生物界物理现象的启迪

从人造假手谈起

　　在一次自动控制技术的会议上，当一个没有手的 15岁男孩，用假手在黑板上用粉笔写起“向会议的参加者致敬”的时候，大厅里顿时响起了雷鸣般的掌声。人们赞叹不绝，不断地向这种新颖控制技术的创造者表示热烈的祝贺。

　　创造者是怎样使假手能像真手一样工作的呢？这就是我们要介绍的生物电。

　　早在18世纪末叶，人们对生物机体内的生物电流，就已经有所认识。因为生物体内不同的生命活动，能产生不同形式的生物电，如人体心脏的跳动、肌肉的收缩、大脑的思维等等，所以人们就可以借助生物电来诊断各种疾病。

　　生物电的应用十分广泛，生物电手的应用就是其中之一。我们知道，人双手的一切动作。都是大脑发出的一种指令 （即电讯号）经过成千上万条神经纤维，传递给手中相应部位的肌肉引起的一种反应。如果我们把大脑指令传到肌肉中的生物电引出来，并把这个微弱的信号加以放大，那么，这种电讯号就可以直接去操纵由机械、电气等部件组成的假手了。

　　国外一种假手，从肩膀到肘关节，使用了五只油压马达，手掌及手指的动作利用两只电动马达。手臂在发出动作之前。利用上半身的各肌肉电流来作为假手活动的指令。即在背脊及胸口安放相应的电极，用微型信号机来处理那里产生的电流信息，七只马达就能根据想要做的动作进行运转。这种假手的动作与真手臂大致相同，由于主要部分采用了硬铝及塑料，故其重量还不到2.63公斤。据报道，这种假手已能够做诸如转动肩膀及手臂、掌、弯曲关节等等27种动作了。它能为由于交通及工伤事故而被齐肩截断手臂的残废者解决生活和工作上的许多不便。

　　国内在研究生物电控制假手方面，上海假肢厂的工人和上海生理研究所的科技人员，经过共同的努力，已经制造了一种重约1.5公斤，握力达1公斤，可以提10公斤的人造假手。其工作能源是由11节镍镉电池提供的。

　　人造假手的出现不仅为四肢残废的人制造了运用自如的四肢，而且由于生物电经过放大之后，可以用导线或无线电波传送到非常遥远的地方去。显然，这对于扩大人类的生产实践，将会产生具有影响力的改变。到那时，人们可以叫假手到万米深的海底去取宝，或到高炉里、矿井里去操作，甚至可似叫它到月亮上去开垦处女地。

　　生物电的研究，对于农业生产也具有很大的意义。我们常常见到的向日葵，它们的花朵能随着太阳的东升西落而运动；含羞草的叶子，经不起轻扰，一碰就会低眉垂头害起羞来。这些植物界中的自然现象，都是因为生物电在起作用的缘故。

　　植物中的生物电，究竟是怎样产生的呢？有人曾做过如下的实验：在空气中，将一个电极放在一株植物的叶子上，另一电极放在植物的基部，结果发现两个电极之间能产生30毫伏左右的电位差。当将同样的一株植物放在密封的真空中时，由于植物在真空中被迫停止生命活动，所以植物基部和叶片之间的电压也就消失了。

　　这个实验有力地证明，生物的生命活动，是产生生物电的根源。

　　生物发电与通讯

　　老鼠是一种常见的动物，但老鼠能发电，也许你会感到惊奇。有人曾从一个活老鼠身上，获得推动一架频率为500千周的无线电发射机正常工作所需的电能。

　　老鼠中的生物电，据说能供这种发射机维持六个月的正常工作 （每天按工作八小时计算），且自身并无衰减。据测量，从老鼠身上引出的电流，其电流为0.68A。当电压为0．23V，负载电阻为500Ω时，则老鼠最大的输出功率能达155μW。

　　有关研究表明，动物的眼睛也能发电。当人们把一根极细的金属丝通到动物的眼睛神经细胞中，在光的作用下，对这些细胞所发出的电流放大 100万倍，再在示波器的屏幕上进行记录时，发现这种微弱的电流，能随着光照的强度、时间等因素的变化而改变。

　　许多生活在海洋中的鱼类，也具有发电的本领。

　　有人统计过，全世界大约有五百余种具有发电能力的鱼类。鱼依靠自身的电能器官，能在水中黑暗的世界里进行导航、联络、求偶、觅食、攻击以及辨别其他鱼的性别、种类甚至年龄等等。

