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一滴雨滴的重量可以达到蚊子体重的50倍之多。在漫天高速飞落的重型雨滴中，蚊子是如何做到毫发无损？

一滴雨滴的重量可以达到蚊子体重的50倍之多，对体积微小的昆虫来说，雨中漫步简直就是一场灾难大片。不过，在如此漫天高速飞落的重型雨滴中，蚊子依然能够嗡嗡作响而毫发无损。是什么让它们变得如此神通广大？

为了破解这一谜题，美国佐治亚理工学院的胡立德教授与美国疾病预防控制中心合作，对雨中飞舞的蚊子进行了高速摄像，以便仔细观察蚊子被雨滴击中瞬间的行为。这一研究结果被发表在了《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，并引起了广泛关注。它也获得了2015菠萝科学奖物理奖。

不过，要完成这样一项实验并非易事。首先，要从几米高的距离外让雨滴开始加速并准确“击中”蚊子。“守株待兔”等蚊子被人工降雨自然击中的概率微乎其微。于是，研究员采用了“水枪打蚊群”的策略，将数以百计的蚊子装入一个细高的透明容器中，从容器顶端用高速喷头向蚊群发射与自然界中雨滴速度相仿（大约每秒9米 ）的模拟雨滴，以增加蚊子被雨滴击中的概率。

同时，由于蚊子与雨滴在瞬息之间便擦身而过，如何让实验设备自动而准确地捕捉这一时刻成了另一个亟须解决的问题。研究员想出的办法是，在蚊子飞行高度的上方设置一道激光封锁线，雨滴穿过激光线时，便触发高速相机开始以每秒4000帧的速度拍摄，详细记录蚊子与雨滴相互作用中的每一个动作。

通过拍摄下的高速视频，研究小组分析并归纳了雨滴击中蚊子不同部位的各种情况，计算出了蚊子在遭遇雨滴的瞬间所受的作用力以及其后随雨滴向下移动的距离。

他们发现，蚊子不像此前推测的那样能够躲避雨滴，但被雨滴击中的蚊子也不会因为受到冲击而受伤。蚊子的秘诀就在于它们体重极轻。

高速视频显示，蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下。当雨滴击中蚊子翅膀或腿部时，蚊子会向击中的那一侧倾斜，并通过高达50度的高难度侧身翻滚动作让雨滴从身侧滑落。当雨滴直接击中蚊子身体时，蚊子先顺应雨水强大的推力与之一同下落，随之迅速侧向微调与雨滴分离并恢复飞行。

不过，若是雨滴击中蚊子时，蚊子栖息于无法移动的地面上，雨滴的速度将瞬间减小为0，并施加等同于蚊子体重1万倍的力在蚊子身上，足以致命。而当蚊子在空中被击中并采用“不抵抗”策略时，蚊子受到的冲击力就减小为自重的50~300倍，只相当于在蚊子身上压了一根羽毛——这是蚊子所能够承受的。

蚊子虽然看似柔弱，但正是由于重量微不可记，在与雨水碰撞的过程中，雨滴几乎没有减速，动能并未转化为能量击打在蚊子身上，而是让蚊子瞬间加速，从而化解了高速下降的雨滴带来的巨大冲击。

除了避免冲击带来的伤害，蚊子雨中求生的另一秘诀则是它们疏水性的细毛。覆满防水细毛的身体使得蚊子在随着雨滴下落的过程中与雨滴保持分隔状态，从而能够迅速摆脱雨滴重新飞起，在雨滴将它们砸落地面造成致命伤害前逃出生天。

（谷兰摘编自果壳网，胡立德《蚊子为什么没有被雨滴砸死？》）

《中国科学报》 (2015-04-24 第7版 科普)