斯帕拉捷：和蝙蝠「較勁」十幾年

超聲波是是指頻率高於20000赫茲的聲波，它的穿透能力強，在水中傳播距離遠，用途也很廣泛：可用於測距、測速、清洗、焊接、殺菌消毒等。事情還得從一件並不起眼的小事說起……

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公元1783年夏季的一天傍晚，義大利北部的斯坎迪亞諾鎮漸漸平靜下來。人們三五成群地散步、納涼。一個精神抖擻的老人提著一個黑布包裹的籠子，步履匆匆地來到小鎮的北邊，坐在一個石凳上，眯著眼睛養神。

待天色快暗下來的時候，老人揭掉籠子的黑布，只見籠子里裝著幾隻小小的蝙蝠。仔細看，這些蝙蝠的眼睛都沒有眼珠——它們顯然是被刺瞎的！

老人慢慢打開籠子的門，把這些小精靈放了出去。

「哇！」當他看見蝙蝠們輕盈快捷地來回飛翔，還不時發出「吱吱」的聲音時，不由大叫一聲。隨即，他喃喃自語：「我明明把它們的眼睛都刺瞎了，怎麼還能飛呢？唉，又要去抓蝙蝠了。」

帶著惆悵的心情，老人提著空籠子，打道回府。

老人名叫斯帕拉捷。這之前，他主要從事動物血液循環系統、動物消化生理等方面研究。他真正對蝙蝠產生興趣，已經有近十個年頭。這得從另一件小事說起……

拉扎羅·斯帕拉捷畫像

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那也是一個夏日的晚上。斯帕拉捷從義大利的一家教堂做完禱告，步行回艾米里亞耶穌神學院，準備解剖一條大蚯蚓。當時他的身份除了科學家外，還是當地著名的神父。教會的經濟支持保證了科學研究的順利進行。

當斯帕拉捷穿過一個若明若暗的涵洞時，突然被不遠處飛出一團黑東西嚇了一跳。他仔細一看，才發覺是一隻蝙蝠。他本能地用皮包扑打過去，不想蝙蝠靈巧地避開了。

「這傢伙的眼睛這麼亮，夜晚還能自由飛翔，並且能躲開我的擊打？」一個大膽的念頭冒了出來，「蝙蝠的眼睛如果被弄瞎過後，它還能在夜空中自由自在地遨遊嗎？會不會被撞得頭破血流呢？」

蝙蝠捕食夜蛾，張著的嘴看上去充滿殺氣

這個想法對他來說，並非心血來潮。事實上，好幾年前，斯帕拉捷就著手研究翼手目動物的飛翼。他當時天真地想，如果人的四肢長滿翼膜，那豈不可以飛起來？翼手目是蝙蝠的通稱。它們是哺乳動物中僅次於嚙齒目動物的第二大類群，也是唯一一類真正有飛翔能力的哺乳動物。除極地和大洋中的一些島嶼外，蝙蝠遍布全世界，尤以熱帶和亞熱帶居多。經過一段時間的研究，斯帕拉捷基本了解了蝙蝠的翼的演化進程：它的翼由修長的爪子之間相連的皮膚（翼膜）構成。由於他寫的關於蝙蝠翼膜的論文沒有引起法國科學界的關注，加之研究其它動物，進一步研究蝙蝠的事兒便不了了之。

「我要弄清蝙蝠是如何在夜間飛行的。」斯帕拉捷想起曾經未完成的事兒，便暗下決心。可是，他的「愛好」實在很廣泛，沒有時間持續關注這個看起來並不可愛，甚至有點可怕的動物——蝙蝠。

於是，便有了前文斯帕拉捷回到家鄉捉蝙蝠，刺瞎它們的眼睛，並放回夜空的情節。

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話說斯帕拉捷在斯坎迪亞諾鎮的實驗失敗後，便受朋友之託，重點研究蚯蚓去了。隔了幾年，他想起當初的實驗，又回過頭來接著研究蝙蝠。

斯帕拉捷捉來幾隻蝙蝠，先把它們的鼻子塞住，後來把它們的舌頭割掉，最後還把油漆均勻地塗在它們身上。在常人看來，這或許有些殘忍，但身為科學家，把少量蝙蝠作為實驗動物去探求其飛行的奧秘，斯帕拉捷確實秉承了嚴肅謹慎的科學態度。

然而，斯帕拉捷的一系列「阻飛」行動都毫無效果，蝙蝠們仍在夜空中輕快自如地飛行。

正準備捕食的蝙蝠

「現在就剩蝙蝠的耳朵了，難道耳朵也能看得見東西？」斯帕拉捷有些想放棄，從最初接觸蝙蝠到現在，已經十多個年頭。想來想去，最終他還是決定再試一次；如果沒有結果，就再也不碰蝙蝠！

他用細布塞住蝙蝠的耳朵，再選擇漆黑的夜裡把它們放出去。這下子蝙蝠倒霉了。它們東撞西碰，很快從夜空中跌落下來。斯帕拉捷恍然大悟：原來，蝙蝠在夜間飛翔不是靠視覺，而是靠聽覺來確定方向，觀察目標和捕捉食物！

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由於各種原因，斯帕拉捷只是發現蝙蝠在夜間飛翔靠聽覺確定方向的秘密，但沒有從根本上回答「為什麼」。不過，這已經足以引起科學界的重視。他們沿著斯帕拉捷的足跡，終於揭開了蝙蝠在夜間飛行及抓捕昆蟲的奧秘：原來，蝙蝠能發出一種超聲波，這種超聲波一碰到物體（如昆蟲）就迅速折回來；蝙蝠的耳朵能接受這種波，就會知道物體的具體位置。科學家們進一步研究得知，蝙蝠能聽到的聲音頻率可達300千赫/秒，而人類的一般在14千赫/秒以下。

蝙蝠依靠超聲波在夜間飛行

人類對超聲波的真正運用，已經是20世紀初的事兒。科學家們在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應，從而解決了利用電子學技術產生超聲波的辦法。從此，發展與推廣超聲技術的歷史篇章正式拉開序幕。1922年，德國出現了首例超聲波治療的發明專利。目前，超聲波廣泛用於醫學、軍事、工業、農業等領域。尤其是醫療行業，醫療器械的清洗、消毒、殺菌、實驗器皿的清洗等，都有超聲波的功勞。所以，當我們走進醫院的時候，還是默默感謝一下那位和蝙蝠「較勁」十幾年的科學家——斯帕拉捷吧。

超聲波的廣泛應用（網路圖）

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【人物小檔案】

拉扎羅·斯帕拉捷（1729年—1799年），義大利著名的博物學家、生理學家和實驗生理學家，出生於義大利斯坎迪亞諾鎮。他在動物血液循環系統、動物消化生理等方面都有深入的研究，他的蝙蝠實驗，為「超聲波」的研究提供了理論基礎。其研究成果主要收錄於《略論動物的再生》和《關於陸生蝸牛頭部再生的實驗結果》兩部著作中。