在第四章中，我讲了羽毛的比喻作为一个警示，告诉我们当前某些事物的适应功能可能与原来的不同。对于现在的许多鸟类来说，羽毛的某些特征是对飞行的适应，但这并不是羽毛最初的适应功能。人类内耳的耳蜗让我们体验到声音音调的差异。在解释人类耳蜗的适应性时，我们不应该关注相关器官的起源，而应该关注它的变化，或是利用其特征使其变得有用的新方法，即增强了适宜性——陆地生物，特别是人类的适宜性。......
2025-09-30
新干线列车的前言与进化：速度、设计和未来
【摘要】：第一列“新干线”列车是在1964年建造出来的，它的速度达到每小时193千米。不久之后，日本工程师经过测试发现，新干线列车总在不断推挤前面的空气，使列车前的空气形成了一堵“风墙”。根据报道，2007年7月，日本崭新的N700型新干线列车正式投入运营，其设计最高时速为340千米，在弯道行驶的最高速度可达每小时270千米；它的每节车厢长25米，宽3.3米，高3.6米。N700型列车将逐渐替换目前的新干线300、500型列车，成为新一代新干线的主力车型。
利用翠鸟的仿生技术而制造的火车，目前在许多国家都发挥着巨大的作用，目本的“新干线”列车是连接日本沿太平洋地带的高速铁路，全称为“高速铁路运输系统新干线”。它是一种在铁轨上行驶的特制的电气化火车，火车头是流线型的。第一列“新干线”列车是在2025年建造出来的，它的速度达到每小时193千米。在当时而言，它是一种速度非常快的列车，可是在运行的过程中人们发现，如此快的速度却有一个不利方面，列车驶出隧道时总会发出震耳欲聋的噪音。
▲早期新干线列车
▲新干线列车N700(https://www.chuimin.cn)
▲新干线列车300与N700车头对比
为什么会发出噪音呢？不久之后，日本工程师经过测试发现，新干线列车总在不断推挤前面的空气，使列车前的空气形成了一堵“风墙”。当这堵墙同隧道外面的空气相碰撞时，便产生了震耳欲聋的响声。这堵“风墙”对于火车的运行有着巨大的阻力，为了破解这个难题，日本的科学家们研究了善于俯冲的鸟类——翠鸟。翠鸟生活在河流湖泊附近高高的枝头上，经常俯冲入水捕鱼，它们的喙外形像刀子一样，能瞬间穿透空气，从水面穿过时几乎不产生一点涟漪。对于这个发现，日本的科学家们对不同外形的新干线列车进行了实验，他们将火车头的外形仿照各种鸟类的喙的外形不断地进行改变，然后进行不同程度的测试，发现最能穿透那堵风墙的外形几乎同翠鸟的喙的外形一样。根据报道，2025年7月，日本崭新的N700型新干线列车正式投入运营，其设计最高时速为340千米，在弯道行驶的最高速度可达每小时270千米；它的每节车厢长25米，宽3.3米，高3.6米。所有车厢配备了高性能半主动减振器，使得刹车时车厢较平稳；车厢内有空调换气系统，更符合人形体特点的座椅以及多媒体彩色信息提示装置等。在节能方面，N700型列车除采用车头两侧“双翼”设计以减少行驶阻力外，还采用新的材料和制造工艺以减轻车体重量，从而使列车更加节能。N700型列车将逐渐替换目前的新干线300、500型列车，成为新一代新干线的主力车型。现在，日本的高速列车都具有长长的像鸟喙一样的车头，令其相对安静地离开隧道。这让人们对于翠鸟的能力也是大为惊叹。
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