葫蘆娃中的那些「黑科技」

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葫蘆兄弟

1986年的國產動畫片《葫蘆兄弟》可以說是80、90後的經典記憶，曾陪伴無數人走過了無憂無慮的童年時光。如今30年過去了，但每每提到葫蘆娃，心中依舊充滿了回憶與遐想。七個葫蘆娃的形象已經深入人心，大概，這就是經典吧！

「葫蘆娃，葫蘆娃，一根藤上七朵花~」

看到這句話是唱出來而不是念出來的人舉爪！

如果從科幻的角度看葫蘆娃，那麼你會發現，葫蘆娃中充滿了科技元素，滿滿的都是黑科技啊！

葫蘆娃中的角色，無論是正派還是反派，各個都擁有一身絕技，其實都是高科技的產物！而葫蘆娃爺爺的真實身份其實是一位科學大師，精通生命科學、植物學、動物學、醫學、材料學、人工智慧、園藝學、工程學等學科領域，而且身強體魄，武功高強。

下面我們就來看看葫蘆娃中都有哪些神奇的「黑科技」吧！

大娃（紅娃）

紅娃是七兄弟中的大哥，生來就是一個大力士，身體可以任意變大或縮小。一言不合就徒手劈山，腳一跺就八級地震。

能力：力大無比、巨大化

原理：生長激素

我們知道，生長激素是哺乳動物控制生長與發育的激素，它可以促進動物和人的發育以及細胞的增殖。人們經常聽說的病症「巨人症」就是生長激素分泌過量導致的。

生長激素結構

生長激素主要生理作用是對人體各種組織尤其是蛋白質有促進合成作用，能刺激骨關節軟骨和骨骺軟骨生長，因而能增高。大娃能增高變大，主要原因就是他能夠在短時間內產生大量生長激素，刺激骨骼、肌肉的快速生長。生長激素由腦垂體合成、存儲和分泌，所以大娃腦中的垂體部分想必相當發達。

儘管生長激素可以促進人體的發育，但是分泌過多也不是好事。腦下垂腺腫瘤、「巨人症」、視力模糊、視野狹窄、肢端部肥大就是生長激素分泌過量引發的癥狀。動畫片中，大娃雖然力大無比，但是反應比較遲鈍、有勇無謀，可能這就是長期分泌過多生長激素帶來的副作用。

二娃（橙娃）

二娃有千里眼和順風耳，本身攻擊力不強，不是戰鬥主力，但由於強大的偵查能力，屬於隊伍的輔助型人才。

能力：千里眼、順風耳

原理：「北斗」衛星系統、信號放大器

要想做到「千里眼」，洞察千里萬里之外的事情，估計也只有地球同步衛星能做到了。所以二娃的身上應該是連接著我國自主研發的「北斗」衛星定位系統，可以快速地確定目標所處的地理位置，提供導航信息。

除了「千里眼」，二娃還有個技能就是「順風耳」，能夠聽到距離很遠的地方發出的聲響。這是因為二娃身上還裝了聲波信號放大器。

聲音是振動產生的聲波，通過介質（空氣、固體、液體）傳播。我們說話時聲帶發出振動，進而引起空氣分子有節奏的振動，使周圍的空氣產生疏密變化，形成疏密相間的縱波，這就產生了聲波。

聲音為什麼會在傳播過程中越來越微弱呢？這就是聲波的衰減。造成聲波衰減的原因主要有三個：

1、擴散衰減：物體振動發出的聲波向四周傳播，聲波能量逐漸擴散開來。單位面積上的聲波能量隨著聲源距離的平方而遞減，即

所以隨著距離聲源越來越遠，我們聽到的聲音就變得越來越微弱。

2、吸收衰減：聲波在固體介質中傳播時，一部分聲能轉變為熱能；同時，介質的稠密和稀疏部分之間進行熱交換，從而導致聲能的損耗，這就是介質的吸收現象。這就解釋了為什麼隔著一道牆我們聽到的聲音會減弱。