　　各种鱼的发电本领各不相同，非洲鲶鱼能产生350V的电压；电鳗则能产生500V以上的电压；大鳐鱼产生的电流能把50A的电阻丝烧断。

　　电鳐是发电的能手。它的外形很像一把厚的团扇，背腹扁平，头胸部连在一起，尾部呈粗棒状。电鳐的一对小眼睛长在背面前面的中央，在身体的腹面有一横裂状的小口，两侧各有五个鳃孔。电鳐常栖居在太平洋、大西洋、印度洋等热带和亚热带海域的底部，行动迟钝，体长一般在2米左右。我国东南沿海一带，也有电鳐分布，但体型较小，一般都在0.3米以下。

　　电鳐生长在深水之中，怎么会发电呢？经过解剖研究，原来电鳐头胸部腹面两侧，各有一个肾脏形、蜂窝状的“发电器”，每个“发电器”大约由600个呈六角形的柱状管组成，而柱状管是由一块块肌肉纤维组织重叠而成的，肌肉纤维组织的一面与神经末梢相连，当电鳐的大脑神经受到刺激和兴奋时，电鳐两侧的“发电机”就能把神经脉冲变成电能而放出来。由于一块块的肌肉纤维组织，好像蓄电池中的极片一样，且因柱状管之中充满着胶状质的绝缘物质，所以电鳐放电时的电压高达80V左右。大鳐鱼的一个电脉冲，甚至能使六个100W的灯泡，像霓虹灯广告牌一佯闪光。

　　电鳗生长在美洲中部和南部一带的河流中，特别是在亚马孙河下游和圭亚那河流域最为常见。电鳗体长可达2米，休重约20公斤。虽然没有背鳍，但胸鳍特别发达。电鳗是许多放电鱼类中放电能力最强的一种。它的发电器官由胸鳍上方和测线下面的两排非常发达的纵行肌肉组织所构成。体长 50厘米的电鳗，就能放出电压为40～300V的生物电。个体较大的电鳗，据说能用生物电来击毙像马那样大的动物。所以，人们在捕捉肉味鲜美的电鳗时，不得不将一些家畜赶到河中去，以消耗电鳗的电力，然后用网和手来捕捉已经精疲力尽的电鳗。

　　电鳗的发电器不仅能寻找食物或抵抗敌害，更耐人寻味的是电鳗能利用电能器官，进行水中通信和导航。当雄鳗鱼在接近鱼群中的雌鳗鱼时，发现它们能改变电荷的强度。

　　象鼻鱼也是一种能发电的鱼，多分布在非洲热带地区的河流或湖泊之中。它的嘴很长，头也特别大，约占体重的1／25～l／2 8，这是任何其他低等脊椎动物所不及的。

　　象鼻鱼的发电器官长在尾端的两边，在安静状态时，象鼻鱼能发出低频率的电脉冲，如果有条象鼻鱼在附近时，则发现它们发出的电脉冲能立即迅速地升高，达到一定程度时，双方的电脉冲又降低，逐步恢复到正常的低频状态。

　　象鼻鱼不仅能发电，更令人惊奇的是背上具有一个能接收电波的东西，好像雷达的天线一般。当象鼻鱼的吻部连同眼睛都钻入泥土中寻觅食物时，尾部的发电器就能向四周发射电脉冲。如果遇到敌害，则背部的电波接收器在接到电波的反射信号之后，就能立刻发出警告，象鼻鱼便可以逃之夭夭了。

　　人们利用电来进行空中通讯，是从电报开始的，至今仅有八十多年的历史；但鱼用电来进行通讯，却已有千万年的历史了。更可贵的是鱼能在水中进行通讯，这是一个了不起的本领。虽说人类现代通讯本领已很高超，可以利用无线电波与地球上任何地方进行通讯，甚至还可以与月亮建立联系，但如果要与水下15米深的潜水艇进行通讯，则无线电波的发射功率就一定要在几兆瓦左右，并且潜艇还不能回答信号。随着潜水深度的增加，通讯也会变得越来越困难。但生活在海洋中的某些鱼类，却具有高超的水中通信本领。如一条一斤多重的青花鱼，就能用十分微小的功率与百米之外的同伴建立联系，甚至还能将有关的信号从水中发射到空中去。

　　这种非凡的本领，引起了人们的极大兴趣，近代，在研究鱼类利用电进行水下通讯的基础上，已经研制了一种水下电波发射机。这种新颖的发射机，据说输出100毫瓦的功率时，就能与250米远的目标建立联系。

