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杂志上的那篇文章具体先容了研讨职员若何仿照壁虎四肢研发出一种新的分解资料。这类仿生资料仿照了壁虎四肢末尾的纤细收丝状支柱，这些小支柱可能让壁虎随意马虎粘附正在物体概况，也可以轻松与物体离开。研讨职员认为这类新资料可以制成手套，让特种作战职员像蜘蛛侠一样爬上建筑物的外墙。

正在看完杂志的第二天早上，卡普走进兰格的办公室，向兰格分享了这个发明，并博得了响应的研讨赞助。当其起头研讨时，卡普发明仅仅依赖新资料发丝粗细支柱的摩擦力去建造胶带是远远不够的。其虽然可能支持壁虎正在侧墙运动，但要念将人体组织的伤口流动，须要更强的粘附力。

当卡普试着用胶水涂抹正在新资料概况时，发明胶水渗入正在渺小支柱中央，便像蜂蜜涂正在了毛刷上；接下来，卡普又测验考试将资料概况的支柱尽量的集合正在一路，可是却不充足多的面积与人体组织打仗发生响应的附着力。是以，卡普又再次将这些小支柱离开，然后测验考试对每一个支柱涂抹胶水，而不是正在新资料概况一刷了之。终极，每当人体组织打仗一个支柱，便会紧紧吸附住，如许卡普有了终极的办理方式。

本年早些时候，卡普的新型外科胶水起头正在巴黎停止临床试验。与市场上其他的外科胶水分歧，这类外科胶水与血液完整不相容，是以更合用于粘合血管、肠组织以至骨骼中的孔洞。这类胶水的粘合力也更下，那意味着外科医生可以利用其来修复心脏的缺陷，而不再须要高兴手术。法国巴黎庞毕度病院心血管外科医生让·马克·阿尔萨克指出，“那或将会完整转变咱们停止手术的方法。”

实验室吸引了很多卓异的科学家，即使正在动物园或是水族馆也会思量到研讨名目。几年前，卡普的一个门生从田野观光中带回一些豪猪刺。其时卡普正在研发一种新型外科钉，其经常正在被用于正在外科手术中缝合那些不克不及用手缝合的敏感组织。卡普仔细观察了豪猪刺，留神到每根刺的末尾皆有多个小尖刺，那使得整根刺便像一把锯齿刀。卡普拿起几根豪猪刺，把其放在下巴上测试刺伤皮肤须要多大的力气，会对皮肤形成多大损伤。厥后卡普称，“形成的伤口出乎意料的小。”

正在接下来的几个月中，卡普研发了一种近似于豪猪刺的外科钉，存在近似的锯齿状末尾。其在生鸡肉上测试，发明这类钉很简单刺入，而且创口十分小，对周围组织的损坏也很小。相比之下，现阶段利用的外科钉会正在周围组织中形成的创口更大，更简单形成伤口熏染。卡普实验室取得了这款外科钉的专利，现阶段正在将其向市场推广。卡普认为这类新型外科钉可以显著降低手术中因外科钉创口惹起的并发症。

取得灵感的豪猪刺

关于卡普和良多人来讲，自然界经常是办理迷信和医疗问题的要害。从某种意义上道，这类方式可能使科学家从数百万年的退化中找出解决问题的计划，关于卡普如许的科学家来讲，生物仿生的吸引力在于，“存在到此刻的每一个活体生物皆正在这里，他们正在退化中曾经切实办理了一些应战。实际上，咱们被大批的解决方案围困着。退化是最好的问题办理者。”

中津英治既是一位工程师，也是一位鸟类学家。其转向天然思量是不是有应答空气阻力俄然变更的方式。他想到了翠鸟，这类鸟拥有长而平的喙，使其可以从氛围疾速潜入水中，同时并不会发生过多的扰动。鉴于此，中津英治从头计划了新干线500系列高速列车的车头，使其更长更平，这类新计划胜利将空气阻力降低了30%。

中津英治跟新干线的故事是仿生学的经典之作。现阶段诸如哈佛、牛津、斯坦福和哥伦比亚等许多世界顶尖的学术机构皆开设了生物工程学课程。而世界世界生物模拟基金会跟生物模拟研究所等组织则专注于仿生学和生物翻新名目的研发，譬如以白蚁巢穴为原型的无电透风体系和近似于于驼背鲸鳍状物的氛围动力学风力涡轮机。

