以红外、电子等技术为依据的公共安全技术产品是目前世界上发展最快的新兴产业之一。中国科学院上海技术物理研究所已研制出红外入侵探测器系列产品。可安装在室内、户外或屋顶、门窗、走廊等处，它们具有24个感应现场，相当于24只眼睛全方位探测，可起监视防盗作用。但是，人类目前制造成功的测温仪器从普通的人体温度计到复杂的红外探测仪同已知的一些动物对温度变化的感觉相比，无论从灵敏度或感热器官的结构的轻巧上都是显得不足的。你不会不知道一支普通的医疗体温计有多大，也不会不知道一只叮人的蚊虫有多大，可以想象得出长在蚊虫头上的触角又是多么细小。两者一比较，就不难看出雌蚊虫的热感应器是多么精致，而仪器小型化正是宇宙航天科学研究所追求的。按现代的科学水平，人类还制造不出像雌蚊虫热感器那样大小的测温仪。
生物如何发光
晋朝车胤年轻时家境贫困，经常没有钱买灯油，但他又是个勤奋好读书的人，为了夜间也能看书，在夏天他捕捉了数十只萤火虫，放入一个囊内，借萤火虫发出的荧光读书，通宵达旦。于是，车胤囊萤夜读也就被后人传为佳话。
萤火虫会发光，很多人都知道。在夏季的夜晚，走到庭园或田野去，当你看到一闪一闪的流萤飞舞在灌木丛的上空，就像一盏盏小灯笼，可能会脱口喊出“萤火虫”三个字来。萤火虫发光是为了照明吗？不是，它的发光是作为一种招引异性的信号，停在叶片上的雌萤火虫见到飞过的雄萤火虫发出的荧光后立即放出断续的闪光，雄萤火虫见了就会朝它飞去。
在自然界除了萤火虫外，会发光的生物很多。动物界大约有三分之一包含有发光生物；海洋中会发光的细菌已知有70余种。热带和温带海面上出现的“海火”奇观就是无数发光细菌聚集在一起放出的光所致。当然夜光虫更是“海火”的生成者。在某些深海水域，几乎95％的深海鱼类都会发光。一种斧头鱼，身体只有5厘米长，浑身透明，具有一系列的发光器，它在光线难以透进的深海中发光扩散而照亮了一定的范围，使得斧头鱼能在黑暗中认识同类、群聚或寻找对象。其实人本身也能发光，当然放出的光绝不会像神话小说中所描述的头上有光环那样，而是放出肉眼所不能见到的超微光。
人们对发光生物发出的生物光发生了浓厚的兴趣。因为：（1）生物光的效能实在太高。古书《古今秘苑》记载有：古时我国渔民用百多只萤火虫装入一个吹胀的羊膀胱内，将它结扎在渔网底下，就能招来鱼群，从而提高捕鱼量。数十只萤火虫装入囊中放出的光量就能解决车胤的夜读照明问题。据测定，一个发光细菌所发出的光相当于1.9×10-14烛光。如此高效能的光源是不会不被人们注意的；（2）爱迪生发明了电灯，取代了用火照明。电灯无烟，光亮而且安全。但是，当你靠近开亮的电灯泡，就会感觉到热；愈是接近愈觉得热，这说明电只有使灯泡的钨丝烧热才能发光，而且大部分能量都以红外线形式转变成热散发了。此外，这种热线对人眼是无益的，而生物光是目前已知唯一不产生热的光源，因此也叫“冷光源”，其发光效率可达百分之百，全部能量都用在发光上，没有把能量消耗在热或其他无用的辐射上，这是其他光源办不到的。
人们研究生物光，虽然对生物发光的机制还了解得不多，但就现有的研究和了解，已取得一定的效益。通过对萤火虫的研究，已知萤火虫约有1500多种，各自发出不同的光，作为自己特有的求偶信号，不同种之间不会产生误会。萤火虫的发光部位是在腹部，那里的表皮透明，好像一扇玻璃小窗，有一个虹膜状的结构可控制光量，小窗下面是含有数千个发光细胞的发光层，其后是一层反光细胞，再后是一层色素层，可防止光线进入体内。