　　在研究利用生物电进行通讯的时候，生物无线电也是一个重要的研究课题。

　　我们知道，生物活动，不仅会产生生物电，更有趣的还会向空中发射无线电波，如肌肉的活动就能产生无线电波的辐射。当人体在吸气时，胸部的肌肉就能产生辐射频率在1504周 （有时能产生更高的频率）的无线电波。

　　试验还表明，人体中除头颅不能产生无线电波的辐射之外，其它任何地方的肌肉均能产生，更奇妙的是某些小肌肉，发射的电讯号特别显著，如人手中的小指肌肉，发射的无线电讯号最为强烈。

　　生物界的磁学现象

　　磁场对生物的影响，即磁场的生物交应引起人们的注意还为期不久。据测验，人在2000奥斯特的磁场中停留15分钟，对身体还不至于造成危害，如突然靠近加速器磁场时，会立刻失去辨别方向的能力，稍等片刻后，方能适应。当人们突然离开加速器时，又将产生刚进入磁场时的同样反应。强磁场对某些生物的作用更加显著。如果将果蝇蛹放在22，000奥12毫米和9000奥斯特l毫米的非均磁场中，几分钟后果蝇便会死去。约经过10分钟磁处理的果蝇，有50％不能变为成虫，成为成虫的那一部分也活不到一小时，并且有5～10％的成虫呈现出翅和体形畸变。

　　磁场对生命的活动会产生哪些影响呢？我们不妨先做一个试验。在一个潮湿的（温度在18～25℃）玻璃暗室内，安置一个特定的架子，上边放有过滤纸，过滤纸的两端分别与放有水的容器相连，以便使过滤纸团能均匀地吸取水分。过滤纸的上面、放有两类干燥的、没有发过芽的玉米种子，一类玉米种子的胚根朝着地球的北磁极。这样经过一些时间，玉米的种子就能慢慢地开始发芽。有趣的是，胚根朝向地球南磁极的那类玉米种子，要比胚根朝向地球北磁极的那类玉米种子早几昼夜发芽，并且还发现前者的根和茎，生长都比较粗壮，而后者的种子所发的芽，常常会产生弯向南磁极的形态。

　　为了探索其中的奥妙，有人还精心设计了一种试验设备。让种子处在强度高达4000高斯的永久磁铁中、结果有趣地发现种子的幼根仿佛在避开磁场的影响，而偏向磁场较弱的一边。

　　这是什么原因呢？科学工作者经过了几年的研究发现，原来植物的有机体，是具有一定的磁场和极性的，并且有机体的磁场是不能对称的。一般说来，负极往往比正极强，所以植物的种子在黑暗中发芽时，不管种子的胚芽朝哪一个方向，而新芽根部是朝向南方的。

　　经过研究，科学工作者还发现弱磁场不但能促进细胞的分裂，而且也能促进细胞的生长，所以受恒定弱磁场刺激的植物，要比未受弱磁场刺激的根部扎得深一些，而强磁场却与此相反，它能起到阻碍植物深扎根的作用。

　　但任何事物并不是绝对的，有关的试验表明，当种子处在磁场中不同的位置时，如果磁场能加强它的负极，则种子的发芽就比较迅速和粗壮；相反，如果磁场能加强它的正极，则种子的发育不仅变得迟缓，而且容易患病死亡。科学工作者曾经在堪察加半岛进行这样的实验，在种植落叶松的时候，不是按通常那样彼此之间是相互平行的，而是径向种植的，各行的树朝南、东西和西南方向排列，结果有趣地发现，生长最好的是以扇形磁场东部取向的那些树苗。根据这个科研成果，在载种落叶松时，人们采用了一种粘性纸带，在纸带上放置已按预定方向取向的种子来进行播种。

　　磁场对动物的生命活动，也有一定的影响。人们曾经用鱼类、老鼠、白蚁、蜗牛、果蝇和蚯蚓等动物做实验，结果发现鼠类在很强的均匀磁场中，生长缓慢而且短命；在不均匀的磁场内，其死亡率会增加；在高达3000～4000高斯的稳定磁场下，能使它性欲周期消失；在经过永久磁铁磁场作用的老鼠，对于通常情况可以致死的辐射剂量，具有较强的抵抗能力。

