为什么南极磷虾的眼睛能在零下1.8℃的冰水中正常工作而人造相机镜头在同样温度下早就冻到对不上焦?一种微米大小的生物透镜用天然抗冻蛋白解决了光学工程难题
南极磷虾(Euphausia superba)生活在南大洋常年接近冰点的海水中,但它们眼睛里的复合晶体透镜从来不会被冻住。科学家发现,磷虾眼部的细胞外液中富含一种特殊的抗冻糖蛋白(AFGP),能结合到微冰晶的表面阻止其进一步生长——这被称为「热滞后效应」。冰晶在纯海水中于-1.8℃就会开始形成,但有了这些糖蛋白后,冰晶的生长点被物理封堵,眼内液体可以稳定维持过冷液态。与此同时,磷虾眼睛的微透镜由几丁质和蛋白质交替层叠构成,对不同入射角的光具有出色的折射率渐变处理能力。这套组合让磷虾在极夜完全黑暗的环境下也能探测到浮游生物微弱的生物荧光。更有意思的是,科学家正在研究将磷虾的抗冻蛋白应用于人体器官移植中的低温保存技术——一只不到5厘米的虾可能拯救无数需要器官移植的生命。🦐❄️