向自然学习最狡猾的诡计,人类将伪装变成一门精巧的科学。(见本刊今年第7期封二、封四图片)

士兵匍匐在丛林的一端,对目光敏锐的敌人来说,就像是一丛灌木;离士兵不远处悬挂着一支自动枪,看上去同样和一堆簇叶差不多;一架飞机轰鸣着从头顶飞过,士兵抬头望去,除了灰色的天空其余什么也没有。

色彩艳丽的蝴蝶停在花上,而看上去不过在花上多一片花瓣;企鹅静悄悄地在水中滑行,但对深水攻击者来说,企鹅那白色的腹部已和闪烁着亮光的明亮水面浑为一体;从水上往下看,企鹅消失在深深的水里。

人类、器械以及动物全都消失在其四周环境中——得到了伪装的保护,这就是发生在匿藏者和搜捕者间最基本的游戏,其根本目的是为了生存。

为了使得这种神奇的遁逃行动获得成功,无论是人类还是动物,都需要遵循物理学中的一些基本定律和法则。对于人类来说,不论逃避者还是追捕者,都会受到类似的心理学方面某些原则的愚弄。如果某样东西或某个人看上去不是敌人认为应该是那样的话,那它(他)就等于根本不存在了。

在隐蔽和耍花招蒙骗对手方面,当今的那些伪装军事专家看来同自然界中发生的那些伪装动作在技艺上相差无几。马萨诸塞州奈提克军队研究及发展实验室里,科学家们所从事的研究工作已大大超出了我们早已熟悉了的用斑斑驳驳绿色伪装起来的军队制服和卡车,他们能够改变我们所熟悉的那些物体的外形,消除物体的阴影和轮廓,使多维立体物变为平面物,并能运用科学的方法将主物体颜色和背景的颜色混合成一体,形成复杂的色彩异变,实验室反间谍部负责人沃文 · 兰姆斯雷(Alvin Ramsley)说:“伪装在很大程度上是一种属于光学方面的问题,并同式样的设计以及颜色的选择有着很大联系。”除此之外,由于该问题牵涉到蒙骗观察器官——眼睛,所以光线在其中起着十分关键的作用。

依据不同的表面质量,物体能够以不同方式反射、散射或吸收光线,粗糙的呈颗粒状的物体如砖面,能均匀地吸收或散射光亮;平滑的表面,则会随着视觉角度的变化,逐渐由亮转暗,你如果围着才擦洗得锃亮的小汽车走上一圈,就会观察到上述现象。

至此,我们得到伪装第一规则

如欲藏匿一物体,则使其表面光线反射、散射及吸收能力同其背景相一致

如果物体同它所处环境略有不协调,就将被辨认出,伪装的基本原则,就是去减少和消除物体同四周环境的不一致。

在军事中,常用染色、涂料或安装伪装结构等方法来降低物体和四周环境在光亮度和颜色上的反差,借以达到使物体同其环境保持一致的目的。一辆光洁并涂有鲜艳色彩的吉普之所以在黑暗中一眼就被认出来,就是因为车身和周围的漆黑背景在颜色上抵触,如果把车身涂上暗深一些的颜色,就不易被发觉了。

自然界中此类事是极寻常的,但进化论在某些情况下所起的作用要比军事上的那些伪装手段高明得多,如有些热带地区的树皮虫,能在各种季节气候里,始终同其身边的环境在颜色上保持一致。

滚动的雨珠

许许多多生活在树丛中的昆虫能和它们四周的颜色相一致,可是,如同昆虫学家安尼特 · 耶鲁(Annette Aiello)和罗伯特 · 西尔伯格拉德(Robert Silberglied)发现的那样,下雨时,有昆虫待在上面的树叶会变成比昆虫身子更深一些的棕色,这是因为雨水粘附在树叶上,改变了光线的反射方式,但是大多数雨珠却立刻从甲虫光滑的壳背上滴落下来。在树叶已经改变颜色的情况下,昆虫仍旧保持其本来的颜色,这就不可避免地要被它的天敌发现。

唯独在树皮虫身上不会发生类似的厄运,因为雨水也依附在它身上,于是,这种昆虫便跟随着树皮一起变成深色。

如果敌人的眼睛能被蒙骗过去,那么,它们的大脑也能轻而易举地被蒙骗过去。军事专家们说,大脑是一个对通过眼睛摄取得到的信息进行收集、编类、分析的器官,如果大脑最终组装起来的图像和记忆中的相一致,就会有一个概念同它联系起来,比如说士兵这一概念;但如果大脑形成的形象是陌生的,比方说,士兵在草木丛中,披戴着和四周草木颜色一样的保护色作战装备,大脑就会忽视这一点,就不再把脑中的形象同士兵的概念联在一块了。

至此,我们得到伪装第二规则

如欲藏匿一物体,则必须在对手面前呈现一个不为其所熟悉的形象

奈提克实验室反间谍部科学家在试图做到上述这一点上作了许多努力,其中一个曾在第二次世界大战中被运用过的方法,是把称为“外形变异者”的伪装构件和建筑物或车辆连挂起来,这种构件是一些外形如同积木拼板的巨大木块。一辆军用卡车或者建筑物给人的印象是箱状,使用了伪装构件便使得卡车或建筑物的外形变得不那么四四方方,即改变了其真实模样,创造出了一个完全陌生的外形,经此伪装之后,任何人也无法在远处将其真正的外形和轮廓辨认出。