　　人们很早就发现白蚁常常按照磁场的方向来休息。有人曾经故意把它按东西方向横放着，然后拿到磁场非常强的人造磁场中，发现它仍会按照新的磁场方向挪动身体的位置。

　　蜗牛的运动也是一样。当外界磁场强度在0.l～0.2高斯左右时，它辨别方向的能力最为灵敏；当外界磁场强度增大时，分辨方向的能力就会很快消失。

　　一般的蠕虫，当外界磁场超过10高斯时，其辨别方向的能力也会消失。

　　地球诞生以来，地球磁场不但改变方向，而且经常倒转。螃蟹是一种对磁场十分敏感的动物，面对着磁场不断变化的情况，它不得不采取一种折衷的办法，以不变应万变，既不向前走也不向后走，而是横着走。地球的倒转对这种老资格的动物来说，就没有什么影响了。

　　生物中的光学现象

　　光是太阳辐射到地球上来的一种能量。人类视觉能看到的光，其波长一

　　-8般在 7，7000～400，000A（1A=1×10厘米=0.0001微米）之间。虽然这段光波的光，也能产生热量，但没有红外线产生的热量大。红外线的波长在0.1毫米～7700埃之间，紫外线的波长在4000～3000埃之间，它们都位于人类的视觉范围之外，但动物（特别是昆虫）的视觉范围比较广，常常能延伸到短光波之中。

　　生物在亿万年的进化过程中，由于受到太阳光长期的直接作用，所以其生命活动和光有着密切的关系，即光对于加速或降低生物的新陈代谢和习性，都会产生很大的影响。

　　大多数鸟类在春季进行营巢、产蛋、育雏等等，那是因为这个季节是一年中日照逐渐增长的美好时光。许多鸟类从秋季就开始停育、换羽、育肥、流浪或迁徙，那是因为这个季节，是一年中日照逐渐缩短的时期。

　　在一般情况下，大多数鸟类必须在光照时间为14～16小时的白天下进行繁殖。为了改变这种情况，人们在鸟类停育的冬季，每天晚上给它们补充光照，使白天的时间延长到14～15小时，则有趣地发现已经停止的生殖腺又能重新活动。

　　根据这个特点，人们常采用补充光照的方法来提高家禽的产蛋量。如在14～15小时的光照条件下，夏德林种鹅的产蛋率能提高70％；土伦兹品种鹅的产蛋率能提高20％；罗马尼亚种鹅的产蛋率能提高25.9％；普通信鸽的产蛋率能提高64.6％；火鸡和朱鸡的产蛋率能提高40％；普通家鸡的产蛋率能提高25.3％～77.6％。

　　为什么采用补充光照的办法能提高家禽的产蛋量呢？经过研究发现，家禽生蛋与它的脑垂体有很大关系。当脑垂体分泌催卵激素时，就能促进家禽的卵巢生蛋。实践证明，要使脑垂体分泌这种催卵激素，就一定要有比较长的光照时间，所以一般家禽在春季的产蛋量要比冬季多。

　　不同波长的光线，对生物的生命活动也会产生一定的影响。人们又用家禽做试验，结果发现受到红光照射的家禽，它的产蛋量增加很少，有的甚至没有增加。

　　自从科学工作者揭开了家禽产蛋量与光照之间的秘密之后，人们一方面在选择鸡种和饲料上面下功夫；另一方面利用光对家禽生理活动的影响，加以精心的饲养和管理，结果使家禽的产蛋量大幅度提高。有些良种母鸡，已经达到每年下蛋360～370个的新水平。

　　光对于鱼类的生活习性，也能产生明显的影响。人们一方面观察在自然光线照射下，鱼类在早晨和晚上的活动情况；另一方面研究了在用人工光线的照射下，鱼类的反应情况，结果发现随着光线颜色的不同，被照射的鱼类

　　（特别是鳗鱼、鲭鱼等）会表现出不同的反应。

　　当光的颜色从波长较短的青色光变换到波长较长的红色光时，发现光的波长愈短，鱼的活动愈活泼；相反，当光的波长愈长，则鱼的行动愈迟钝。在蓝色光和绿色光的照射下，鱼可以做大范围的活动；在黄色光的照射下，鱼群开始集结到照射灯的附近，行动变得不活跃；在红色光线照射下，鱼群密集在一起，行动大为迟钝。