3、散射衰減：這個就不細說了，簡單來說就是在霧霾天我們聽東西也會吃力一些。

「順風耳」之所以能聽到很遠的地方傳來的聲音，主要就是因為聲波信號放大器的作用，通俗地說就是「超級助聽器」！

信號放大器原理

三娃（黃娃）

黃娃的身體有如銅牆鐵壁，刀槍棍棒之類的物理攻擊根本無法對其造成傷害，這大概就是失傳已久的金鐘罩、鐵布衫？什麼青釭劍、草薙劍、狼牙棒、尼泊爾軍刀在黃娃的面前也得淪為戰鬥力只有五的炮灰。

能力：銅頭鐵臂、刀槍不入

原理：艾德曼金屬、細胞融合技術

自然界中，最堅硬的東西是金剛石，也就是人們常說的鑽石，其莫氏硬度為10。金屬金的莫氏硬度為2.5—3，鐵的為4，鉻的為9。所以什麼「情比金堅」都是騙人的，「金」根本不「堅」好不好。所以你懂了吧，與其說「情比金堅」之類的山盟海誓，不如送一顆硬度為10的鑽石！這才是真的堅硬！（好像扯遠了，哈哈哈）

葫蘆娃中的三娃輕輕鬆鬆可以斬斷刀刀劍劍這些武器，刀槍不入、金剛不壞，簡直點滿了物攻和物防這兩項技能點。

稍微類比一下，目測能做到這樣的也就只有金剛狼了吧。所以三娃應該和金剛狼一樣，也是使用了艾德曼金屬。

至於艾德曼金屬是如何完美地與三娃的身體融為一體的呢？這就涉及到細胞融合的一些技術了。

四娃（綠娃）

四娃是火系寶寶，精通豪火球之術、龍火之術、蛤蟆油炎彈，額，好像走錯片場了。四娃能噴出熊熊烈火，燃盡一切邪惡力量。

除了火屬性，四娃還附帶雷系技能。打個雷，拋個閃電，釋放個十萬伏特，那是不在話下。

能力：高能火焰、霹靂閃電

原理：等離子火焰機、特斯拉線圈

在動畫片中，有一個鏡頭，四娃噴的火焰的顏色接近了青藍色，根據高能物理的知識，不難推斷出這個火焰的溫度至少已經達到了5000℃。這是什麼概念呢？鋼鐵的熔點大約是1500—2000℃左右，達到這個溫度鋼鐵就熔化了；鋼鐵的沸點在2500—3000℃之間，達到這個溫度，鋼鐵就汽化了！5000℃，都不知道高到哪裡去了！

色溫對照圖

要製造超高溫的火焰，可不是一件易事。普通打火機的火焰溫度大約280—500℃，酒精燈火焰的平均溫度在400—500℃，酒精噴燈的火焰溫度可達1000℃左右。但這都遠遠不夠5000℃的高溫。

一般來說，低溫火焰中基本不含有等離子體，但高溫火焰中會含有等離子體。由於四娃還會放電，所以我們輕鬆地想到四娃產生高溫火焰的方式應該是利用電弧放電形成等離子體。原理和等離子體火焰切割機差不多：射槍內部噴嘴（陽極）與電極（陰極）間產生電弧，空氣通過槍內部瞬間變成等離子態，壓強上升，遠大於外界大氣壓，故等離子從射槍內噴出，以等離子射束的形式噴出噴嘴。(reference:Plasma and Flames – The Burning Question, from the Coalition for Plasma Science, retrieved 8 November 2012)。

