海胆牙或助研制自动打磨刀具

　　新华网北京12月27日电（记者 张晶） 海胆牙齿 永葆锋利的奥秘一直为科学家所着迷。早在公元前343年，古希腊自然学家和哲学家亚里士多德就曾写过有关海胆的书籍。

　　美国科学家终于将谜底揭开。他们发现，海胆牙齿中坚硬晶体间较软的有机物质是牙齿“自我打磨”并 永葆锋利的关键。这种工作机理或许有助研制具有自我打磨功能的刀具。

　　永葆锋利

　　海胆是一种常见海洋生物，广泛分布在世界各地海域中。它们以藻类和海洋小生物为食，喜欢栖息在海藻丰富的岩石缝以及坚硬沙泥质的浅海地带。

　　海胆利用口器中央位置的五个白齿来磨碎石头，为自己打造一个小巢穴以躲避海浪冲击或敌人进攻。一直以来，海胆如何让牙齿永远处于锋利状态引起科学家的兴趣。

　　“海胆的牙齿可以磨碎石头，”英国《每日邮报》26日援引美国威斯康星－麦迪逊大学教授、此次研究负责人普帕·吉尔伯特的话报道，“但是它们能够自我打磨，这比任何我们知道和使用的切割或打磨工具都要厉害。”

　　结构解析

　　吉尔伯特对海胆牙齿的研究开始于5年前。初衷源于一个非常简单、孩子式的疑问：为什么海胆的牙齿总是那么锋利？

　　为此他环游世界，寻找最先进的显微镜及其他科学仪器对海胆牙齿的结构进行观察研究。研究团队在过去6个月，用世界上最复杂精密的显微设备观察海胆复杂的牙齿构造。

　　海胆牙齿显微结构显示，两种不同形式的方解石晶体层组成了牙齿的主要部分，两层相错交叉分布，由一种更坚硬的方解石胶结物相连。牙齿依靠不断地用新的锋利的刃面晶体来替换钝掉的部分，以时刻保持锋利状态。达到这一目的的关键，是散缀在牙齿中相对较软的有机物质层。

　　自我打磨

　　“有机物质层是整个链条中的薄弱环节，”吉尔伯特说，“海胆牙齿中有一些事先确定好的断点，跟打孔纸的原理相似，硬晶体会在这些断点脱落。”

　　坚硬层一旦变钝，就会在这些薄弱的断点自然脱落，新的锋利的晶体层就会暴露出来，从而保证海胆牙齿永远处于锋利状态，就像指甲不停生长一样。

　　研究成果由最新一期《美国化学学会杂志》双周刊发表。

　　“现在我们已经知道了它的工作机理，”吉尔伯特说，“利用这些知识可以开发在使用过程中能够进行 自我打磨的工具。”

　　“海胆牙齿的工作机理是关键。形状上设计到位，再应用类似机理，具有 自我打磨功能的刀具，理论上可以研制出来，”他说。