科学网 › 标签 › 蚂蚁 › 相关日志

标签: 蚂蚁

相关日志

蚂蚁，蜗牛与人: 热度 2 Elephantd 2013-8-30 00:00; 雨后，热带雨林里，湿漉漉的空气，在树荫下飘来飘去。小道上，我在后，三个学生在前，或观察，或拍照。一声尖叫，吓我冒汗。或摔跤，或遇到毒蛇，我这样想。没有毒蛇，没有摔跤。是一学生不小心，踩着正在奔忙的蚂蚁。俯身向下，四五只蚂蚁已经粉身碎骨，十余只在路面上挣扎，活命的机会不多了，两三只焦急地看着同伴的尸身或残损的躯体，更多的蚂蚁，还在奔忙。数了一下，十厘米见方的路面上，有蚂蚁约五十只，超过九成的，向前急速爬行，不到一成的，或逆行，或列队向外放风张望。好蚂蚁，没有因同伴的死伤就乱了方寸！小心翼翼地，跟着蚁群，我们在小道上行走八十余米，蚁群消失了，消失在方圆两米高一米多的蚂蚁堆里。蚂蚁堆的上方，新土不少，像是才从洞穴里清运出来的。蚁群的另外一头，伸进密林的凋落物中。知道了，在我们的视野里，有五万多只的蚂蚁大军，遇难搬迁！几只蜗牛，也来凑热闹，横拦在路上，慢慢地爬，蚁群队伍慌乱起来。两分钟，蜗牛爬过去后，蚁群队伍又恢复得整整齐齐，继续前行。为了照相，拽着蜗牛放到原来的地方，蜗牛，再一次爬过蚁群队伍。蚁群队伍，再一次慌乱起来，又再一次恢复得整整齐齐，继续前行。走出雨林，心有余悸。对不起蚂蚁，踩死踩伤了好多，还干预它们的搬家。也对不起蜗牛，为了张照片，拽着人家脆弱的贝壳，往硬邦邦的路面上扔！回到住地，打开电视，新闻播报。昆明暴雨，大半个城市一夜成泽，还有湖南的干旱，东北的洪涝，东南的台风，什么地方矿井坍塌多少多少人失踪了，哪里的车祸又夺去多少多少生命， …… 华夏大地上，万众一心，团结抗灾！为了调查研究，我们踩死踩伤蚂蚁，为了照相，我们愚弄蜗牛。或许，也有我们无法看见的“仙人”，吹一口气，吐一口痰，跺一下脚，恶作剧地拎起我们的汽车，摔下， …… 就这样，造成了人间灾难。心头闪过的那丝愧疚和怜悯，白天，随着雨林树荫下的潮气飘走了，夜里，又浮现出来。怎能安眠？; 5136 次阅读|3 个评论

无钱无权，你在北京就是一个蚂蚁: 热度 17 Bobby 2013-7-24 19:16; 网上看到一个图片，感觉很震憾。原标题：向昌平人民致敬!向在西二旗换乘的人民致敬 !!! 相关报道：视频 : 北京城轨西二旗站人潮骇人早高峰 ... 优酷视频北京地铁西二旗站早高峰震撼一幕腾讯网网曝北京地铁西二旗站排队盛况 IT 男 : 排队 ... 华商网北京地铁火上 YOUTUBE 了 ,13 号线西二旗站人 ... 百度贴吧用生命在挤地铁 ! 北京地铁 13 号线西二旗站 ... 龙虎社区; 个人分类: 生活点滴|7154 次阅读|71 个评论

像蚂蚁一样工作，像蝴蝶一样生活。: 热度 2 xupeiyang 2013-6-12 10:22; 陈升的歌曲《加格达奇的夜车 LIVE2013》 http://t.cn/zH8WBkq ，趁热来听！发布新作，玩转音乐——我是微博音乐人，你呢？来听我们的音乐！ http://t.cn/zO80ZPp; 个人分类: 科普知识|2293 次阅读|6 个评论

