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在我们蔚蓝的星球上，一些鱼类拥有神秘能力，它们不用电池就会发电，我们称之为“电鱼”。在热带和温带的海洋中，电鳐和瞻星鱼类就有这种本领；淡水中也有电鱼的代表：比如在南美洲亚马逊河生活的电鳗类、尼罗河流域的电鲶类和长吻鱼类。我国南海的双鳍电鳐、单鳍电鳐和坚皮电鳐，也是电鱼家族成员。不同电鱼所产生的电压有巨大差异，从几伏到数百伏不等。绝大部分电鱼所发出的电压通常小于1伏，属于弱电鱼。而电鱼三巨头——电鳗、电鳐和电鲶属于强电鱼，它们能发出数百伏的高压电。要知道，对人体安全的电压一般不高于36V，我们家庭电路的电压为220V。南美河流中的一种电鳗发出的电压可高达900伏，当人或马涉水过河时，曾发生过因踩到电鳗而被击倒的案例。因此，电鳗也被列为“地球上最令人恐惧的淡水动物”之一。 
电鱼的发电本领对于它们而言可是非常有用的生存技能。以电鳗为例，它靠放电来探测复杂的水体环境。通过发出试探性的电脉冲，会令水中隐藏着的猎物肌肉痉挛，更容易现身，此时电鳗再发出高压电脉冲将猎物彻底击昏。它们还会弯曲身体，让身体上的两点同时接触猎物，造成一种近似“短路”的效果，释放更大伤害。
电鳗不仅利用放电来寻找食物和对付敌人，还可以用电在水中传送消息。比如，当雄电鳗接近雌电鳗时，电流的强度会发生变化，这是它们在打招呼。发电鱼类的“电池”来自体内的发电器官，它们大多来源于肌肉组织。这种独特的发电器官中，排布着许多电细胞，虽然每个单独的细胞发电很微弱，但是组合在一起的时候就会产生很大的电流。电细胞和原来的肌肉细胞一样，在不发电的休息时刻，膜外带正电，膜内带负电，这叫做“静息电位”。但它们的形状很特别，分为两面：一面较为光滑，直接与神经系统相连；另一面则凹凸不平，没有神经。
当电鳗想要放电，大脑通过神经发送信号，指挥电细胞开始工作，细胞膜上的“钠离子通道”被打开，细胞外大量带正电荷的钠离子在浓度差的作用下流入细胞膜，这种电荷的流动就会产生电压和电流。仔细看它的电细胞，两面的功能并不对称，一侧有钠离子通道，另一侧没有。相当于一节正常的电池，只能从一头进电，这样就可以形成稳定的电流和电压。每个电细胞可以发出约0.15伏的电压，电鳗体内有多达5000~6000个电细胞，它们层层紧密排列在一起，形成了类似电池串联结构的发电器官。
正是这样的结构，启发一个人发明了最早的电池组——伏特电堆。1800年，意大利物理学家亚历山德罗·伏特(Alessandro Volta)发明了第一个真正的电池，这就是伏特电堆。伏特电堆是模仿电鱼电器官设计的。伏特在一封信中写道，他所设计的电堆“模仿了电鳐和电鳗的电器官，所以叫做'人造电器官’”。 ▲ Alessandro Volta's electric battery (Tempio Voltiano in Como, Italy).伏特电堆由成对的铜片和锌片堆叠在一起，中间夹着一层浸有盐水的布或纸板。他用各种金属做了实验，发现锌和银的搭配，效果最好。伏特电堆产生了持续的电压和稳定的电流。电池的出现和不断改进，促进了电学的重大进步，最终让便携式电脑、移动电话、电动汽车和许多其他电子设备得以出现。参考文献： [1] 电鳐：会放电的“海洋皮卡丘” http://www./m/fjhypd/folder8679/2022-09-06/4437043.html [2] 成庆泰。电鱼的类型和功能，《生物学通报》1982年06期 [3] http://www.ibp.cas.cn/zt_157854/ibp_zhuanti_sqzj/50zn_1/syxs/200905/t20090527_232856.htm [4] https://www./scienceDetail.aspx?classcode=013003008&id=2283 [5] 仿生技术大暴露 作者：李慕南， 姜忠喆主编 出版商 Beijing Book Co. Inc.. |
