0:00:06.634,0:00:10.947
1977年，物理学家爱德华·珀塞尔[br](Edward Purcell)

0:00:10.947,0:00:12.900
计算出，如果你推动一个细菌

0:00:12.900,0:00:14.198
然后任它而去，

0:00:14.198,0:00:16.947
它将在大概一百万分之一秒内停止运动。

0:00:16.947,0:00:18.992
在这样短的时间内，它运动的距离

0:00:18.992,0:00:21.173
小于一个原子的宽度。

0:00:21.173,0:00:23.203
这种情况适用于精子

0:00:23.203,0:00:24.664
和其它很多微生物。

0:00:24.664,0:00:27.615
它们都必须非常小。

0:00:27.615,0:00:31.340
微生物栖生在一个完全不同于我们的世界，

0:00:31.340,0:00:32.704
对它们来说，渡过一英尺水

0:00:32.704,0:00:34.723
都将极其困难。

0:00:34.723,0:00:37.741
不过为何大小对于“游泳者”如此重要呢？

0:00:37.741,0:00:39.365
是什么使得精子的世界

0:00:39.365,0:00:40.765
与抹香鲸的世界

0:00:40.765,0:00:42.621
有着完全不同呢？

0:00:42.621,0:00:44.346
为了找到答案，我们需要潜入

0:00:44.346,0:00:46.197
流体的物理世界。

0:00:46.197,0:00:47.955
试着从这个角度来想一下

0:00:47.955,0:00:49.855
想象你在一个游泳池里游泳

0:00:49.855,0:00:52.618
有你和一大堆的水分子

0:00:52.618,0:00:54.446
水分子的数量级是你的

0:00:54.446,0:00:57.152
千万亿万亿倍

0:00:57.152,0:00:58.599
所以，你庞大的身躯很容易

0:00:58.599,0:01:00.526
在它们中间前行

0:01:00.526,0:01:02.910
但是如果你非常小的话

0:01:02.910,0:01:04.626
小到和水分子差不多的话，

0:01:04.626,0:01:06.630
突然之间，就变成你在一游泳池的人

0:01:06.630,0:01:07.965
中间游泳。

0:01:07.965,0:01:10.132
不同于轻松地在一堆

0:01:10.132,0:01:11.599
小小的分子中挥动游弋，

0:01:11.599,0:01:13.557
现在每个水分子

0:01:13.557,0:01:16.069
都像另一个人，你必须推动划过他们

0:01:16.069,0:01:17.736
才能到达别的地方

0:01:17.736,0:01:20.979
1883年，物理学家奥斯本·雷诺[br](Osborne Reynolds)