无论是在军队中还是动物王国内,更常见的方法是用色彩的异变来达到将外形轮廓伪装起来的目的,这里提到的,显然也正是斑马身上的黑色条纹所起着的作用。横贯斑马全身的粗黑线条把斑马的真正形体分割成为许多看上去似乎是互不相干的部分;而且,处在容易见到的背部及侧面躯体上的线条要比肚子上面的明显更粗些。美洲虎身上的斑点和长颈鹿身上的斑纹,同样起着一种把外形轮廓破坏的作用。

空军的一些战斗机涂有保护色,并画上灰色的、尖尖的几何图形,为的是不让敌机驾驶员捉摸出行动方向。甚至在现今的雷达时代,通过视觉来估计目标依然十分重要,兰姆斯雷说,广泛使用军服、建筑物和运输车辆上的斑纹保护色,仍能有效地迷惑住敌人的眼睛。

自然界中还有许多生物,能利用光来消除自身的形体轮廓。在夏威夷大学工作的两位海洋学家理查德 · 扬(Richard Young)和弗莱德里克 · 曼切尔(Forederick Mencher)发现,某些柔鱼能从身上发出“冷光”,使处于它们水下的捕食者看不见它们的行踪。萤火虫发出的光使它在夜空中能看见东西;相反,柔鱼的光却能使其在阳光下不被发现。柔鱼甚至还能根据太阳光线的强弱调节自己发出光的亮度,保持这一重要特色是因为,如果发出光太强会引起注意,而太弱了又会暴露其真实面目。

在伪装中,影子一直是个大问题。由异变色彩和图形伪装得很不错的物体,哪怕颜色已经能和四周环境保持一色的物体,也会因其影子而从空中被识别出来。空军把篷帐状伪装披盖在停着的飞机上,透过伪装网的阳光会在地上产生出一种斑驳的投影效果,这样一来,飞机的真正影子不但被冲淡,而且还被破坏——照射在伪装网上的阳光在飞机影子上构成了外形破坏图案。

另外还有一种消除讨厌的影子的方法:使物体变低矮,低矮物体在阳光下出现的外形轮廓影子显然要小得多。当然,消除影子的最好办法就是使物体变透明。发展近乎全透明的军用运输车辆目前看来还不可能,但在自然界中,这种难以被发现的透明动物却比比皆是。举个例子,在南美的丛林里,透明翼蝴蝶不会产生任何阴影,它有着一对象玻璃那样透明的翅膀。孩儿鳗以及另一种生活在珊瑚礁群中的鱼同样全身呈晶莹透明状;珊瑚鱼周身除内脏器官之外,几乎无法被认出。

对一些体积和质量都比较大而且颜色均匀分布的物体来说,光线造成了特别的麻烦,比方说,太阳光照射在一个球上,球体的上部被照亮,而球体下面部分的颜色是逐渐变深的,这就是我们把球看作是立体的球而不是平面圆形的原因。

采用外形改变方法就是使立体物看上去是一个平面物,使物体上部呈深色而下部则变得明亮,当这样的物体上部被照亮时,整个物体看上去就是一种颜色,再也不会从它所处的背景中显眼地暴露出来,因而很容易被忽视掉。

外形改变方法去在军事上常常局限于运输飞机和喷气式战斗机。自然界中此法则十分常见,而且在水中特别有用,不管是对各种鱼类还是对有着紧紧的黑白肌肤的企鹅来说。从上往下看,它们深色的背脊和身下水的颜色样差无几;从下朝上看,它们那浅色的腹部又溶化在太阳光芒之中了。

由此,我们得到伪装第三规则

物体本身颜色同其四周环境旗色对比越是强烈,它就越易被发现。

如果没有任何色彩的对比,我们的眼睛就无法去搜寻目标。

在奈提克实验室里,科学家们用四种颜色来作为设计伪装的保护色,这四种颜色是墨绿色、米色、棕色和黑色。最近,美国和联邦德国决定再从中剔去米色。新型军事运输车辆将在兵工厂内用除米色以外其余三种颜色涂上保护色,每辆车将第一次有自己独特的伪装图案。

专家懂得怎样去把各种颜色调配成某种图案,从而使军用车辆或军人不易被敌人发现,他们同样也知道,这些色彩和图案只有在几百码以外才能发挥其最佳效果,超过这一范围,物理学的其它一些定律就开始起作用了。

变色龙的外衣

愈是远离涂有色彩图案的物体比如一辆卡车,就愈难以辨认出车上不同的颜色,接着,在远到一定距离之后,各种颜色就融为一色了。兰姆斯雷说,“正是在这一点上你失去了对颜色的辨别能力。棕色和绿色会混合成一种颜色,这时,你所能看到的变化,不过是颜色亮度的强弱”。

这种现象是怎样发生的呢?兰姆斯雷解释说:“物体越是远你而去,眼睛视网膜上的影像也就越小,因而只有极少的视锥——视网膜内感觉颜色的细胞——能够辨别出图案。”

大自然轻易恩赐给蜥蜴的一种匿藏技艺却使军队专家们大伤脑筋。早在十年前,奈提克专家们就开始着手研制一种“变色龙”式战斗服,该衣服的颜色会根据不同的环境自动改变。身着这种服装,士兵不论是从丛林、海滩或者岩石朝哪里移动,都会立即隐没在其经过的四周环境中。

变色龙是通过体内荷尔蒙来获得变色技艺的,对作战部队来说,要做到这一点是不现实的。用电的方式来改变服装的颜色同样也不可能。兰姆斯雷说:“专家们最终认为,‘变色龙’式战斗服生产价格太高,而且使用起来也太麻烦了。”

这就是说,自然可以将伪装技术安排到基因之中去,而我们却无法做到这一点,就这一点来说,自然仍将继续领先于人类。

[Science Digest,1983年12月]

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*本文作者罗斯在纽约大学教授动物生理学,并著《动物王国分类》一书。