新研究热点：生物仿生学新思路

　　

生物通报道：翅是昆虫重要的飞行器官，也是重要的保护器官，很多昆虫的翅表具有非光滑的微纳米结构，是其具有超疏水性能的基础。近年来这项研究得到了科学家的青睐，为了能寻求具有高性能的新型疏水材料，科学家们也通过对昆虫翅的研究开发和研制高性能的新型疏水材料，这也是多年来仿生学领域研究的热点之一。

来自中国科学院动物研究所梁爱萍研究员曾在美国自然历史博物馆从事博士后研究，主要的研究方向是沫蝉及蜡蝉总科（昆虫纲：半翅目）昆虫的形态、分类、进化、系统发育及动物地理学研究。

今年年初，梁爱萍研究组首次获得了碧蛾蜡蝉Geisha distinctissima (Hemiptera: Flatidae)的线粒体基因组全序列，并对序列进行了分析。发现碧蛾蜡蝉线粒体基因组是一个15,971 bp 的闭合环状分子，整个基因组的A+T含量为75.1%，其基因内容、基因顺序和基因结构都与果蝇Drosophila yakuba相同。

近期梁爱萍研究组利用光学视频接触角测量仪及环境扫描电子显微镜（ESEM）技术对多种蝉类昆虫翅表水滴的静态接触角及纳米结构进行了观察、测量和比较，并利用X射线光电子能谱仪（XPS）检测了部分种类翅表的化学组成成分。研究发现，蝉类昆虫翅表疏水性呈现出很大差别，翅表疏水性的强弱是由其表面的纳米级形貌结构（主要为乳突）和化学成分（主要为蜡质类）共同作用的结果。

翅表乳突形状不同则疏水性不同，结构均一的翅表疏水性较强；乳突基部直径、基部间距及乳突高三种参数对翅表的疏水性起很大作用，乳突基部直径141±5 nm、基部间距46±4 nm及乳突高391±24 nm的翅表表现出最强的疏水性能。水滴在翅表的滑动实验表明，疏水性较强的翅表水滴容易滚离，当翅表的蜡质遭到破坏后，疏水的翅表则变为亲水。这项研究的结果为仿生超疏水和自清洁材料的设计和开发提供了基本数据和参考。

这一研究结果发表在国际著名刊物Journal of Experimental Biology上（Sun, M., Watson, G.S., Zheng, Y., Watson, J.A. & Liang*, A. 2009. Wetting properties on nanostructured surfaces of cicada wings. J. Exp. Biol. 212(19): 3148-3155）。

（生物通：万纹）

附：

梁爱萍，中国科学院动物研究所研究员、博士、博士生导师、蝉类研究组组长。中共党员，1962年11月生，1978-1981年在扬州大学农学院学习，1983-1988年西北农业大学（现西北农林科技大学）硕士、博士研究生，1988年12月毕业于西北农业大学，获理学博士学位，1989-1991年在中国科学院动物研究所从事博士后研究，后留所工作至今，先后被聘为副研究员（1991年）、研究员（1996年）、首席研究员（2000年）及二级研究员（2007年）。1994-1995年获 Theodore Roosevelt Memorial Fund 在美国自然历史博物馆（纽约市）从事博士后研究，1998-1999年获英国皇家学会 Royal Fellowship 在英国威尔士自然博物馆从事博士后研究，2005年9-12月获中国科学院留学基金在英国自然历史博物馆（伦敦市）做高级访问学者。

主要从事沫蝉及蜡蝉总科（昆虫纲：半翅目）昆虫的形态、分类、进化、系统发育及动物地理学研究。已在国内外发表研究论文130余篇，以独立作者或第一作者发表SCI论文70余篇，主编研究专辑一册。先后主持国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金项目、中科院****项目、中科院知识创新工程重要方向性项目、中科院青年科学家创新小组项目等多项课题。1997年获中国科学院青年科学家奖。1998年获政府特殊津贴，1999年获国家杰出青年基金。2003年入选中国科学院“****”。2004年入选人事部“新世纪百千万人才工程国家级人选”。

现兼任动物研究所动物进化与系统学所级重点实验室主任、所学术委员会委员、所学位委员会副主任、《动物分类学报》主编、Insect Science、Oriental Insects（美国）、Journal of the Kansas Entomological Society（美国）、《中国科学院研究生院学报》、《昆虫分类学报》及《大自然》杂志编委、中国科学院研究生院兼职教授、首都师范大学生命科学学院客座教授等。