鲨鱼是海洋中最迷人的生物之一。它们已经生存了大约 4.5 亿年，至今仍不断激发着人类的想象力和创造力。对许多人来说，这种灵感体现在各种艺术作品中，从故事到电影，最终还有 《鲨鱼周》。然而，有些人则另辟蹊径，通过一种称为仿生学的技术来表达他们的钦佩之情。
仿生学是基于生物体开发技术的过程。这个过程涉及利用化学方法开发模仿生物特征的分子、聚合物和更大的结构。最早的例子出现在医学领域，例如基于真菌产生的抗菌剂开发了合成 抗生素。20 世纪 40 年代，工程师乔治·德·梅斯特拉尔（George de Mestral）以牛蒡的种子为例，受到启发开发了 魔术贴。到了 20 世纪 70 年代，其他分子的开发也已进行，例如合成 叶绿素。
尽管这些例子令人印象深刻，但它们只是开始。到千禧年之交，自然生物学和合成化学的融合已经足够先进，可以通过整合天然和人造来源来 设计 仿生分子。这开辟了一条全新的途径，可以 优化 这个过程。最终，利用生物体来 创造 合成材料的想法预示着一个相当美好的未来。
然后，在 2003 年，一位英国仿生学家朱利安·文森特（Julian Vincent）提出了一个不同的假说。他认为仿生学可以通过检查生命体在微观层面的个体组成部分，然后致力于开发宏观技术来取得进展。他建议，我们不应该仅仅利用生物体的机制，而应该去理解它们，这样我们才能获得灵感，走得更远。这开启了一个新的方向，各种生物都成为研究的焦点，特定的生物特征和产品成为技术合成的对象。在所有可能的选择中，没有比鲨鱼及其皮肤更能引起人们兴趣的了。
鲨鱼皮肤研究的主要焦点在于其 生化 特性。在水中，其特殊结构可以减少阻力并提高速度。这是开发能够提高运动员表现的、极速的 织物 的基础。这些效果也为改进 汽车 提供了途径。通过在发动机中使用仿生表面，可以减少阻力，从而提高性能并减少损坏。
然而，虽然鲨鱼皮肤的宏观方面为体育和汽车公司带来了利润，但微观评估却揭示了改善医疗保健的方法。鲨鱼皮肤天然具有 抗菌 性，可以防止细菌定植和感染。更不可思议的是，这种特性并非源于强大的免疫系统，甚至也不是抗菌肽的发育。相反，抗菌作用来自于皮肤本身的结构。与人类皮肤这种均匀的表皮不同，鲨鱼覆盖着一系列突出的结构，称为 盾鳞。这种皮肤的微观形貌可以阻止细菌附着在其表面，并最大限度地减少菌落形成的可能性。这是尝试仿生的绝佳理由。
尽管这项努力耗费了几十年，但在 2005 年，一种名为 Sharklet 的仿生复合材料被开发出来。在测试中，这种人造皮肤能够阻止藻类附着，而藻类通常参与生物污损的过程。这种聚合物从海洋转移到医疗机构，被用作医疗设备的涂层，并针对引起 尿路感染 和其他 医疗相关感染 的细菌进行了测试。
虽然在医疗程序中预防感染的能力是一项胜利，但这项技术的真正潜力在于不断增长的被动消毒领域。这项工作的目标是简单地将合成鲨鱼皮肤添加到环境表面，然后任其自行杀死细菌。上周，Sharklet Technologies 和佛罗里达大学的一个团队 公布 了他们的测试结果。结果不仅是积极的，而且标志着感染预防和控制的未来可能。
测试很简单。将培养皿分别涂覆有对照丙烯酸、测试用的 Sharklet 或铜箔。铜已被美国环境保护署认定为抗菌表面，并用于比较。然后，将这些培养皿污染了最容易污染表面的细菌之一——金黄色葡萄球菌。在 30 到 90 分钟后，收获并计数细菌，以确定它们是否存活、增殖或死亡。
结果非常显著，Sharklet 表面在阻止微生物附着、定植甚至转移方面效果显著。此外，由于实验中没有使用任何消毒剂，因此其抗菌活性完全是被动的；就像大自然一样，这种皮肤结构证明了自己的能力。正如预期的那样，仿生涂层的结构轻易地胜过了其他两种，并展现了被动消毒的真正潜力。
对作者而言，这表明了一种新的方法，可以通过在分子水平上使普通表面具有抗菌性来改善感染预防。然而，这项研究是受控的；在实际环境中进行测试之前，还需要进行进一步的验证。尽管如此，这种仿生技术的潜力是显而易见的。从医学角度来看，这为我们感谢鲨鱼提供了新的理由。对我们其他人来说，它揭示了我们对生物学的迷恋可以如何带来一个更美好、更安全的世界。