蚂蚁: sunbukuan 2013-6-9 17:30; 蚂蚁虽然小，但是一个蚂蚁也不能代替另一只蚂蚁。可况这么大的人。; 1503 次阅读|0 个评论

头疼的蚊子蚂蚁和蟑螂: 热度 16 liaoxiaolin 2013-6-1 07:26; 引子：浴室壁上一蟑螂体格强壮，皮肤铮亮。吾欲灭之，其移动神速；且施钻墙功缩骨功。余望墙兴叹。所谓知己知彼百战不殆；于是谷歌之，方知此物厉害之极，非你我所能料。蛇等野物，闻而未见已令人不寒而栗。如永州的异蛇 “ 触草木，尽死；以啮人，无愈之者。 ” 然得而腊（ x ī ）之以为饵，可以已大风、挛踠（ luán w ǎ n ）、瘘（ lòu ）、疠（ lì ），去死肌，杀三虫 ” ，可恨之物也算是有可怜之处。我硕士出野外在三角洲曾三步跨过三条小蛇，第四步的时候两股瑟瑟，以迅雷不及掩耳之势掉头遁走；博士在传说有巨蟒（ python) 遍地的大沼泽穿行，常常因为脚被草藤绊住而吓得魂飞魄散。然而，在平常生活中，蛇毕竟是不常见的稀罕物。而那些看着体态轻盈的昆虫，却是无比的令人头疼。蚊子绝对是很多人夏日永远的痛。只是佩服卫军英老师还可以写出精彩的 “ 美人色诱蚊子血 ” 。不知道 B 型血最遭蚊子是否有科学依据，我反正是受蚊子青睐的。大学在高碑店实习那会，我和同屋的半夜起来开灯跳高打蚊子算是一个经典，等到白白的墙上贴满黑的尸体红的血，我们也精疲力尽地瘫倒在床上。在这边好不容易看了人生的第一场流星雨，却也付出了浑身是包，奇痒无比的代价。更不用说深的夜、静谧的夜、微微鼾声的夜，蚊子随风潜入就把一切的美好搅了个乱七八糟。这该死的蚊子！所以我坚决地恨蚊子我真心地爱蚊帐。蚂蚁是我害怕的虫子之二，我以前对蚂蚁的感情是 “ 敬佩 ” ，他们是集体主义的象征、以弱胜强的典型例子，也是自然界天生具有寻求最小路径的聪明动物之一。小时候，最喜欢干的一件事情就是下雨的时候看蚂蚁搬家。可是当我被火蚂蚁咬得浑身红肿后，我对他们的 “ 敬佩 ” 之情很快就转化成了 “ 敬畏 ” 。最喜欢看的一件事情也和蚂蚁有关，不是看他们搬家抬食物，而是看他们造的土丘房子，试图区分普通的小蚂蚁和厉害的火蚂蚁的房子有什么不同。最后转回去写蟑螂 , 很奇怪它居然有个很萌的名字叫小强。谷哥竟然还给了名字的来源，说 “ 是由电影《唐伯虎点秋香》开创先河，剧中饰演唐伯虎的周星驰在一幕昵称蟑螂是自己的朋友「小强」 ” 。我以前以为全国的人民没有不认识蟑螂的，后来才知道北方是极少见到蟑螂的。去年国内的同门出差路过，我和她在一宾馆住宿，想不到竟然偶遇小强。我那同门当即从床上跃起大叫，“你把它除掉，要么我们就换房。”我则一脸平静，“不就是个蟑螂嘛，又不吃人。”