四娃除了會放高溫火焰，還會製造閃電。其原理應該就是特斯拉線圈。

特斯拉線圈

特斯拉線圈原理

五娃（青娃）

五娃是個水娃，能把江河裡的水吞進去，然後再吐出來！（這算什麼技能？我也會……）五娃的技能設定可以說是七個葫蘆娃中最弱的，真的是水娃……

能力：蓄水、噴水

原理：水泵原理、蟲洞

水娃的技能比較水，說白了就是喝水，然後吐水，再喝水，然後再吐水……只不過量比較大。乍一看沒什麼用，事實上，確實也沒啥用。儘管沒啥用，不過其中的科技含量卻不低！

根據物質守恆定律，物質不會憑空產生也不會憑空消失。咱們的五娃一言不合就要吞進一條長河，可是身體卻絲毫沒有膨脹，那麼他喝進去的那些水都到哪裡去了？沒錯，只可能有一種解釋，他將這些水「轉移」了。五娃的胃裡應該有一個蟲洞，連接著另一個時空間。每當吸水時，就將水通過蟲洞轉移過去；要吐水時，再打開時空間，把水傳輸回來。

這個技術在《神奇動物在哪裡》中也出現過，還記得那個內嵌了蟲洞的手提箱嗎？

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不過呀，五娃的技能比這個手提箱更先進，直接將蟲洞融合到了生物體內，並且內置了一個水泵裝置。五娃整套設備展示如下：

蟲洞的具體原理就不解釋了，詳情可以看文章《據說，這是人類穿越時空的第二種方法！》

當要使用水時，再將蓄水池中的水用泵裝置抽出，然後再次通過蟲洞傳輸回當前時空間：

水娃的這套裝置真是不簡單啊……

六娃（藍娃）

藍娃是七兄弟中最靈敏、最聰明的。他能夠隱身，還能穿越部分實體物質。他的隱身術令妖怪束手無策，並大鬧妖洞、智救五哥，奪走了妖怪的寶貝如意。

能力：隱身

原理：負折射率材料、變換光學、量子隧穿效應

隱身本身不存在攻擊力，可是卻是一項十分強大的技能。配合上隱身特效，能攻能守，進退自若。如果沒有手段檢測到隱身體，可以說隱身的人是無法打敗的，畢竟一明一暗，總是在暗處的能佔上風。

我們之所以可以看見物體，是因為眼睛能看到來自物體發出或反射的光線。目前，實現隱身有兩種思路，一種是「視覺偽裝」，將物體進行偽裝後融入背景，使人難以分辨，這個在動物界中有著廣泛的使用。

動物界的隱身高手

「光學隱身技術」則是另一種實現隱身的方法，其思路是改變光路，扭曲光波，讓光線繞過物體。目前，特定方向上的隱形，已經有幾種簡單有效的解決方案。但360度全方位的隱形，還沒有人能做到。

早前，浙江大學就曾利用變換光學設計了一個「正六邊形隱身衣」。

位於六邊形裝置中的鉛筆段「消失」了

浙江大學隱形裝置結構和效果圖（來源：知乎@楊二）

事實上，想要真正做出「全隱身」的效果，關鍵還是得找到負折射率的超材料，並在此基礎上設計變換光學結構。

我們知道，介質的折射率表示為

一般情況下，材料的折射率都是正的，例如真空的折射率為1.0，水為1.33，玻璃為1.5左右。1968年，蘇聯物理學家Victor Veselago從理論上指出，折射率可以為負。

負折射率材料的特性可以使得光波轉向，這正好符號之前說的「隱身」的原理。所以對這類材料的研究或許真的可以製造出「真隱形衣」，只不過現在我們在這個方面上取得的成果還比較少，還有很長的路要走。

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在哈利波特中，隱形斗篷可能就是用負折射率材料製作而成的。但是在葫蘆娃中，我們發現六娃根本不需要藉助任何外物，他不用穿隱形衣就能實現360°全隱身。不得不說，這一點比哈利的隱形斗篷要膩害！一個合理的解釋就是，六娃的皮膚就是一種負折射率材料，並且可以進行調控，只有在需要隱形的時候才顯現出負折射率的特性。

