靠稳定气流才行的。正如《国家野生动物》杂志指出，蜻蜓正因为晓得“借用旋风的力量”，遂为自己制造了这股“非同寻常的升力”。美国空军与海军现正大力资助勒特格斯的研究工作。假如飞机能够把类似的原则加以充分运用，那么飞机的起飞便会容易得多，而且还可在面积较小的跑道上降落。
尽管如此，若要跟蜻蜓灵活的机动能力比美，则又是另一项全新的挑战。《国家野生动物》评论道，自从蜻蜓首次振翅高飞以来，它便施行了“一个奇迹，即使是今日世上技术最精湛的飞机师也只有艳羡的份儿”。
无怪乎古生物学家伍顿为这个题目作结语时写道：“我们对昆虫翅膀的功能有越深的了解，便越发看出它们的设计是多么微妙而动人。”他补充说：“迄今，在技术上能与之比美的东西实在少之又少，甚至尚未出现。”
“迄今”。这个词语蕴含着一个乐观——却近乎狂妄——的信念，就是认为假以时日，人类便能够把造物的杰作一一加以模拟。毫无疑问，当人类继续模仿大自然之际，会陆续出产一些出类拔萃，别出心裁的仿制品。然而，我们应当记得的是：懂得模仿是一回事，懂得创作又是另一回事。正如智慧的约伯在3000多年前所说一般：“你且问走兽，走兽必指教你；又问空中的飞鸟，飞鸟必告诉你；看这一切，谁不知道是耶和华的手做成的呢？”——约伯记12:7,9。