同门是山东人，说是以前在家从没见过此物，甚是害怕，让我理解。我虽然不是 man, 但也够 man ，之前也应河北舍友的要求用报纸裹死过蟑螂一只，所以捉蟑螂倒不是难事。只是蟑螂兄“移动神速；钻墙缩骨无所不用”，很快就消失的无影无踪。我只好劝同门保持冷静先行休息，说蟑螂不吃人肉也不近人身。同门瑟瑟发抖半信半疑。等我窝进被套闭目歇息，同门又一阵惊叫“蟑螂在你被单上 ! ”。话音刚落，我就已经从床上跳下；鸡皮疙瘩骤起，满脸通红，谁说的“蟑螂不近人身”啊？同门又害怕又好笑，我也淡定不了，只好同意打客服换房。我想因为蟑螂换房应该是该旅馆接到的最雷的要求吧。只是后面更好笑，客服马上派了个服务员先捉蟑螂。进来的是个身强力壮的男子，一手提着灭虫剂，问我们“在哪？”同门一本正经的说“ here, there, everywhere. ”那人就彻底崩溃了。无语地站定了几分钟，只好下去给我们换房 ~~~ 这边的虫子不少，聪明的人们自然有对付的方法，不过是种很环保的方法。在橱柜的角落四周，你会发现下面的东西，官方的名字叫”insect trap monitor.其实就是一个两面透风内部粘力十足的小纸房子。原理就是将虫子困住，饿死。最后让谷哥来告诉我们蟑螂“小强”非同一般的 “ 强 ” 吧！所谓“人外不仅有人，还有蟑螂”！ “虽然很多人并不喜欢蟑螂，甚至要除之而后快，但蟑螂早在人类出现前的数亿年已活跃于地球，从石炭纪及二迭纪的化石找到一些比现存大出数倍的物种，而经过数亿年的演化，蟑螂并没有太大的变化，人们不得不承认它们是一种成功的生物。” “就像很多其他昆虫一样，蟑螂的中枢神经不在头部，它的生命力十分顽强，有说蟑螂就算被去除头部后也可以活动长至一星期的时间才死去。” “蟑螂亦可以闭气达45分钟。亦可以减慢心跳，降低新陈代谢以延长生命。” “一般常说，如果地球人使用核子武器自相残杀以至人类灭绝的话，蟑螂会是唯一存活在地球上的的生物。此说法不完全正确，虽然蟑螂比起其他脊椎类生物有较高的抗辐射性，辐射致命剂量比人类高出六至十五倍不等，然而果蝇的抗辐射性比蟑螂更加高。蟑螂的高抗辐射性相信是与细胞周期有关。辐射在细胞分裂的时候会造成较大的伤害。蟑螂只会在蜕皮的时候进行细胞分裂，而一个星期之内最多只蜕皮一次。蜕皮大概需要四十八小时完成。期间若有辐射侵袭，蟑螂的细胞将会受到影响。但并非所有蟑螂皆于同一时间蜕皮，即是说可能有部分蟑螂不受辐射影响。即使蟑螂在蜕皮的时候遭受辐射尘的侵袭，生存率仍然比人类高出很多。” 如果不想听一家之言，果壳网有一篇《既被小看，又被高看的小强》更加科学可信。儿童节了，如果您读着这篇文章笑了，像小朋友一样天真无邪的笑了，那么我的目的就达到了。; 11115 次阅读|35 个评论