0:01:20.979,0:01:23.102
计算出一个简易的常数，

0:01:23.102,0:01:26.016
可以预知流体的表现能力。

0:01:26.016,0:01:27.483
这个常数叫做“雷诺数”，

0:01:27.483,0:01:29.505
它适用于简单的个体，

0:01:29.505,0:01:31.238
比如“游泳者”的大小、

0:01:31.238,0:01:32.529
游的速度、

0:01:32.529,0:01:33.598
流体的密度、

0:01:33.598,0:01:35.649
以及流体的

0:01:35.649,0:01:36.905
黏度或稠度。

0:01:36.905,0:01:38.744
这意味着

0:01:38.744,0:01:40.742
大小不同的生物

0:01:40.742,0:01:42.739
生活在完全不同的世界。

0:01:42.739,0:01:44.708
比如，由于极其巨大

0:01:44.708,0:01:46.114
抹香鲸生活在

0:01:46.114,0:01:48.385
大雷诺数世界。

0:01:48.385,0:01:50.129
它拍打一下尾巴，

0:01:50.129,0:01:52.510
可以向前游很远。

0:01:52.510,0:01:54.251
同时，精子生活在

0:01:54.251,0:01:56.208
低雷诺数世界。

0:01:56.208,0:01:58.381
如果精子停止摇动尾巴，

0:01:58.381,0:02:00.936
它向前的距离不会超过一个原子。

0:02:00.936,0:02:03.102
想象一下变成精子是什么样的

0:02:03.102,0:02:04.560
你需要把自己放到

0:02:04.560,0:02:06.010
它所在的雷诺数中。

0:02:06.010,0:02:08.151
想象自己在一罐蜜糖中，

0:02:08.151,0:02:09.368
你挥动手臂的速度

0:02:09.368,0:02:12.142
和分针一样慢，

0:02:12.142,0:02:13.596
你就能明白

0:02:13.596,0:02:15.614
精子对抗的是什么

0:02:15.614,0:02:17.849
那么，微生物是如何移动的呢？

0:02:17.849,0:02:20.186
许多根本不考虑游泳。

0:02:20.186,0:02:22.796
它们让食物带着前行。

0:02:22.796,0:02:24.023
就像一头懒牛

0:02:24.023,0:02:27.073
等着它嘴下的那块草长回来。

0:02:27.073,0:02:29.041
但有些微生物会游泳，

0:02:29.041,0:02:32.009
它们有惊人的适应性。

0:02:32.009,0:02:33.469
其中一个方式就是

0:02:33.469,0:02:35.827
改变纤毛的形状。

0:02:35.827,0:02:37.550
灵巧地弯曲纤毛

0:02:37.550,0:02:39.992
可以使动力

0:02:39.992,0:02:41.425
大于阻力。

0:02:41.425,0:02:44.030
单细胞生物，比如草履虫

0:02:44.030,0:02:45.522
就可以在

0:02:45.522,0:02:47.715
水分子中前行。

0:02:47.715,0:02:49.777
还有更绝的，

0:02:49.777,0:02:52.496
就是细菌和精子的方法。

0:02:52.496,0:02:54.897
它们并不把前后摆动纤毛，

0:02:54.897,0:02:57.359
而是旋转着，就像螺旋拔塞。

0:02:57.359,0:02:59.206
同酒瓶中的螺旋拔塞

0:02:59.206,0:03:01.992
将旋转运动转化成向前运动一样，

0:03:01.992,0:03:05.117
这些微小的生物旋转着螺旋状的尾巴

0:03:05.117,0:03:06.627
使自己向前，它们世界中的水

0:03:06.627,0:03:10.255
它们世界中的水同瓶塞一样硬。

0:03:10.255,0:03:12.509
另一种办法更加奇怪。

0:03:12.509,0:03:14.531
一些病毒选择了蝙蝠侠的方法。

0:03:14.531,0:03:17.251
它们用抓钩将自己拉起。

0:03:17.251,0:03:18.808
甚至还能

0:03:18.808,0:03:21.767
像弹弓一样将自己弹过去。

0:03:21.767,0:03:24.219
另一些用化学方法。

0:03:24.219,0:03:27.508
幽门螺旋杆菌只在胃中的[br]

0:03:27.508,0:03:29.260
酸性粘液中生活。

0:03:29.260,0:03:30.609
它们释放一种化学物质

0:03:30.609,0:03:32.721
使周围的粘液变薄，

0:03:32.721,0:03:34.674
从而划过粘液。

0:03:34.674,0:03:35.678
并不奇怪，

0:03:35.678,0:03:37.147
这些家伙也要对

0:03:37.147,0:03:39.058
胃溃疡负责。

0:03:39.058,0:03:41.280
所以，当你近距离观察

0:03:41.280,0:03:42.984
我们的身体和这个世界，

0:03:42.984,0:03:45.112
你可以看到各种各样的小生物

0:03:45.112,0:03:47.121
用聪明的方法

0:03:47.121,0:03:48.777
应对棘手的情况。

0:03:48.777,0:03:50.124
如果不去适应，

0:03:50.124,0:03:52.626
细菌找不到寄主，

0:03:52.626,0:03:55.383
精子也遇不到卵子，

0:03:55.383,0:03:57.546
这意味着你也不会得胃溃疡，

0:03:57.546,0:04:00.711
但你最初也不会出生。