为什么蜘蛛侠会从高楼上摔下来

你有没有梦想过像蜘蛛侠一样爬到建筑物的外面?要让这个梦想成为现实，需要特别适应的粘脚，它可以利用身体表面和墙壁之间微弱的分子吸引力，就像壁虎一样。费利西蒂·贝德福德采访了剑桥大学的大卫·拉邦特，拉邦特一直在研究这种方法不适用于人类的原因。

大卫:只有一定范围的尺寸会用到便签。所以你会发现小螨虫，大壁虎，青蛙，蜘蛛和许多不同的昆虫，我们感兴趣的问题是，是否有一个限制，或者是你可以长到多大的限制，你仍然可以使用粘合剂垫。在试图粘在物体表面的过程中隐藏着一个有趣的问题因为随着它们体积的增大，它们每身体体积的表面积会减少，如果你想到一只小蚂蚁，可能最容易说明这个问题。如果你看蚂蚁，你看到的主要是表面积，只有一点点体积，如果你看大象，你看到的是很大的体积，但实际上没有太多的表面积。

费利西蒂:很难想象大象的脚黏糊糊的。你提到了各种各样的动物，从昆虫一直到爬行动物。在这些群体中，它们用来攀爬的粘垫和机制是一样的吗?

大卫:从我们掌握的所有证据来看，它们惊人地相似，事实上，爬行动物的黏附垫是进化生物学家所说的“趋同”的一个主要例子，你会发现相同的解决方案出现在非常不同的动物群体中。所以，如果你想想，例如，蜘蛛和壁虎，它们在进化史上是非常非常不同的动物，但是如果你看它们的脚，它们看起来几乎是一样的。当然，这暗示了一种可能性，即这些结构在它们所做的事情上确实很好，因此，从那时起，它们已经进化了好几倍。

费利西蒂-那么这些结构看起来像什么?

大卫:在壁虎、蜘蛛、甲虫和苍蝇的脚上，你会发现我们称之为“毛垫”的东西，它们本质上是密集排列的细小毛发，而在许多蚂蚁、蟑螂和树蛙的脚上，你会发现我们称之为“光滑垫”的东西，它们本质上是无结构的，至少在微观层面上是这样，所以你最好把它们想象成一个柔软的垫子。

费利西蒂:在我面前有一系列不同的机器……

大卫:是的，你在这里看到的是我们可以用来了解动物粘附能力的设备之一，你在这里看到的是离心机。所以我们可以让它以不同的速度旋转我们可以把微小的昆虫放在离心机上这样它们就可以旋转，在某一点上它们开始向外滑动，使用非常简单的物理，我们可以计算出实际作用在这些动物身上的力有多大并将它们向外拉。

费利西蒂-所以这有点像公园里的旋转木马，除了昆虫而不是孩子。

大卫:没错，对昆虫来说，这不是很危险，因为它们足够小，不会受到这些技术的伤害。

费利西蒂-我们能把它打开吗?

大卫:是的，你当然可以。如果我们看看这只蚂蚁，现在，我们打开它，它的速度会慢慢增加……你可以看到，在某个时刻，蚂蚁开始慢慢向外滑动。这就是它开始滑动的点，如果我们走得越来越快，越来越快，它就会突然离开表面。

费利西蒂:这真的很令人印象深刻。如果这是按比例放大的话，我肯定做不到。

大卫-不。事实上，有些蚂蚁可以承受比自身体重重1000倍的力，所以它们用粘胶垫的能力真的非常令人印象深刻。

费利西蒂-我们都很熟悉好莱坞版的“蜘蛛侠”。他们描绘的他用指尖抓着的画面有多准确?

大卫:所以，我的意思是，当然，如果你谈论蜘蛛侠的科学准确性，会有很多问题，但如果你换一种方式问，为什么没有更大的动物有粘胶垫?然后我们可以开始说一些关于这个,因为如果我们扩大我们的计算数据,然后我们发现如果你去人类的大小,你可能最终与一个不切实际的大部分面积,需要覆盖粘垫和我们计算它的面积在你的全身面积的40%或80%的额,我认为这是89年英国大小。

费利西蒂-那就很难爬上去了。

大卫:没错，这只是为了说明当你变得越来越大时所面临的问题。它来自于非常简单的物理定律，这些定律有效地限制了进化的能力。

费利西蒂-大型动物-他们中的许多人会爬…

大卫:比如说，如果你的体型比壁虎还大，或者你的体型达到一定的尺寸，那么突然之间，世界在你看来就不再是平的了。如果你再想想一只蚂蚁，它爬上一根小树枝，小树枝对蚂蚁来说是平坦的，但是如果你想想猴子，猴子实际上可以抓住小树枝，这就是为什么你开始看到这些附着的垫子，或者粘着的垫子，变成了手或巨大的爪子，等等。