研究认为蚂蚁随着最低温度的升高向高海拔处迁移: wangqinhuaa 2013-5-8 10:04; 2013 年 3 月 21 日，《全球变化生态学》（ Global Change Biology ）期刊在线发表的一项最新的研究指出，在物种如何响应气候变化方面，温暖的夜晚远比炎热的白天更为重要。最低温度的上升也许是预测气候变化如何影响生态系统的最好方式。研究指出，决定喜温蚂蚁 Aphaenogaster rudis 向更高处迁移的是最低温度而非最高温度。随着他们向高处的迁移，具有浅色蚁腿的红蚂蚁 A. rudis 将被具有黑色蚁腿的黑蚂蚁 Aphaenogaster picea 取代。与红蚂蚁 A.rudis 相比， A. picea 黑蚂蚁能在低于 2C 的低温中存活。 1974 年收集的数据与目前的数据进行对比，研究人员发现在佐治亚州阿巴拉契亚山脉南部不同海拔高度上两种蚂蚁的分布状况。在 1974 年，在 500 米高处的 A. rudis 红蚂蚁占两个物种蚂蚁总量的 60% ，在 700 米高处，红蚂蚁减少 20% ，而在 900 米高处，红蚂蚁几乎绝迹。在 1974—2012 年，这一区域的平均温度与最高温度保持平稳，但最低温度上升了大约 2 C 。在 2012 年， 500 米高处的 A.rudis 红蚂蚁将近占了两个物种蚂蚁总数的 90% ，在 700 米高处占总数的近 60% ，而在 900 米高处的占比超过了 20% 。研究人员指出，物种的这种迁移预计是随着全球变暖的发生而发生的，但他们仍需要证据来确定气候变暖对这种迁移的影响。为了获得这一证据，研究团队从 191 个蚁巢中抓获了 755 只蚂蚁。在实验室中，研究人员对蚂蚁的耐热性进行了测试。翻正反应（ righting response ）（动物体处于异常体位时所产生的恢复正常体位的反射）的丧失常被用来表示对最低与最高温度的不容忍性。两个物种的蚂蚁都可以承受最高温度，但红蚂蚁 A.rudis 比黑蚂蚁 A. picea 能承受更高的最高温度。在耐低温测试中，黑蚂蚁 A. picea 甚至能在低于 -0.5 C 的低温中存活，而红蚂蚁 A.rudis 存活的最低温度为 2.0 C 。随着最低温度的上升，红蚂蚁 A.rudis 可以迁移到更高的海拔并取代了黑蚂蚁 A. picea 。原文题目： Upward ant DistributionShift Corresponds with Minimum, not Maximum, Temperature Tolerance 来源： Global Change Biology , 2013; doi:10.1111/gcb.12169; 个人分类: 前沿动态|2539 次阅读|0 个评论

