[科普中国]-动物的热位探测器

夏季与初秋，蚊子总是会在夜晚扰人美梦，在伸手不见五指的黑夜中准确地锁定位置，叮人一口。为什么蚊子能准确地找到人所在的位置？它们是靠嗅觉闻着气味而来，还是碰运气恰好落在人的皮肤上呢？其实都不是，是因为蚊子能感应到人身上的辐射热。

温血动物在日常生活中主要是以红外线辐射的形式进行散热。红外光的波长介于红光和微波间，是一种非可见光。红外光有着显著的热效应，虽然肉眼不可见，但可以通过红外线望远镜看到。红外辐射携带着大量的信息，一些动物在进化过程中，某些器官获得了能接受红外信息的功能，比如雌蚊子的触角就是红外线探测器，其外形呈环毛状。雌蚊子在觅食过程中会不断地转动它的一对触角，当两条触角接收到的热辐射相同时，便可判断出温血动物就在附近。在飞往目标的过程中，离热源愈近，触角所接收到的辐射热愈多，就能准确地锁定辐射热源的方位。

蟒蛇科和响尾蛇亚科的蛇身上也有红外线探测器，而且效率超过了视觉，前者的探测器在于唇窝，而后者的探测器在于颊窝。它们的红外探测器的方向性和选择性非常高。因此，它们对猎物进行追踪和捕获时，主要的判断依据是红外辐射，而非视觉信息。哪怕是在太阳、热石头等强干扰场中，它们也能准确地识别出温血动物的位置。

生物学者对响尾蛇进行了相关实验研究。首先，科学家将电生理仪的探针插入响尾蛇神经内，再分别对其颊窝部位施行化学、声音和机械刺激，响尾蛇的神经都没有产生生物电流；而当把热的物体或用手靠近热窝时，电生理仪便能探测到生物电流的强烈变化。之后，科学家又用波长不同的红外线来照射热窝，波长为0.001mm的红外线对热位探测器的作用最小；波长为0.01至0.015mm的红外线对热位探测器的作用最大，神经兴奋最强烈。

除此之外，很多动物也具有接收红外辐射的能力。吸血蝙蝠通过识别红外辐射来定位热血动物身上的热点位置；蟑螂的一对触须能敏锐地感受到红外光照射，也能跟着辐射源的方向转动；树皮甲虫和蛾的身体构造中也长有热辐射敏感器官或敏感神经。

人们根据动物的热位探测器原理研发出各种红外探测技术。红外探测的应用越来越广泛，尤其在临床医学检测等领域的表现尤为突出，例如红外热像仪等。但目前红外成像技术还不成熟，灵敏性等方面无法满足高端红外探测器的规格要求，仍需要基于新原理探索出高性能红外成像技术。

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