各种不同生物质表面的摩擦系数，来源：参考文献1

这得从香蕉皮的结构说起。通过电子显微镜，马浏教授观察到香蕉皮的内侧表层存在着很多的泡状细胞，其中充斥着大量的多糖类生物粘液。当受到挤压时，存有粘液的小泡会发生破裂，同时释放出粘液。这些粘液带来的润滑效果就是让你我摔成四脚朝天的罪魁祸首。

香蕉皮中微泡破裂前/后对比，来源：参考文献1

生物质润滑依赖粘液是非常普遍的情况。生物质粘液的成分较为复杂，不过总体上来说，水果的粘液主要由多糖一类大分子溶于细胞液后所形成。多糖较长的碳链让它们在微观上形成复杂的三维高分子网络，从而获得较高的粘度。

也许你会有这样的疑问，粘度高的流体不容易流动，这不是恰好说明它们内部存在较大的摩擦么？为什么粘液还能起到润滑效果呢？

这是因为在一般的固体接触摩擦中，实际上并非是整个面积都发生接触，而仅仅是表面突起的部分间发生摩擦。如果此时在固体表面间引入液体形成液膜，就能尽量减少直接的固体接触。

而粘液之所以比一般清液润滑效果好,是因为粘液较高的粘度和内摩擦让它们在受压时更难被排除出接触面，从而拥有更大的润滑液膜厚度和润滑面比例。

不过，一旦将这些生物质完全脱水，它们的润滑效力就会消失。

香蕉皮、苹果皮等生物质润滑只是在生活中给我们造成一些小麻烦，但在一些场景中，生物质润滑却能造成重大损失。

日本中部山区的一些地方每隔8年都会出现一次马陆大爆发。因为这种马陆的生命周期为8年，第8年正好是它们从土壤中钻出进行交配的时节。马陆大爆发极为壮观，一平方米范围内的马陆可以达到上百条之巨。马陆给当地带来的最大困扰莫过于当它们大量发生于铁道上的时候。

马陆，考虑到密集症，就不放马陆集群图片了。来源：Veer图库

当地是山区，铁轨存在一定的坡度，一旦大量马陆堆积，列车就会因为碾碎马陆后产生的粘液而打滑，严重时列车车轮在上坡时会完全陷于空转。

当地的列车不得不在长达两个月的马陆繁殖期内中断运营。这种马陆也因此而获得了"火车马陆"的俗名。

另一个方面，我们能灵活行走其实离不开生物润滑。人体内最为神奇的润滑液莫过于关节液了。关节液充满了整个关节腔，为关节活动提供润滑。人体关节需要在几十年间经常承受数百牛顿的压力，它们之所以可以长期保持良好的运转状态，这都是关节液的功劳。在关节液的润滑下（当然也包括整个关节腔的独特构造），关节的摩擦系数仅仅是香蕉皮的十分之一左右，比滑冰和滑雪时的摩擦系数还要低上几倍。

关节液中含有大量的玻尿酸，这也是一种具有润滑性质的生物大分子。除了多糖和玻尿酸，生物体中还有很多种生物大分子的水溶液，比如蛋白质和核酸同样可以形成具有润滑效果的粘液。从这个意义上讲，一切生物有机体在某种条件下都会很"滑"。

研究与生物质有关的润滑现象，与人类的物质生产和身体健康息息相关，不管研究对象看起来多不靠谱，背后的动机却是认真严肃的。

参考文献：

1. 人はなぜバナナの皮で滑るか。

2. 関節の滑りからバナナの滑り、さらに生命科学の広がりへ

3. 科学技術と文化 -バナナの皮が拓いた世界-

4. 生物に学ぶ表面微細構造とトライボロジーの関係

5. ゲルの摩擦と水和潤滑~生物の滑らかな 運動解明へのアプローチ

出品：科普中国

制作：全日精英高校联盟

监制：中国科学院计算机网络信息中心

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