蚂蚁恋花: 热度 7 liuxuxia126 2013-4-9 16:11; 谁说蚂蚁没有追求的？其实它也喜欢花蜜。蚕豆花开得正欢，引来蚂蚁吸食花蜜，看它上上下下的，也蛮辛苦呢。; 个人分类: 事事关心|2788 次阅读|12 个评论

从蚂蚁得到关于人类进化的启示: slsql2013 2013-3-7 15:51; 从蚂蚁得到关于人类进化的启示爱德华 · 威尔逊（ Edward O. Wilson ）研究蚂蚁群体的遗传学。要去爱德华 · 威尔逊（ Edward O. Wilson ）位于哈佛大学校园内的办公室，你必须首先穿过一扇门，门上挂着一块警告公众不要进入的牌子。然后，走进一部发出吱嘎声的老电梯里，同时按下两个按钮。经过这一违反直觉的步骤，你就进入了一个奇异的王国。这个“王国”是世界上最大的蚂蚁收藏品所在地，大约收藏了 14, 000 种蚂蚁。管理员们正在检查橱柜、抽屉，而身材高大的威尔逊博士是这些藏品的负责人，他的兴奋之情难以控制：在巴西一座森林的土壤中，第 14, 001 种蚂蚁刚被发现！关于这种蚂蚁的独特性，威尔逊博士否定了任何起初对它的怀疑态度——这个新的物种是蚂蚁家族中活着的“腔棘鱼”（ coelacanth ，腔棘鱼是十大活化石物种之首，这种鱼类被认为在白垩纪末期就已从地球上灭绝，但在 1938 年之后，非洲多个国家陆续报道发现了腔棘鱼。化石纪录中腔棘鱼的历史可追溯至 4.1 亿年前——译者注），是最早出现的蚂蚁的原始回归，最早的蚂蚁就像脱去了翅膀的黄蜂，这种特性使它的所有后代都在地上生活，而不像它们的祖先那样能在空中飞翔。威尔逊博士解释说，新发现的这种蚂蚁不同于任何已知的地球上的生物，它是如此怪异，以至于难以命名，好像来自另一个星球。研究蚂蚁是威尔逊博士的第一个爱好，也是他持久的爱好。但是，让他成为全世界最有名的生物学家之一的，是他在另外两个方面表现出的激情：他有旺盛的创造、整合知识的欲望，他拥有很高的写作天赋。通过文字的力量，他支持全球生物多样性，定期参加为执行保护措施而举行的活动。尽管上个月威尔逊博士刚刚过完他的 79 岁生日，但是他仍在源源不断地产出科普作品，这些作品对年龄是他一半大的人来说，应该有深刻的印象。更新版的《超级生物体》（ The Superorganism ），这部与伯特·霍德伯勒（ Bert Hlldobler ）合著的、百科全书式的关于蚂蚁的著作，将在今年 11 月出版。目前，威尔逊博士正在写他的第一部小说，还在准备一篇关于社会进化的力量的论文，这篇论文似乎很可能把人类的一些明显的经验应用到蚂蚁群体中。他正在致力于另一场战斗。在他的温和举止和流露出的美国南方人士的魅力的下面，威尔逊博士还是一个拳击手。他在阿拉巴马州和佛罗里达州长大，当地关于打架的风俗是，参与者要么获胜，要么被打倒，没有第三种选择。他在自传《大自然的猎人》（ Naturalist ）中写道，“我从来没有挑起事端打过架。但是一旦打起来，即使打不过，我也从没有退出过，直到我的对手认输或者大人好心把我们拉开”。威尔逊博士 1975 年出版了《社会生物学》（ Sociobiology ）一书，那时他已不参加拳击了。这本书综合了很多关于社会性行为进化的观点。他宣称，许多人类的行为都有其遗传基础。当时，这一观点引起不少社会学家和专心于人性改造的马克思主义者的争议。威尔逊博士对接着发生的事情感到惊讶，他把它们描述为一场持续时间很长的“带有明显的马克思主义味道的言辞攻击和侵扰”的运动，这场运动的领导人是他的两位哈佛同事：理查德· C. ·列万廷（ Richard C. Lewontin ）和斯蒂芬·杰·古尔德（ Stephen Jay Gould ）。威尔逊博士已经参加了这场新的挑战。这场挑战涉及到进化的一个主要特征，该特征与人类的社会性行为有相当多的联系。挑战的争论点就是进化发生的水平。很多进化生物学家都被像理查德 · 道金斯（ Richard Dawkins ）著的《自私的基因》（ The Selfish Gene ）这样的作品说服了，他们认为基因是自然选择起作用的唯一水平。因为获得了关于蚂蚁群体遗传学的新数据，威尔逊博士改变了原有的想法，他现在认为自然选择在多个水平上起作用，其中包括在社会群体的水平上发生。根据威尔逊博士的观点，正是通过多个水平的选择或者群体水平的选择——有助于一个个生物体群体的生存，进化才使许多至关重要的、以牺牲个体为代价而对群体有利的基因出现。在人类中，这些基因可能就包括那些“构建”了慷慨大方、道德约束、甚至宗教行为的基因。尽管并非不可能，但是人类的这些特征很难解释。按照达尔文的理论观点，自然选择只“喜爱”有助于个体生存和产生更多后代的行为。 “我认为，从事社会性昆虫研究的每个人的内心深处都意识到，创造出这些昆虫的选择是多水平的选择。”威尔逊博士说。