发光细胞是一种腺细胞，能分泌一种液体，内含两种含磷的化合物：一种是耐高热，易被氧化的物质叫荧光素；另一种是不耐高热的结晶蛋白叫荧光酶，在发光过程中起着催化作用。在荧光酶的参与下，荧光素与氧化合就发出荧光，氧是从营养发光层的血管进入发光细胞的。由于血管随着它周围肌肉收缩而收缩，当血液中断供应时，氧就不能到达发光细胞，荧光也随之熄灭。生物发光需要氧，是英国学者波义耳在试验基础上发现的。波义耳将装有发光细菌瓶中的空气抽出，细菌立即停止发光。将空气重新注入，细菌又马上发光。后来才知道是空气中含氧所致。发光反应所需的能量是来自一种存在于一切生物体内的高能化合物，叫三磷酸腺苷，简称ATP。美国约翰·霍普金斯大学的研究人员将萤火虫的发光细胞层取下，制成粉末，将它弄湿就会发出淡黄色的荧光，当荧光熄灭时，若加入ATP溶液，荧光又会立即重现。说明粉末中的荧光素可被ATP激活。因此，萤火虫每次发光，荧光素与ATP相互作用而不断重新激活。
萤火虫发光的化学反应可以写成下列反应式：
ATP+LH2+O2荧光酶AMP+LO+PP+H2O+光
（式中LH2为荧光素；AMP为-磷酸腺苷；LO为氧化荧光素；PP为焦磷酸）
从上式可见生物发光和光合作用都是“电子传递”现象。有人认为生物发光好像是光合作用的逆反应。光合作用是绿色植物吸取环境中的二氧化碳和水分，在叶绿体中，利用太阳光能合成碳水化合物，同时放出氧气。光能从水分子上释放电子，并把电子加到二氧化碳上，产生碳水化合物，这是一个还原过程。光合作用把光能转变成化学能，而生物发光是电子从荧光素分子上脱下来和氧化合，形成水，产生光。生物发光是将化学能转变成光能。
人们研究生物光是为了利用它，这种冷光源效能高、效率大、不发热、不产生其他辐射、不会燃烧、不产生磁场等特点，对于手术室、实验室、易燃物品库房、矿井以及水下作业等都是一种安全可靠的理想照明光源。人们还可设法模仿发光生物把一种形式的能量转换成另一种形式的能量，制造冷光板使其不需要复杂的电路和电力，就能白天吸收太阳光，到晚上再将光能放出来。
人们先是从发光生物中分离出纯荧光素，后来又分离出荧光酶。现在已能人工合成荧光素，这就使人类模仿生物发光创造一种新的高效光源——冷光源成为可能。但是，人们对生物发光的认识还很肤浅，就拿研究得较多的萤火虫来说，萤火虫发光是为了交配，然而萤火虫的卵刚产下时，内里也发着光，萤火虫的幼虫也会发光，这些又是为了什么？它们是怎样发光的？都不了解。因此，人们对生物发光研究得愈清楚，对于创造这种新光源必然会愈有利。
甲壳质的妙用
虾、蟹类肉质细腻，味道鲜美无比，是一种低脂肪、高蛋白、营养价值极高的著名水产。我国阳澄湖出产的金毛青壳大闸蟹和青岛出产的大明虾更是誉满全球的佳肴。在日常生活中，一般人只知道吃它们的肉，而对它们的体壳往往是弃之不要的。其实它们的壳，如果加以利用，其价值并不在它们的肉之下。
虾、蟹类身披坚硬的甲壳，所以在分类上属于甲壳纲，甲壳对它们来说，显然是起有保护作用。甲壳类在发育过程中有蜕皮现象，经过蜕皮它们的身体才能长。有经验的家庭主妇，买蟹时总要捏一下蟹脚，如果是软的，就说明这只蟹蜕皮不久，肉尚未长实。甲壳类在成熟以后，一般还能继续蜕皮，这一点同昆虫一到成熟后就不再蜕皮的情形不一样。它们的甲壳中含有一种重要成分，叫做“甲壳质”，亦称“甲壳素”或“壳糖”，是一种含氮多糖类物质，即多聚乙酰氨基葡萄糖。科学家将虾、蟹的甲壳磨成粉末为原料，用稀酸和稀碱等处理，就可得到甲壳素，是一种白色、半透明、无固定形状的固体，它不溶于水，也不溶于稀酸和稀碱以及有机溶剂，但是可以溶于浓盐酸，用酸完全水解，生成甲壳胺，即2-氨基葡萄糖。
