硅藻，看起来漂亮、脆弱、易碎，但这只是假象，它们其实很坚固。科学家在探索这些小精灵的秘密，为的是让我们的世界变得更为坚固。
诺贝尔的成功
诺贝尔奖的创始人--阿尔弗雷德·诺贝尔在大规模生产甘油炸药以前，去了吕内堡的草原。当时，凡是有欧洲盘羊在吃草的地方，就是硅藻土蕴藏地。硅藻土是多细孔、疏松的矿物，它们位于地表下面。诺贝尔发现，这种物质像海绵一样，能吸收液态硝化甘油，并使炸药坚固、稳定，不至于在稍有震动的情况下就爆炸。在此之前，处理这种炸药是非常危险的。诺贝尔成功了，他那采用硅藻土的甘油炸药棒极了，他因此而发了财，同时也为在美国筑铁路、建隧道和开发矿山铺平了道路。
值得一问的是，诺贝尔是否真的知道，他于1870年左右炸上天的是什么东西，因为科学家是最近才弄清楚硅藻土究竟由什么组成。它们由很小的硅酸盐壳，即微小的硅藻壳组成，沙子和玻璃也是由这种结晶质组成的，条件有利时，经过几百万年的时间，硅藻壳能在海底或湖底沉积下来并形成蕴藏地。
尽管如此，有一个问题还是没有解决：为什么硅藻壳这么漂亮、有这么多形状--今天全世界有10万种硅藻壳。
坚硬无比
硅藻处在漂浮之中，因为它们的故乡就是海洋、湖泊等公共水域。它们受到水流的任意冲击，被冲向阳光充足的地方。有的种类也生活在浅滩，因此往往在那里形成又湿又滑的绿色薄层。虽说它们的生活空间如此单调，但它们是世界上最灿烂的生物之一。在显微镜下观察这些单细胞生物，它们有的以柔嫩的星形或三角形出现，有的像很小的透明药盒子，还有的是颇有艺术性的弧形小棍棒。
上世纪30年代，科学家们猜测，这么多五花八门的形状全是由溶解在水里的物质形成的，就像在寒冷的天空中飘舞的雪花晶体一样。2年前，德国不来梅港阿尔弗雷德-韦根极地和海洋研究所（AWI）的生物学家克里斯蒂安·哈姆想了一个主意，他用钳子夹硅藻，想知道硅藻壳能承受多少压力。他认为，这些奇奇怪怪的星形物或细棒是对付捕食者的武器和保护装置，因为这些单细胞生物虽然生活在单调无聊的空间，但它们不是这些空间里独一无二的生命。许多小蟹小虾要追捕它们，比如只有几毫米长的全蹼虾会像妖魔一样，用口器和钳子企图破碎硅藻壳。只有能经受住巨大的压力，它们才能存活下去。
哈姆拿着一个方形小瓶在手里摇动，小瓶里有点状物在游动。"如果你仔细看，就会发现它们是很小的片状物。"哈姆说。瓶里这些绿色片状物就是硅藻，哈姆用这些硅藻作了硬度试验。"然而说起来容易做起来难，因为我们毕竟是在和小于1毫米的生物打交道，工具和测量仪表必须用金丝编织并非常精确。"和慕尼黑蒂尔希研究中心的地层和界面研究所一起，哈姆及其他科学家成功地用一根极细的玻璃针在显微镜下将硅藻压扁；其间，他们发现了一种令人惊讶的"反抗力"。"有一种硅藻在很大的压力下才屈服，"哈姆说，"如果换算一下，相当于一个70千克体重的女人穿了高跟鞋产生的压力；或者用另一种方式表达， 硅藻承受的压力好比是70头大象站在一平方米的桌面上形成的。"
到底是什么使硅藻这么有韧性、这么有反抗力？哈姆在计算机上模拟了硅藻壳的结构及行为，原来加在它们身上的压力被它们的衍架结构分散开来。硅藻硬壳就像筛子，它们有无数细孔，细孔的直径为头发丝的千分之一，通过这些细孔从水里吸收养料，这也是硅藻土具有强吸水性的原因。有时，如果敌人也很硬，必须和它们硬碰硬，那么硅藻壳还有一招，那就是利用消化液制胜。
设计技术的模范
哈姆将继续他的试验，在工业上仿效硅藻壳的特点，把硅藻壳的结构转用到新的技术领域中去。他已为一种新工艺--用纤维加固的塑料轮毂申报了专利，这种轮毂由极细的辐条组成，和硅藻的结构类似。来自外界的压力通过斜撑被引走，轮毂的材料用量可保持在最小。哈姆经常拿着他发明的轮毂去做报告，向听众形象地介绍他设计的产品与硅藻结构的相似之处。同时，这位生物学家还跟研究机构、工业界以及建筑师和设计师们合作，进一步发现硅藻壳结构的哪些细节可为我们设计新产品提供启发。
罗伯特·克劳斯也是一位热衷于水中微小生物的科学家，但这位具有博士学位的生物学家放弃了科学生涯，在慕尼黑郊区的乡村模仿单细胞生物的图案生产首饰。"这些生命的对称性是颇能让人想入非非的，它们有着巨大的美学价值。"他用蜡先做出微小细巧的形象，然后根据这些形象做成模子，再用蜡模浇成金银首饰。除了硅藻和放射虫外，花粉和病毒也是他用来仿效的生物。
硅藻怎么说也有1.5亿年的历史了，它们当然有足够的时间把自己的结构加以完善。硅藻还能为我们生产复合材料提供样板。硅藻不是由纯二氧化硅组成的，它们是硅酸盐片和硅酸盐球及有机材料、蛋白质等的混合物。
可以这么说，每一种形状的硅藻都有自己的硅酸盐配方，因为根据不同的形状，力在硬壳上的分配就不一样。
其实硅藻不是唯一启发人类的单细胞生物，20世纪初，放射虫曾经大受建筑师们的欢迎。放射虫是单细胞动物，它们虽然和硅藻没有亲缘关系，但它们也有一个硅酸盐壳，模样为星状、片状等，而且往往具有编织结构，为人类提供了很多设计参考。
历史的见证
一个湖或一条河，只要看一下它的硅藻分布情况，就可以知道是否曾经有废水排入。慕尼黑大学的两位女生物学家安德烈娅·福格尔和乌塔·雷德可以重现19世纪和20世纪水域的水质--研究100多年以前生活过的硅藻。她们从一个植物标本中采集了安珀河水生植物叶表面的硅藻骨架。硅藻如果获得太多的养分，就会形成某一种成分，要求高的种类便会因不适应这种水域而消失，剩下的就是能在恶劣环境中生活的种类。因为发现了在安珀河里沉积的、能在恶劣环境中生活的硅藻壳，所以她们得出结论：1939至1950年期间，安珀河是最脏的。如果挖到更深的沉积层，那么还可以发现1万多年以前生活过的硅藻壳。
对考古学家来说，硅藻不仅玲珑漂亮，而且是有关过去的可靠信息来源和见证。
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