1.3亿多年来，蝴蝶一直点缀着我们的星球。在人类历史的大部分时间里，我们欣赏它们，但对它们知之甚少。在过去的10年里，这种情况发生了变化。利用高科技工具，科学已经发现了关于这些“会飞的花朵”前所未有的真相——从帝王蝶如何每年秋天迁徙数千英里到墨西哥的山脉，到它们如何形成如此惊艳的翅膀图案。其中一些发现甚至帮助研究人员找到了造福人类健康的新方法。
阅读更多内容，请参阅 Wendy Williams 著、Simon and Schuster 于 2020 年 6 月 2 日出版的《蝴蝶的语言》。
几年前，克莱姆森大学的 Konstantin Kornev 陪同他的小女儿们在一个阳光明媚的南卡罗来纳州的田野里追逐蝴蝶。女儿们觉得这些昆虫充满活力的色彩和飘忽不定的飞行姿态令人着迷。
不久，Kornev 也中了这些昆虫的魔力。蝴蝶在岩石、泥土和花朵间飞舞，反复地伸展和收缩从嘴部突出的细长管状附器。它们经常将这些展开的工具放在各种表面上，并停留几秒钟。
他以为它们是在获取食物。但如何获取呢？普遍的看法是，蝴蝶用这些工具来吸食，就像我们使用吸管一样。
然而，他所看到的并不符合逻辑。有时，一只蝴蝶似乎会将它被称为“喙”（proboscis）的附器插入花朵中，“吸食”花蜜。但有时，这些喙会放在坚硬的泥土甚至岩石表面上。“从岩石上吸食”似乎不太可能。
这些华丽、闪闪发光的生物的生物学天才给他留下了深刻的印象。他意识到，这里发生的远不止是简单的吸食。但究竟是什么呢？
他的好奇心并非空穴来风。Kornev 是一名材料工程师。材料工程师创造新材料。但 Kornev 并非从零开始。就像演化本身一样，他建立在已有的基础上。
他怀疑蝴蝶可能为他和他的研究同事们正在面临的一个问题提供了重要线索：如何将直径不超过几微米的微小液体液滴沿着长而狭窄的管道输送。
解决这个问题将对诸如脑外科、心脏外科、纯物理学、应用电子学等领域产生重要影响……毕竟，蝴蝶的喙在 1.3 亿多年的演化过程中一直在解决同样的问题，它是否能提供任何巧妙的解决方案？
为了找出答案，Kornev 将含有糖的水滴放在台面上，并拍摄了蝴蝶进食的视频。通过慢放视频，他可以缓慢地观察这些昆虫。
正如预期的那样，蝴蝶并非简单地在吸食。但它们显然在摄取。他查阅了科学文献，并惊奇地发现，没有发表的论文解决了这个问题。数百年来，几乎所有人都理所当然地认为蝴蝶的喙就是饮水吸管。
利用现代高科技显微镜（可以进行微米级观察），Kornev 和克莱姆森大学的蝴蝶生物学家 Peter Adler 以及研究生 Matthew Lehnert 开始检查蝴蝶的喙，包括其内部和外部。
他们发现，蝴蝶设计了各种高效的输送系统，利用毛细作用等基本物理力，将直径仅几微米的液滴输送到它们的喙中。
每个物种都有其独特的方式。有些物种可以改变其内部管道的直径，使其变宽或变窄，以适应不同粘度的液体。例如，蜂蜜或树汁需要比水更宽的直径。
有些喙具有高度穿孔的结构，使昆虫能够像纸巾吸厨房溢出的液体一样，“吸 blotting”岩石表面的薄膜。另一种物种的喙尖端有锋利的锯齿状“牙齿”，可以穿透水果的果肉——在某些情况下，也可以穿透动物（包括人类）的身体，以获取里面的营养。
这些发现对人类技术具有重要应用。例如，受蝴蝶启发的探针可能很快将有毒的抗癌药物输送到癌细胞内部——这将是一个革命性的突破，使医生能够摧毁疯狂增殖的癌细胞，同时将对健康组织的风险降至最低。
或者，蝴蝶的演化策略可能有助于外科医生将纳升级别的血液输送到最小的人体血管中，从而防止它们缺氧。其他受蝴蝶启发的工具可能有助于医务人员在不冒针头注射感染风险的情况下接种疫苗。
其他研究团队也对蝴蝶的其他附属物感到兴奋。加州大学的生物学家 Adrianna Briscoe 和工程师 Jahoe Lee 合作研究蝴蝶翅膀上的微观结构，这些结构使昆虫能够在极端环境中加热和冷却。在研究生 Anirudh Krishna 的协助下，他们的发现可能有助于开发新的、更节能的建筑材料。
马萨诸塞州海洋生物学实验室主任、终生蝴蝶收藏家 Nipam Patel 研究了覆盖蝴蝶翅膀的鳞片的微观结构。他的研究表明，惊艳的蓝闪蝶之所以呈现闪亮的蓝色，并非来自色素，而是来自圣诞树状的鳞片微观结构，这些结构散射除蓝色之外的所有频率的光。
这一发现也具有多种实际应用。例如，通用电气全球公司（GE Global）的 Radislav Potyrailo 预计，蓝闪蝶的鳞片结构将帮助他解决如何开发小型、廉价的传感器来探测大气中的有毒气体，或者提醒哮喘患者注意引发呼吸急促的空气中的刺激物。
正如工程师 Kornev 的两个小女儿所知道的，蝴蝶本身就令人惊叹。但蝴蝶的智慧也正在帮助我们拯救人类的生命。
