莲
Nelumbo nucifera,莲科
●大型多年水生植物,通过多孔的茎固定在池塘深处。
●叶片圆形,平展漂浮在水面上,或高出水面,直径可达50cm。
●花朵为白色或粉红色,直径15~30cm。
Nelumbium caspicum(莲,同物异名)
植物策略
在呼吸中取暖
莲花花朵具有温度调节能力:它能维持自身的温度在30~36℃之间——以此吸引传播花粉的昆虫。它是怎么做到的?在呼吸时,植物的呼吸作用所产生的能量全部流向花朵,向它提供足够的热量。在分子层面上,这些热量是由电子流产生的。因此,莲和它的花朵对于未来的能源生产极具参考价值。
想象仿生学
吕克·史奇顿的莲花城
画家和建筑师吕克·史奇顿从仿生学出发想象未来的城市。他为一部关于莲花的日本电影所构想的莲花城,用到了这一植物的所有特色:它的外形美学被用于建筑和城市建设,叶子的疏水能力用于房屋的涂层……在史奇顿的莲花城中,连花朵的开合系统都被大规模应用于收集有机废物所产生的甲烷!这还不是第一个受莲花启发的建筑:在亚洲,莲花的花朵外形经常被模仿,比如新德里的莲花庙。
从纯洁到干净
左边:无莲花效应。右边:有莲花效应,水在玻璃上流过,不留下任何痕迹。
当“莲花效应”的发现者,德国的威廉·巴特洛特教授尝试向工业家们介绍他的发现,希望他们能将这一发现商业化时,他很快就发现一种植物不足以吸引他们的兴致。于是,这位生物学家带着他的团队研发出了第一个受莲花的自洁能力和疏水能力启发而制成的物品:它其实是——一只蜂蜜勺子!在这只勺子里,蜂蜜滚动时不会留下任何痕迹。这一次,它激起了超乎预料的反响。多亏了它,莲花效应很快进入了工业界,随后进入日常生活中。
1997年,巴特洛特教授在用电子显微镜观察植物时,发现某些植物不需要清洗,它们似乎永远不会脏。不过,正是这些植物,它们的表面在显微镜下是最粗糙的。与人们通常的印象正好相反,想要干净,表面不光滑更好。
在纳米级别,莲花的叶子是由不规则的粗糙表面所覆盖,就好像上面散布着许多突起。这些突起使得水无法停留:只要有一颗水珠与叶子的表面发生接触,它就会滚起来,而不能浸润。事实上,莲花的叶子之所以能够自洁,首先是因为它具有疏水性:水珠在滚动时,就带走了叶片上的灰尘。这种莲花效应最初被模仿用于生产建筑的涂料和涂层。这样的建筑物能通过雨水保持颜色和洁净:再也不需要除垢剂。
在将他的发现展示给印度的大学生时,巴特洛特惊奇地发现这种植物的特点几千年来早就被熟知。莲花之所以在印度被视为神圣之物,就是因为它出淤泥而不染……
长寿的秘密
加州大学的研究人员对莲花的种子产生了极大的兴趣,不是出于它们的食用价值或医学价值,而是它们抗衰老的能力。事实是,它们保持了长寿的纪录:在中国,人们挖掘出1,300年前的莲子,另外还有距今500年的莲子,它们都成功发芽了。这种保存能力来自它们的保护壳,这种果壳极其坚硬,而且完全隔绝了有可能使种子萌芽的空气和水。另外,莲子中有修复酶,能帮助它抵抗细菌和极端温度的侵袭,还可以让受损部分自我修复:这些具保护性的酶能在分子层面上修复衰老。