　　人们又用虾做实验，结果发现，当用红灯照射时，它们会一动不动地浮到水面上来。

　　鱼类分布在海洋中各个不同的水层。人们一般习惯地把生活在海洋较底层的鱼类，称为底层鱼类，如我国的大黄鱼、小黄鱼、鲳鱼等；而把生活在接近海面或海面以下的鱼，称为中上层鱼类，如我国的马鲛鱼、鲐鱼 （俗称油筒鱼）、太平洋鲱鱼 （俗称青鱼、青条鱼等）。中上层的鱼类一般都具有敏锐的视觉，发达的测线以及适应迅速游动的体型，所以捕捉比较困难。

　　自从人们发现光对鱼的生活习性能产生影响之后，近年来世界各国在充分利用底层鱼类资源的同时，积极发展“灯光围网渔业”。这是一种先进的捕鱼方法，利用灯光把鱼诱集起来，然后用围网进行捕捉。

　　昆虫的生长发育和生活习性，与光也有密切的关系。生活在苍郁的林中，植物的茎 （或根）中、地下或大多数仓库中的昆虫，由于它们习惯于弱光，所以若增强其生活环境的光度，则它们的活动就会受到抑制。而许多有翅的昆虫就具有很强的趋光性，它们在夜间飞行时，都是利用光线辨别方向的。利用这个特性，人们常常用橙、黄、绿、蓝、紫和紫外光 （因为昆虫看不见红光，所以一般不采用红光）来诱捕大量有害昆虫，侦察虫害发生的时期和数量。

　　人们曾用不同波长、强度和照射周期的光做试验，结果有趣地发现，家蚕的幼虫在白色光线照射下 （红色光次之）生长最快，起眠也比较整齐；当用绿色的光线照射时，发现家蚕的结茧很大；用短波光照射能促进蚕的生长，而长光照射能迟延蚕的生长。

　　光的颜色，除了对昆虫的生长发育产生影响之外，还能在一定程度上改变其生活的习性。如用黄色的光线照射蚂蚁时，发现它们在受到刺激后能立即去搬移蚁卵；当用绿色的光照射竹节虫时，发现它们受到刺激后能立刻变色。

　　植物和光的关系，可以追溯到远古的年代。在白垩纪中叶以前，根据当时植物的特征进行判断，地球上还没有直射的阳光，那时地球的表面是一片水汽雾和密密层层的云海。但自从白垩纪中叶起，地球上开始有直射的阳光后，这种浑浊的局面才逐步澄清，大地也渐渐变得暖和起来了。

　　环境的改变，对于植物的进化起着决定性的作用。一种完全新颖的植物类型——被子植物，就是在这种形势下诞生的。它一经出现，就非常迅速地在地球大陆上排挤裸子植物而大量地进行繁殖。

　　对于植物来说，光的作用是一种非常有用的刺激剂。它不仅对于植物茎的大小、形状、生长方向、生长程度以及茎上芽和分枝的产生能起到很大的影响，而且能以直接的光压和辐射能，为植物的生长创造最适宜的条件，促使植物两种最基本的生命活动过程——同化作用（光合作用）与蒸腾作用（水分的吸收和蒸发）顺利的进行。植物生命和光的关系，还表现在其他的许多方面。如植物的开花时节，与光照的关系就很密切：

　　为什么鲜艳华丽的桃花，必须在春回大地、群营乱飞的清明时节开放？

　　为什么雅致素淡的荷花和灿烂多娇的兰花，必须在炎热的夏季开放？

　　为什么馥郁芬芳的桂花和瑰丽多姿的菊花，必须在秋高气爽的中秋佳节开放？

　　为什么清香贞洁的梅花，必须在已是悬崖百丈冰的数九寒天开放？

　　这种情形的出现除了和温度、水、肥料等因素有密切的关系之外，有关的研究表明，在很大的程度上，光照的周期、光照的颜色对开花的时节，能起到决定性的作用。

　　生物界的热现象

　　任何一个化学反应过程，都因为参加反应的物质中，原子最外层电子的运动状态改变而伴随有温度的变化。这个过程中温度的变化可能是负值 （吸收热量），也可能是正值 （放出热量）。温度变化是物质分子热运动的表现形式。分子运动愈快，物质温度就越高。生物界的热——动物的体温，主要是由生物能（生命物质的化学能）提供的。这里，我们既不讨论由体内分子热运动所表现出来的能量，也不讨论生命过程中化学能的变化，而主要讨论生物体热力学和生物对热信息的感觉器两个问题。

