对同一事物 往往是“仁者见仁 智者见智” 会产生不同的联想

对同一事物，往往是“仁者见仁，智者见智”，会产生不同的联想。例如，就蜘蛛结网这件人们常见的事来说，诗人想起的是：“雨里蜘蛛还结网，想晴惟有暗中丝。”（李调元：《雨村诗话》）。诗句的双关含义何等巧妙！而数学家笛卡尔由蜘蛛在天花板上爬行并吐丝下降，却想利用坐标（X、Y、Z）来表示空间中的点。今天，我们不妨从另外一个角度来看蜘蛛结中的科学道理。如蜘蛛雨中结网，为什么不怕雨水打湿将坠破？蜘蛛由天花板上吐丝下降时，往往能在半空中戛然而止，不至因为倒栽葱来个“嘴啃泥”，这又是什么原因呢？这个谜直到最近才被揭开。有人仔细测试了某些蜘蛛丝的强度和伸长度，结果发现蜘蛛网在潮湿时变得像橡皮筋一样富有弹性，几乎要伸长百分之五十才能将蛛丝拉断。而蛛丝的强度几乎和轮胎中用的尼龙帘子线一样结实，在断裂时却比尼龙丝伸长两倍。这一特点使蜘蛛能在雨中结网，而且结成网后，也不至被每天清晨的露水重量所坠破。蜘蛛丝为什么能获得这种优良的性能？原来这和它的分子形状有着密切的关系。在合成高分子化合物的溶液中，分子呈长链状，像一条柔顺的丝，分子形状有显著的几何不对称性，因此分子的排列是杂乱无章的。这种溶液制成的纤维，强度很低，不堪一拉。

所以在化学纤维的纺织中，用外力将刚成形还处于塑性状态的纤维拉伸，就能使纤维中的分子长链顺拉力方向整齐排列。这种排列整齐的分子能团结一致承受外力，纤维变得异常坚牢。这种通过拉伸使分子取一定方向来提高纤维强度的技术，是本世纪随化学纤维的发展才在纺织工业中得到应用的，而蜘蛛在几百万年中就早已不断应用这项拉伸技术了。蜘蛛吐丝时，也是通过拉伸来提高丝的强度。它有三种拉伸方法：一种是将丝液从下腹后部的一对囊袋中挤出后，蛛丝一端粘附在一个支持物，如天花板或树枝上，然后利用蜘蛛本身的重量从空中降下，蜘蛛本身下降的速度要大于吐丝速度，这样就将蛛丝拉伸达到一定强度后，蜘蛛停止吐丝，就能悬在半空；另一种是将蛛丝一端粘附在支持物上后，蜘蛛即迅速跑开，在走动的过程中将蛛丝拉伸第三种方法是蜘蛛利用它的四条腿，将蛛丝从囊袋中拉出。这种蜘蛛吐丝的生物化学过程，对今天的纺织工业仍有很重要的实际意义。生物体中由于分子形状的变化而获得新功能的现象很多，就是在人体中也不乏这样的例子。如血液在血管中始终循环不息，一且血管破损，如果不能及时止血后果不堪设想。要等到血管愈合或者起化学变化，都已是“远水救不了近火”了。

在这种紧迫情况下，血液有它的应急措施。这情景颇有些象盛大欢迎场合中人群向前拥挤时，前面只要有一队手挽手排列整齐的纠察队，就能阻挡人流一样。血液中蛋白质里的纤维朊在血管中的形状呈无规则的线团状，就象散乱的人群，一且血管破裂，流出的血液立即紧急变形，整齐排列，起了“纠察队”的作用，使血液凝固，阻挡了血液流出。

物质分子形状千姿百态，为了研究形态对功能的影响，近来更新兴了一门形态化学，其中最有趣的是关于包接化合物的化学。所谓包接化合物就是一种分子在外面形成筒状，把另一种分子包容在里面。外面的分子叫做主体分子，里面的分子叫做客体分子。包接现象经常可以看到。例如人们熟知，淀粉遇到碘就会变成蓝色。这是因为淀粉是一种螺旋形分子，碘能钻入这个螺旋形壳体中形成包接化合物。进入螺旋形壳体中的碘是每七个分子或十四个原子为一节，而其中碘原子间的距离与碘分子间的距离却是样的，也就是所有的碘整个形成个分子了，这个大碘分子最外层的电子流动就产生了蓝色。

地中海中还有一种变色蟹，原来是黑色的，当遇到外敌时，就会变得“面红耳赤”，摆出一副剑拔弩张的架势，来威胁外敌，这种体色由黑变红的过程就是体内产生包接现象造成的，一切外敌被吓避，包接化解除，蟹壳又回到原来的黑色。包接现象可用于化学的分离、合成等操作技术中。例如化学工业中有些同分异构物，衍生物很难分离2而利用包接化就很容易分离。如要分离直链的烷烃及带有支链的烷烃，就可用尿素作为主体分子，它能形成一个筒，中间有直径约5~6埃的空洞，可以将一般直链的烷烃装入筒中。操作方法非常简单：将尿素与直链烷烃在甲醇中加热，即生成包接化合物沉淀，通过过滤将沉淀分离，再将沉淀物倒入水中，尿素溶解，直链烷烃浮在水上，而带有支链的烷烃装不进筒中去，就不能形成包接化合物沉淀，因此就能将直链和支链烷烃分离开来。