去年，他和戴维·斯隆·威尔逊（ David Sloan Wilson ），一位群体水平选择的长期拥护者，为这个观点设计了一个理论依据，这篇文章发表在《生物学季刊》（ the Quarterly Review of Biology ）上。他们的文章引起了《新科学家》（ New Scientist ）杂志的一位博士——道金斯（ Dawkins ）的热烈回应，他谴责他们在一个小问题上撒谎，并要求他们道歉。对许多进化生物学家来说，提出一个“歪理邪说”只是威尔逊博士引起的较小的冲突之一。在他 1998 年出版的《一致性：知识的联合》（ Consilience ）一书中，他指出，很多人类的活动，从经济学到道德等，都需要暂时离开占据主导地位的专家之手，而交给生物学家，以便他们得出一个合适的进化基础。 “自 19 世纪以来，伦理学研究进展殊少，这是非常令人吃惊的事情。”他在书中写道，对伦理学家一个世纪的工作显然不满意。他的洞察力得到了近来一些新出现的心理学家的支持，他们正在构建道德的一种新的解释——进化的解释。威尔逊博士关于社会性行为的形成的论文，似乎很可能要坚定地踏入这个争论不休的竞技场。他怀疑道德和宗教是基于群体选择的特征。“如达尔文所说，拥有这些品质——勇敢，强壮，创新，精明，无私——的男人的群体，将易于战胜那些不具有这些品质的群体，因此前者能更好地发展。”威尔逊博士说。 “既然如此，显然，这是一个很不受欢迎的观点。抛开其政治上的错误不谈，但尽管这样，达尔文关于此的想法可能是对的。毫无疑问，那将是另一场很大的争论。”他说这些时不带有明显的遗憾，“当我完成我的小说时，那将是我接下来写的一本书。” 午餐时间到了。威尔逊博士和一位来访者步行来到哈佛的教授俱乐部。他注意到，分子生物学家的像“玻璃宫”一样豪华的实验楼，大大高出像他这样研究整体动物的生物学家所“栖居”的寒酸、陈旧的大楼。让他高兴的是，生物多样性的原因至少正在引起高层的注意：一天前，他就这一论题在参议院外交委员会（ the Senate Foreign Relations Committee ）做了陈述。他谈到生命大百科全书（ Encyclopedia of Life ），这是他在麦克阿瑟基金会（ MacArthur Foundation ）资助下启动的一个项目。吃午餐时，他还描述了他的尚未完成的小说，小说暂定名《蚁丘》（ Anthill ）。威尔逊博士和出版商之间，在关于该书内容的重点方面有一些分歧，尽管正是诺顿书局（ Norton ，美国著名的学术出版机构——译者注）的执行总编罗伯特 · 韦尔（ Robert Weil ）建议他写这本小说的。威尔逊博士想让蚂蚁在这部小说中扮演一个大角色，从它们的行为中能够汲取所有有用的教训。而出版商认为，人应扮演一个更大的角色，蚂蚁扮演一个更小的角色——最多蚂蚁大小的一个角色。目前，这部小说已几易其稿，还在修改，而他们之间的分歧也在逐步解决。威尔逊博士两次获得普利策奖（ Pulitzer Prize ，普利策奖一年一度颁发给在新闻、文学和音乐领域有突出业绩的人士。该奖以匈牙利裔美国报纸出版商约瑟夫·普利策（ Joseph Pulitzer ， 1847 － 1911 ）的名字命名，是根据他的遗愿而设立的——译者注）。但是，这并没有成为出版商对他的作品追求完美的“挡箭牌”。“他们说，‘你能比以前干得更好，爱德。’”他回忆道。“我刚写完这本小说的另一个草稿。他们说，‘好极了，爱德。但是，我们需要更多的感情，矛盾情感（ ambivalence ）。’”在下一个草稿中，他打算让人类的性格独自出现，必要时就不再写蚂蚁了。回过头来看，当初《社会生物学》（ Sociobiology ）一书问世，对威尔逊博士的批评如潮，像“猛烈的迫击炮火”。他说，当时他冒着学术生涯的巨大风险，有一段时间感到害怕，他觉得自己犯了一个致命的错误。他对哈佛教授们的政治勇气的赞赏不是没有限度的：很多同事对他说他们支持他的观点，但是他们都在私下里这么做。研究学术的生物学家们仍旧非常害怕遭到类似的攻击，以致他们在其它学科的名（如进化心理学）下实践社会生物学。尽管威尔逊博士必要时是一名战士，但他也是一个调解人。在他新近出版的《创世纪》（ The Creation ）一书中，他呼吁科学家和宗教领袖联合起来，为拯救地球上的自然生命而共同努力。他在摩门教派（ Mormons ， 1830 年在美国成立的一个宗教团体——译者注）和南方浸礼会（ Southern Baptists ）举行的主要会议上讲话，请求他们帮助保护生物多样性。关于科学和宗教之间存在的分歧，他说：“停止互相讥讽——我愿意说‘上帝之下’，抓住我的手，敞开我的心扉。承认我们的国家是如何演变来的，我们正在用有力的语言来达到坚定的意图，即使我们可能对地球是如何被创造出来的还没有达成一致意见。” 午餐结束了。威尔逊博士与忘记了收他的咖啡钱的女服务生开起了玩笑。付完餐费，他又回到了蚂蚁、写作和永无止境的探索上面——要弄清楚进化之手是怎样塑造了生命的每个方面的。; 4679 次阅读|0 个评论

