紙來折往/自然界中的摺疊

自然界中的摺疊

有些東西不必發明，早於自然界中存在。所以，沒有人發明摺疊，它早已存在。

——題記

摺紙，作為一門藝術發展已達數百年；然而摺疊，作為一種運動機制卻自始至終存在於自然界中。科學家對摺紙藝術的理論和實踐研究得越深入，他們就越清楚：這門古老藝術的歷史遠遠超出他們的想像——自然界一直就在應用這些規律。哪裡需要將大的物體放進小的空間，哪裡就會存在「摺疊與展開」這個原理。

科學家對人體蛋白質的研究發現，蛋白質由20種氨基酸構成，通過氨基酸序列摺疊成3D結構發揮作用，長長的蛋白質分子鏈的摺疊方式決定了它是一個「好」蛋白質還是「壞」蛋白質。埃里克·德梅恩說：「如果一個蛋白質以錯誤的方式摺疊起來，就可能有致命的影響。庫賈氏病和瘋牛病的原因就在於某種蛋白質的摺疊結構發生了異常。」蛋白質「錯誤的」摺疊結構導致蛋白質的功能紊亂，而「正確的」蛋白質摺疊結構則能為身體提供健康的原材料。如今已有眾多科學家藉助摺紙程序研究蛋白質的褶皺結構，以此來找到一些不治之症的治療方法。

與蛋白質摺疊相同的還有我們人類的思維裝置——大腦皮層。一般而言，一個成年人的大腦皮層的體積大約1200立方厘米，表面積大約2000平方厘米，皮層厚度約2.5毫米，包含近千億個神經元，約200億位於皮層上，每個皮層神經元與其他7000個神經元相連，產生1.5千億個連接，加起來可達15萬公里。在漫長的進化過程中，大腦皮層不斷增大，只有通過高度的摺疊才能被我們的頭蓋骨所容納，大腦皮層上複雜的溝回摺疊以及巨大的神經元數量賦予了我們高級的邏輯思維能力和語言能力，而人腦的高度發育也使其與低等動物區分開來。

自然界中的花花世界也到處存在著摺疊，昆蟲的翅膀、植物的枝葉、花朵的花瓣、山巒的起伏等，無一不帶著摺疊的自然標記。甲蟲的翅膀摺疊著藏在小小的甲殼中，在不到1秒的時間內展開成為飛翼。花兒在開放之前，花瓣也是像手風琴那樣摺疊著躲在花蕾中蓄力。尋常的山脈，也因為高低起伏的褶皺，屹立成雄偉的氣派。

自然界完美地運用摺疊，無疑給新興的仿生學打開了創新的窗口。海洋生物學家瓦勒莉亞·貝爾斯發現淡菜殼上不會附著其它生物，是因為殼的表面布滿了細小的褶皺，因此提出如果在船體上製造一些微小的褶皺代替目前輪船用的有毒的保護塗層，就能防止海洋生物附著。西薩克森大學時裝設計專業的學生髮現穿山甲厚重的盔甲一點也沒有影響到它自如地活動，原因就在於它的盔甲能像皮膚那樣摺疊起來，有時候還相互重疊，這樣身體就能自如地彎曲。學生們由此得到靈感，在設計摩托車服裝時，將背部、臀部和膝蓋部位設計成像穿山甲盔甲那樣的褶皺，既高度保證了安全，又最大限度地保持了靈活性。

摺疊是一種大自然通用的運動機制，體現的是掌控空間的靈活，是含蓄內斂的智慧，是順勢而發的魄力，是一種值得人類敬畏和學習的自然力量。

（備註：文中圖片均來自網路）

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