书城科普奇妙的大自然:360°亲近大自然
10667600000040

第40章 长在“辫子”上的鼻子——苍蝇与气体分析仪

小问号

令人讨厌的苍蝇和宏伟的航天事业,好像永远是风牛马不相及的事情,但科学家却注意到,苍蝇有着惊人的嗅觉:它们能在很远的地方发现微乎其微的气味。那么,它的长在“辫子”上灵敏的鼻子,对人类研制气体分析仪又有什么重要启示呢?

苍蝇喜欢追逐腐臭,全身都沾满病菌,是声名狼藉的“逐臭之夫”。更可恶的是,当它从很远的地方闻到饭菜的香味时,就“嗡嗡”地飞来,一下子落在上面,还释放出一种特殊气味的物质,把它同伴招引来,共享美餐,到处传播疾病。苍蝇是传播疾病的四害之一。

然而,苍蝇的嗅觉十分惊人,它能在很远的距离上发现微乎其微的气味,甚至在千米之外闻到食物的味道呢。那么,奥秘在哪里呢?原来,苍蝇的“鼻子”长在头上那一对“辫子”似的触角上,那触角上分布着许多嗅觉感受器,每个感受器是一个小腔,每个小腔里面有成百个神经元,能灵敏地对空气中飞散的化学分子作出反应。也就是说,触角接收到气味的信号后,就把它转变成电脉冲,然后送往大脑。这样,苍蝇就能分辨出不同的味道。更为重要的是,苍蝇的味觉细胞各有自己的任务,一种对苍蝇喜欢吃的糖类物质敏感,要它去接受美餐;还有一种对苍蝇不喜欢吃的盐类、酸类和酒精等物质敏感,要它避开。那些细胞还能根据食物的性质,发出不同的电波,传到大脑,告诉它哪种物质能够接受,哪种物质拒绝接受;能接受的物质是粘的还是稀的,是冷的还是热的,等等。

科学家由此受到启发,模仿苍蝇的“鼻子”,制成了一种灵敏度很高的“小型气体分析仪”——就是把非常细的微电极接到仿苍蝇触觉装置上,将接收到的信号进行放大,并送给分析仪。这种仪器现已装置在宇宙飞船上,用来分析其中的气体。同时,它也可测量潜水艇和矿井里的有毒气体,以及时发出警报。苍蝇嗅觉器官的功能原理,还能用来改进计算机的输入装置,以及应用在气体色层分析仪中。

“小档案”

气体分析仪就是测量气体成分的流程分析仪表,不仅在航空领域使用,在一些化工企业也大有用武之地。这是因为,在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制是不够的,特别是在排出有害气体的工厂中,也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视,以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多,目前常用的有热导式气体分析仪、电化式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。