除了隱身，六娃還有一項更強勢的技能——穿牆術！蛇精用冰晶凍住六娃後，六娃卻成功穿越了冰壁逃了出來。六娃一定是使用了量子隧道效應！

按照經典力學的觀點，在勢壘一邊平動的粒子，當動能小於勢壘高度時，粒子是不可能穿過勢壘的。直白地說就是：想穿牆？做夢吧你！撞牆去吧~

但是對於量子力學，情況就不一樣了。對於微觀粒子，量子力學證明它仍有一定的概率「穿過」勢壘，這種現象稱為量子隧穿效應。直白地說就是：你可以穿牆哦，只不過概率比你抽中大樂透還低~

那為什麼六娃一穿一個準呢？之前就說了嘛，他們的科技比較先進！我們凡人是理解不了的~至少現在不行。

七娃（紫娃）

紫娃是七兄弟中最小的，本身沒什麼強大的技能，全憑裝備——寶葫蘆。寶葫蘆可以吸入魔法、兵器和人，簡直是開掛裝備。

能力：寶葫蘆

原理：黑洞原理、APTX-4869

但凡看到「吸入」、「吸收」、「轉移」，條件反射地就應該想到「蟲洞」。七娃的紫葫蘆也不例外，主要原理其實就是蟲洞技術。只不過這個還加入了一些其他的技術手段：

（1）定向技術：定向引導吸收特定方向的物質，不至於誤傷。

（2）語言識別：寶葫蘆內嵌了語音識別晶元，當識別到七娃的聲音口令時，才會啟動。

（3）APTX-4869噴霧：我們說過，物質不會憑空消失也不會憑空產生，寶葫蘆的洞口這麼小，是如何把這麼大的物體吸收進去的呢？原理很簡單，寶葫蘆鎖定目標後，會噴射出APTX-4869氣霧劑，將人變小。這也就解釋了為什麼紫葫蘆每次吸收的時候都會有一陣霧噴出來。至於APTX-4869是什麼？看過名偵探柯南的肯定都知道，就是將工藤新一縮小變成柯南的那種毒藥。

綜上所述，七娃的寶葫蘆的工作機理圖如下：

原理和西遊記中太上老君的紫金葫蘆差不多

爺爺

爺爺是葫蘆兄弟中的關鍵角色，七個葫蘆娃都是他種出來的。從種種細節來看，爺爺絕對不是一般人，他應該是一位隱居山林的科研高人，並且應該修習過武術，本領高強。下面我們就來仔細分析分析。

首先，爺爺絕對是一等一的功夫大師。徒手攀岩、單臂懸空、隔空飛刀，沒練過能做到？你來試試？

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看到沒，這臂力，這身板，而且隔那麼遠還能一把飛斧砍中毒蛇，是一般人能比的么！

其次，爺爺還是一位園藝家，能把葫蘆種得那麼好看，把花花草草打理得那麼精緻有序。

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爺爺還十分注意胎教和早教，在葫蘆娃還沒出生的時候就悉心照料，與葫蘆寶寶溝通互動，傳授人生哲學，簡直就是教育先鋒、人生導師，值得所有粑粑麻麻們學習！

爺爺身體還特別好，十分耐凍耐寒，應該是長期堅持冬泳。在山洞裡，一陣妖風吹過，飛禽走獸都被立馬冰凍，但爺爺卻只是象徵性地抱起了雙手，內心毫無波瀾，甚至有些想笑。

下面，關鍵的來了，爺爺不僅身體強健，而且精通科研，學習能力也超強。

七個葫蘆娃都是爺爺種的吧？把植物培養成動物，不精通生命科學、植物學、動物學能做到嗎？這其中涉及到基因工程、蛋白質工程、胚胎工程等方面，單單解決植物生理系統向動物生理系統的轉變及融合，就已經是諾獎級別的成就了，爺爺可是一下子就培養了七個葫蘆娃，而且各個都天賦異稟。

感覺爺爺已經參透了生命的本質，種個葫蘆娃簡直是信手拈來，不足為道。想必爺爺在深山中一定做了不少實驗，寫了不少paper。

爺爺在山神指引下拿到七彩蓮花之後，山神並沒有告訴爺爺怎麼使用它。但就在危險關頭，爺爺卻輕車熟路地正確使用了七彩蓮花，化解了危機，成功解救了七個葫蘆娃。不得不說，科研人員的學習能力實在太強了，就這麼一會兒功夫，爺爺就已經掌握了這些高端法寶的正確打開方式……