甲壳质用途非常广泛，早在第二次世界大战期间，英国飞机制造工程师就用甲壳质为基本原料，加配其他化合物研制成一种粘合力极强的胶液。用来黏合飞机机壳，并获得成功。用这种工艺黏合的机翼，即使部分受损，也不影响飞行。人们在拼合材料时，所采用的多种方法，如衣服要用针线缝合，钢材等用焊接，或用铆钉、螺丝钉等接合。但是，在各种方法中，胶合方法最为简单和方便，而且，相对说来，技术性要求也没有其他方法高，方法容易掌握。比如一件衣服，高明的裁缝，缝制出来，针眼细，线脚不露，平整贴身，美观大方，因此有”天衣无缝”的比喻。而胶合只需涂上胶水，将设计好的贴料粘到被粘物上，粘牢就解决了。一艘远航轮，航行在海上，突然船舱什么地方出现了小裂缝或漏洞，如果用高性能的黏合剂，只要将钢板黏合在裂缝或漏洞处就行了。既省时又省力，较其他方法简单得多。
甲壳素在医疗外科手术上的应用，已取得可喜的成就，外科手术，一般需要用手术缝合线缝合伤口，这又是个技术问题，技术好的医生缝得平整，技术差的缝线不是拉得过紧就是过松。伤口愈合后，通常还要拆线，科学家用“壳糖”研制成一种“人造皮肤”，这是一种透气性能良好，又能吸水的薄膜。外科医生可以按烧伤或烫伤病者的创口大小，剪下一块薄膜贴在伤口上，它不同于“打补丁”，不用缝合，而是利用创口中的溶菌酶逐渐地把薄膜分解，最后使伤口愈合，不留斑痕。美国和日本的一些制药厂用甲壳素制成甲壳质绷带和胶布。眼科医生还用甲壳质制成无形眼镜片，这种镜片不用机械磨制，而是将甲壳质溶解，倒在各种规格的模型内形成。
人们还用甲壳素制成味道鲜美的调味品、酒石酸和人工种子的种皮等，甲壳质还可被拉成纤维。
在自然界，很多动物都能分泌黏性非常强的黏液。雌虾产卵后，即行受精，将受精卵黏附在雌虾的腹肢之间，抱卵的雌虾到处游荡，腹肢不断地扇动，以此保证卵能经常接触到新鲜水流，然而附着的卵从不掉落下来。甲壳纲中又一种小动物，叫藤壶，它们的背壳形成外套，常构成石灰质的硬壳，包裹了全身。它们的幼体在水中过了一段自由生活后，便分泌一种黏液，把自身黏附在一些物体上，固着下来发育成成体。藤壶常固着在船底，这给船业带来很大麻烦，大量的藤壶固着在船底，会大大地减低船的航行速度。有人做过统计，一般近2000吨的船在不到半年的时间内，由于大批的藤壶附着在船底，时速减低了2里。据说在日俄战争中，沙俄从波罗的海调来增援的舰队在对马海峡与日本海军激战，结果被日军击溃，其中一个原因是波罗的海舰队军舰的舰底长满了藤壶之类的固着物，使舰速比不上日舰。因此，世界造船业都在研究如何克服藤壶固着问题。另一方面，人们对藤壶黏液的化学成分进行分析，发现是由多种氨基酸和氨基糖组成的。科学家人工合成藤壶黏液，制成一种耐温性能极高的黏合剂，从0～205℃的范围内都可用来焊接。
甲壳纲动物已知有25000种，昆虫体外的几丁质硬壳也含甲壳质，据估计，在自然界每年生成的甲壳质至少有100亿吨，在天然聚合物中占第二位，仅次于纤维素，这份天然宝藏是值得人们去研究开发和利用的。
啄木鸟啄木与脑震荡
清晨，如果你在树林间散步，可能会听到一阵阵清脆的“笃鹿鹿鹿”的声音，这是啄木鸟在啄木时发出的声音。啄木鸟有200多种，在我国分布有27种。常见的种类有斑啄木鸟，它的背羽黑色，杂有白色圆点，上腹和两侧白色，下腹部朱红色，雄鸟颈部有一块红斑。还有绿啄木鸟分布也较广。啄木鸟啄木是为了寻找隐藏在树干内的昆虫。在它们的食谱中所列的昆虫大多数都是对林业有害的。因此，啄木鸟是妇幼皆知的益鸟，并且被人们称为“森林医生”。