这为卡普带来了一种新的应战。虽然壁虎胶带可以密封诸如胃肠道之类的人体组织，但却没法密封心脏。由于心脏不是静止的，因为血液不休流进流出，其运动十分猛烈。任何一种粘合剂的强度必需要充足年夜。卡普起先念弄清楚外科手术胶水是不是有助于办理PedroJdelNido所遇到的难题。手术胶粘开手术伤口的速率更快，特殊是正在没有毁伤周围敏感组织的环境下，其比缝合更加无效。但现有的外科手术胶正在大批血液中没法起到粘合作用，也没法粘合运动中的人体组织。另外手术胶另有迫害的反作用，会正在身体内开释甲醛。而粘合工夫也须要三十多分钟。但关于外科医生来讲，患者躺正在手术台上的工夫越少，手术成功率便越下。

卡普通知PedroJdelNido，他会研发一种新产物。但实在他并不知道该若何着手。壁虎胶带仅仅是一种学术创造，借正在老鼠身上做过试验。但PedroJdelNido所须要的是用正在人体心脏上的新产物。卡普认识到，若是要资助PedroJdelNido，那他便必需与那些将创造观点转换成产物的人停止深化交换。卡普指出，“学术创造并不克不及间接资助患者，由于其过于庞大，招致咱们并不克不及以适合的本钱停止批量生产。是以实验室仅仅是第一步。”

本年6月下旬的一个上午，笔者陪伴卡普观赏波士顿的新英格兰水族馆。与科学家打交道老是拒人千里、稍显为难，但卡普看起来更加平易近民。他瘦高个儿，留着稀稀落落的髯毛，经常喜好用打趣去化解漫长的迷信注释。他时常如许道，“若是以为我太无聊，便打断我。”卡普借喜好经由过程图表去注释本人正在道甚么。卡普实验室的研究员谢尔曼通知我，“他是那种十分可贵的科学家之一，可以与任何人停止深化交换。”卡普跟高中生的谈话不同于其跟博士研究员的谈话，也不同于跟其他大夫的谈话，但皆能让人愉悦明白。

卡普诞生正在安大略省的彼得堡，正在他八岁时间搬进了县郊的屋子里。那是他第一次住正在郊野，那里有一个水牛农场跟一个绵羊农场。屋后有一条小溪，卡普家的地盘始终蔓延到丛林边缘。卡普通知笔者，“我会正在子夜醒来，看到草坪上有狼的眼睛。”

卡普喜好走进丛林找蛇。再大一点，他会跑来捕获田鸡。他也习气了薄暮时正在马路边看狐狸，或是听到四周灰色猫头鹰的啼声。卡普说，“关于一个此前不甚么大自然印象的孩子来讲，正在郊区的生涯是一个很大的迁移转变。那是我从来不晓得的全新世界。”

正在水族馆里，卡普带笔者来到一个重大的荧光水箱旁，内里装满了狮鬃水母，这是世界上体型最大的水母之一。其躯体像一个钟形罩，直径可以到达八英尺，触角完整伸开展可以到达100英尺。卡普指出，“常常起首呈现的是问题，而不是办理方式。”他看着狮鬃水母道，“咱们不是坐在水母眼前念，‘咱们能依据这些水母研发怎样一种医疗设备？’而是咱们有一个问题须要办理，而这些水母能够可能资助咱们。”

狮鬃水母

几年前，卡普起头经由过程水母测验考试改善现有的血液剖析安装。这类血液剖析安装次要用于检测肿瘤手术之后的癌细胞是不是会产生转移。

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这类安装近似于一个SIM卡巨细的矩形芯片，其底部排满可能附着癌细胞的响应抗体。血液流经安装顶部，可能正在显微镜下窥察出安装外部是不是有癌细胞被捕捉。

正在初期，这类安装的问题在于血液样本流速太快而又距离底部的抗体过远，招致没法检测到癌细胞的存在。厥后人们对产物停止改善，缩短了安装顶部的底部之间的距离，但也缩小了流经的血液样本数目，依旧不克不及取得精确的成果。