　　在炎热的夏天，南方的水牛喜欢到池塘浸泡；鸡会张开嘴不停地喘息；山羊躲藏在树荫下面……这都是因为它们没有汗腺来调节体温。但人们除了寻找和制造凉爽的条件之外，还可以通过汗腺来进行体温调节。

　　在研究活机体与其环境间的热相互作用的时候，可以沿用工程系统热力学的某些概念。活机体的热力学与化学过程的热力学差别很大，而活机体与热机系统的热力学差别就更大。之所以产生这种差别，是因为被看作热力学系统的活机体不断地发生产热的可逆反应；而非生命热系统中若发生产热，总可以看作是处于平衡的可逆反应。

　　有些动物的体温，是随环境温度的变化而变化的，这类动物叫冷血动物；有些动物的体温不大受环境的影响，体温保持相对恒定，叫恒温动物。体温是决定活机体内化学反应速度率的一个主要因素，体温升高一度时，基础代谢强度增加 7％。大多数高等动物的体温是恒定的，其调节体温不是控制产热，而是调节散热机能。恒温动物的散热主要是以红外线辐射的形式进行，又因为红外线辐射携带大量的信息，于是一些动物 （特别是夜行动物）进化出了能接收红外线信息的器官，例如蛇就是利用红外探测器在夜间捕食小鸟的。下面我们就顺便介绍一下动物的体外感受器。

　　人们发现，蟒蛇科的蛇的唇口和响尾蛇亚科的蛇的颊窝红外感觉器的效率超过了它的视觉，其方向性和选择性比人造红外线探测器精确很多。因此，瞎眼睛的蛇也能根据红外线辐射来追踪和捕获猎物。蛇还能在来自太阳、热石头等干扰场中，识别活的动物，对死鼠则不予理会。可见，生物界的红外装置抗干扰和识别能力是很高的。

　　感受红外辐射的还有深水乌贼。深水乌贼的热视眼分布在乌贼尾部的整个下表面。当热视眼接收到红外线信息后，引发视觉神经产生脉冲，脉冲信号被送入神经中枢加工、处理。此外，蚂蚁、蚊子也对红外辐射很敏感。研究生物界的红外探测器，探索生物界利用红外感受器接收、加工处理红外线信息的秘密，将有助于研究、设计和制造新型的红外装置，增强人类认识和改造自然的能力。

　　电光鹰眼

　　侵略者为向外扩张领土，不断地在边境制造事端。一天拂晓，狡猾的敌人以强大的集群坦克对我边境发起了进攻，我指挥员获取情报后，立即命令高空侦察机飞临敌方上空侦察。

　　侦察机刚一飞入目标区，就被敌人雷达发现，他们刚要使用高炮射击，侦察机突然跃升至l万米高空，连敌人刚装备的新式防空导弹也望尘莫及。侦察机在高空启用电光鹰眼系统，地面的河流、山峦、桥梁、建筑物在电光鹰眼的荧光屏上一览无余。突然，飞行员发现公路上出现许多绿色亮点，侦察员调节仪器精心观察，荧光屏上显示出一群正在缓慢爬行的坦克，于是立即把这一情况报告给司令部。不到10分钟，空军强击机群立即起飞，据空中侦察员提供的方位，很快捕捉到了目标，还在坦克群毫无察觉中，装有电光鹰眼系统的导弹纷纷射击，顿时，一团团火球四起，先头坦克当即被击毁，后尾坦克也被击中，其余车辆前进不能，后退不得，只好等着挨打。不到 1小时，敌坦克群全部被歼。

　　在这场战斗中，立下大功的电光鹰眼就是仿照鹰眼的结构原理制成的。鹰眼有两个中央凹，一正一侧，其中正中央凹能接收鹰头前面的物体像。中央四中的光感受器叫视锥细胞，它的密度高达每平方毫米100万个，比人眼的密度要高677倍。感光细胞越多，分辨物体的本领就越大。此外它还有叫做梳状突起的特殊结构、能降低视觉细胞接收的强光。所以，在强光下鹰眼不用缩小瞳孔，也不感到眼花，而仍然具有很高的视觉灵敏度。

　　由于具备这些特点，鹰眼能在空中迅速准确地发现和识别地面目标，井能判断出目标的运动方向和速度大小，这是人眼和普通雷达都望尘莫及的。因此，人们根据鹰眼结构制造出了电光鹰眼系统，这种电子光学装置配备有装上望远镜的电视摄像机和电视屏，飞行员在高空中只要盯住电视屏，就可以在飞机上看到宽阔的视野中的所有物体。