人类之间的争斗就像蚂蚁之间的争斗一样: 热度 8 周可真 2013-2-23 22:54; 拙文《一泡尿就把蚁窝冲毁！》的意思是想说，在“太阳”看来，人类就像人类眼中的蚂蚁——人类之间的争斗毫无意义，就像人类眼中蚂蚁之间的争斗毫无意义一样。; 个人分类: 散文.随笔|4098 次阅读|13 个评论

一泡尿就把蚁窝冲毁！: 热度 2 周可真 2013-2-23 22:01; 现在中日之间、中越之间、中菲之间、中美之间，纷争不断，这些争斗，在“太阳”看来，就像在看着蚂蚁的人类对蚂蚁的观点，一泡尿，就把这个“蚁窝”冲毁！; 个人分类: 散文.随笔|2767 次阅读|6 个评论

小如蚂蚁—硅的新时代: 热度 5 BaoHaifei 2012-10-30 12:48; 小如蚂蚁 — 硅的新时代鲍海飞 2012-10-30 硅片不再是单纯的硅片，硅片不再只是用来单纯制造集成电路的载体。现在我们已经迎来了或者说已经处于一个硅的新时代 --- 基于硅的微机电系统时代 (MEMS,Microelectromechanical system) 。基于硅的微机电系统主要是在硅上制造和加工微传感器和执行器，能够对物理量和化学量敏感，相当于人的手眼耳鼻等感官，是信息获取的前端关键元件。在硅上有两种方法制备微传感器，一个是利用多晶硅薄膜沉积技术，然后有选择性的刻蚀加工制造微传感器或微结构。另一个是利用硅片 ( 体硅 ) 的腐蚀技术来实现。在体硅上主要是通过湿法和干法腐蚀，利用集成电路制造技术中的氧化、光刻等工艺，在硅片上可以 ‘ 雕刻 ’ 、 ‘ 镂空 ’ 出三维的微结构，比如，悬臂梁、微桥和薄膜等结构。早期的湿法腐蚀技术是利用碱性溶液如 KOH,TMAH 等对刻有图形的硅片进行腐蚀。针对硅各向异性腐蚀的特点，硅晶体中的（ 111 ）等晶面由于是腐蚀的慢面，在一定的腐蚀时间内，腐蚀到最后会保留下来。依据这一特性，结合凸角补偿等技术，就可以制造出多种微结构。但是这也导致湿法腐蚀的一个缺点就是腐蚀速率慢，需要较长的时间完成较深结构的制造；而由于是各向异性的特点，腐蚀的慢面呈现出梯形，故而所制造的微结构上要占有较大的面积。因此，早期的硅加工技术，与其说是技术的实现，更不如说是一种艺术和智慧的体现。而体硅的干法刻蚀则是利用等离子体刻蚀技术，利用 XeF2 等反应气体和其它保护气体对刻有图形的硅片进行加工，可以制造出具有较大的深宽比的微结构。干法腐蚀的特点是刻蚀反应速率快、效率高；相对来说，可以制备出占面积较小的器件，这样就可以提高硅片的使用率。腐蚀制备好的微结构或微器件还需要封装来保护。由于制造的微结构本身尺寸很小，从几十微米到几百微米不等，甚至可以更小到纳米尺寸，甚至更大到毫米尺寸；同时，灰尘颗粒会对器件造成污染，甚至一些冲击碰撞等外界会对器件造成损坏，因此，需要对微结构进行很好的保护，即需要在设计上对微结构进行保护，以及通过键合封装等技术对所制造的敏感结构芯片进行保护。如，可以采用硅片与玻璃的键合技术来保护硅片上的敏感微结构。微结构敏感的原理是这样的。利用 IC 工艺在微结构上（如悬臂梁上）制备出的敏感电阻，或利用微结构之间的间隙制造的电容等敏感元件，当外界有作用力，如当一定大小的加速度作用到微结构上时，微结构就要发生机械形变，这就导致悬臂梁上的压敏电阻或电容就要发生变化，然后再通过适当的电路放大，从而完成对外界作用力的响应，进而实现对加速度和角度等物理量的检测。这样的微结构不仅能够对物理量能敏感，对化学量也能敏感。如，当在硅微结构上制备自组装单分子膜或其它有机膜 (SAM,self-assembled monolayer) 时，利用该膜就可以对某些气体分子具有吸附作用，从而使微结构发生形变等，从而检测出被吸附物质的质量，进而完成甚至 ‘ 称量 ’ 分子的重量。因此，这极大地赋予了硅上物理的新内容 --- 硅上的微力学、微化学敏感原理，以至于实现芯片上在片 (Lab on chip) 微分析等。说起来容易做起来难！今天使用最成功的数字投影仪(DMD)，最初是 TI （ Texas Instruments ）公司一百个博士历经十年艰苦得来的结果，这也为今天 MEMS 产业奠定了基础。现在，随着人们对 MEMS 的认识加深，已经有越来越多的器件实用化了，如医用压力传感器、应用在汽车防撞气袋上的加速度传感器、导航用的陀螺、以及微流体通道等多种多样的器件。 MEMS 前景非常广阔，利用 MEMS 技术，可以加工制造多种类型的微传感器等。其种类繁多，只要有想法，设计合理、工艺合适，就会有很好的市场可以开发和利用。国内虽然有多家研究机构在进行研究，同国外一些公司相比还很落后，国外在 90 年代制造的压力传感器就已经和 IC 集成在一起了。因此，国内如果能够突破这一障碍，我们还不会被落下，否则又要重走 IC 之路。《小如蚂蚁》一书是已故中科院冶金所教授王渭源先生所著有关微机械的科普书。以此题名纪念。; 个人分类: 科普|5961 次阅读|25 个评论

1 2 345 6 下一页

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 蚂蚁

相关日志

关闭安全验证