卡普想追求一种方式可能是血液中的癌细胞减慢并附着正在抗体上。是以，卡普依据水母触手开辟了一种DNA分解的触手取代底部抗体。这类触手约莫是人类头发粗细的十分之一，融进了癌细胞捕获剂，可能伸开展捉住癌细胞。正在初期的测试中，卡普发明其新计划可以将血液流量增长十倍，从而更精确天检测中血液中的癌细胞。

依据卡普的理念，佩雷拉起头正在自然界中追求解决方案。她正在实验室集会中要求人们经由过程电子邮件见告自然界中湿润生物的观点或是图片。她接管到了大批对于鼻涕虫和蜗牛的图片。卡普默示，“咱们起头思虑，下雨的时间蜗牛是若何揭正在叶子上的。为何他们留下的陈迹不会被雨水冲洗失落？那些分泌物是甚么？”

有一天，有人向卡普跟佩雷拉发送了一个对于沙塔蠕虫研讨论文的链接。沙塔蠕虫生涯正在加利福尼亚海岸的浅水区，可能排泄一种黏性物资。沙塔蠕虫应用这类黏性物资去将碎壳跟沙粒粘正在一路构建水下巢穴。这类黏性物资排斥火，且可能确保其巢穴蒙受波浪的打击。

卡普跟佩雷拉起头想象如许一种产物，这类液体手术胶可能粘合各类器官，具有生物降解特性且没有溶于血液跟火。

正在接下来的工夫，佩雷拉跟卡普测试了研发的各类胶水。每种胶水的粘度皆略有不同。一些品种的胶水过于稀软，不敷稀薄；而有一些胶水又是如斯稀薄，没有简单被输送到将要粘合的组织。并且，胶水仅仅附着于组织的概况借不敷，其必需要渗进组织外部才气造成牢靠的粘合后果，防备氛围或血液的渗入。这时候，卡普想到了常青藤是若何附着正在建筑物正面的。这类动物的根须探求建筑物上的裂痕，然后排泄一种粘性物资将根须向分歧标的目的疏散。根须起头螺旋状卷起，并将动物流动到更下的地位。卡普指出，“有些品种的手术胶与常青藤的发展十分类似，由于它可能渗入到组织中。”

另外，卡普跟佩雷拉借开辟了一种笔形安装，其可能发射与粘合剂反映的LED可见光芒，外科医生正在利用外科胶水之后可以用这类安装让胶水起到粘合作用。

卡普起首正在大鼠跟猪体内测试了各类分歧类型的手术胶水。而终极产物的出生完整是无意偶尔的。起先卡普跟佩雷拉正在波士顿儿童医院停止植物试验，正在一只活的大鼠心脏上开了一个洞，然后测试用固态胶水制成的补钉去封住这个孔洞。可是孔洞下流的血太多，招致卡普的LED光笔没法起到作用。

这时候佩雷拉起头测验考试液体胶水。她把液体胶水涂抹正在大鼠心脏的孔洞处，卡普随着用LED光笔停止处置惩罚。卡普指出，“后果呈现了。这类液体胶水排斥血液，完整将孔洞粘合起来。咱们正在不缝合的环境下完整密闭了这个孔洞。”六个月后，卡普哦佩雷拉搜检了那只大鼠，所有发展优越。其心脏上的胶水跟着孔洞的不休愈合而正在降解。

卡普应用来自沙塔蠕虫的灵感创造的胶水

一周当前，罗森布拉德用这类胶水密封了LittlePapi嘴里的孔洞。两周当前，罗森布拉德跟卡普停止了随访，搜检了斗牛犬的嘴，看到胶水起到了后果，孔洞完整被密封起来。斗牛犬的主人十分冲动，卡普说，“他不休反复，‘您转变了我的生涯’。”

卡普筹划于来岁正在美国各地停止临床试验。他愿望这类外科手术胶水能成为外科手术设备中的必备品，可用于削减患者的手术工夫和并发症。卡普借愿望这类胶水可能用于微创手术中。卡普指出，“现阶段外科手术中对人体组织的干涉干与过多，而这类胶水粘合作用可以削减对人体组织的干涉干与。”

而这类胶水的提高也有助于进步生物仿生正在医学技巧中的位置跟作用。卡普指出，“其他人看到近似的胜利例子，也会来测验考试。起先，我并不真正把生物仿生作为一种对象，其仅仅是一个自力的名目。我并不认识到这类方式有何等壮大。”

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