整觀全劇，爺爺真的是科研大神級的代表，不得不讓人佩服！

下面我們再來說說反派蛇精。

蛇精

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只可惜蛇精做了反派，不然她絕對是一個優秀的舞蹈藝術家……

蛇精的黑科技也是不少，並且每一樣都高端大氣上檔次：

1、 VR虛擬現實技術

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蛇精為了抓二娃，使用了虛擬現實技術，來營造令人迷幻的環境，迷惑二娃。

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虛實結合，真真假假，把二娃耍得團團轉，不一會兒就成功迷惑住了二娃的心智，制服了二娃。蛇精的這一套VR虛擬現實設備，是多少宅男夢寐以求的啊，哈哈哈。

2、 反重力技術

在妖怪的洞門口，有一個反重力電梯，蛇精和蠍子精每一次都是乘坐這個自動電梯上來「出門迎客」，可見蛇精的家真是充滿了現代技術感啊。

3、3D立體環繞音效設備

蛇精能歌善舞，跳舞的時候她便會打開家裡的3D立體音響，用舞姿和環繞音同時迷惑葫蘆娃。

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4、 智能玻璃監視屏

這塊玻璃狀的屏幕應該就是蛇精家的電視機之類的東西了，只不過這塊屏幕還能查看外面的實景圖，估計是連接了Google地圖，使用了衛星技術。

由於蛇精的智能家居設備實在是太先進智能了，具體原理我就不太好解釋了。

青蛇精

在第一部中，七個葫蘆娃化身七彩葫蘆山鎮壓住了蛇精，第二部，蛇精的妹妹青蛇便來找葫蘆娃們報仇。青蛇的法寶中黑科技也是不少。

1、航空耐熱材料

青蛇為了對付四弟火娃，採用激將法對火娃說：「你能將這鍋飯煮熟我就繳械投降。」天真的火娃便真的使出了渾身的力氣用火去燒浮在空中的這口大鍋。

可是無論火娃怎樣用力，這口鍋都不會熱。要知道我們前面分析過，火娃的火焰可是可以達到5000℃的超高溫啊，這個溫度下普通的金屬早就汽化了。這到底是什麼樣的材料才能抵住這種高溫呢？沒錯，這口鍋是用航空級別的耐熱材料製作而成的，主要成分是金屬陶瓷複合材料或者氣凝膠，可耐上千攝氏度的高溫。

難怪火娃根本煮不熟這鍋米，狡猾的妖精就這樣讓火娃筋疲力盡，將其制服。青蛇之前一定研究過火娃噴射火焰的溫度，然後研製了這款耐高溫鍋。妖精不可怕，就怕妖精有文化……

2、霧霾製造器

青蛇精在與二娃打鬥時，使用了霧霾製造器，使能見度一下降低為0，這下二娃就不能使出「千里眼」了。看來霧霾真是大殺器啊，二娃要是來到現在，貌似日子也不好過啊……

3、人工智慧技術

在對付葫蘆小金剛的時候，妖怪還使用了人工智慧。在一個顯示屏上出現了可以與人互動的AI，引誘葫蘆娃喝下毒酒。這個AI十分厲害，擁有發達的語音識別能力、圖像處理能力、人機交互能力，甚至還能模仿人類的感情，比siri、小冰、小娜不知道高到哪裡去了……

4、機械手臂

這張圖看著是不是感覺有點熟悉？

沒錯，就是工業機械手臂！如此看來，青蛇精的工業水平也是相當的發達。

怎麼樣？原來葫蘆娃中的科技含量這麼高！這些黑科技，你都懂了嗎？

葫蘆娃作為一代人的記憶，給我們留下了太多太多。

向經典致敬！

致那些我們逝去的青春！

編輯：Alex Yuan

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