今年安徽的高考作文題是“……操作掃描式電子顯微鏡，觀察蝴蝶的翅膀。通過這臺可以看清納米尺度物體三位結(jié)構(gòu)的顯微鏡，同學們驚奇地發(fā)現(xiàn)原本色彩斑斕的蝴蝶翅膀竟然失去了色彩，顯現(xiàn)出奇妙的凹凸不平的結(jié)構(gòu)。原來，蝴蝶的翅膀本是無色的，只是因為具有特殊的微觀結(jié)構(gòu)，才會在光線的照射下呈現(xiàn)繽紛的色彩……”這段話本身很值得商榷——其一，蝴蝶翅膀真的是無色的嗎？其二，掃描式電子顯微鏡下到底能看到什么顏色？

　　蝴蝶翅膀的顏色：色素色和結(jié)構(gòu)色

　　昆蟲其實都具備極其豐富的體色，這些顏色的來源大致可以分為兩大類。一類主要依靠昆蟲身體表面的化學色素顯色，這樣形成的色彩被稱為“色素色”或“化學色”。不過，很多昆蟲并不僅僅依賴化學色素裝扮自己，閱讀材料中提到的蝴蝶就是如此。

　　作為鱗翅目昆蟲，蝴蝶的兩對翅膀上生有表皮細胞演化而來的無數(shù)鱗片，排列整齊地覆蓋在半透明的基膜上。不同種類的蝴蝶鱗片中，含有不同的化學色素，從而具備了不同的原色。蝴蝶的鱗片還具備溝、脊和瓦片狀等紛繁復雜的微小構(gòu)造，光線在這些結(jié)構(gòu)之間發(fā)生復雜的折射、衍射和反射，最終會呈現(xiàn)彩虹般的夢幻色彩。這些顏色是光線在物理結(jié)構(gòu)上變出的魔術，被稱為“結(jié)構(gòu)色”或“物理色”，這是昆蟲體色的另一類來源。

　　蝴蝶翅膀上美麗多變的色彩，一般是“色素色”和“結(jié)構(gòu)色”齊心協(xié)力的成果。

　　蝴蝶的翅膀經(jīng)常同時擁有很多種顏色，其中凝重的黑色、棕色和黃色往往是鱗片中色素的貢獻，而鮮艷的紅色、藍色以及亮麗的熒光或金屬光澤則是“結(jié)構(gòu)色”的杰作。產(chǎn)生“結(jié)構(gòu)色”的鱗片通常也含有色素，其中的一些嘌呤類和黃酮類的色素晶體還對“結(jié)構(gòu)色”的形成起著重要作用，只是鱗片的原色可能與呈現(xiàn)的“結(jié)構(gòu)色”不同而已。

　　世界名蝶“光明女神蝶”就有著美麗無比的亮藍色翅膀，這正是一種典型的“結(jié)構(gòu)色”翅膀。造就這一奇觀的眾多鱗片，其真實的顏色卻是暗淡的淺棕。但即便如此，閱讀材料中“蝴蝶翅膀本身是無色的”這一說法，顯然完全不符合實際情況。

　　掃描式電子顯微鏡用的是“電子束”，而非“光束”

　　這段高考作文的閱讀材料中還有一個重大問題，那就是對文中的掃描式電子顯微鏡有著錯誤的介紹。

　　掃描式電子顯微鏡通常使用波長可短至0.2納米的電子束進行掃描，放大倍數(shù)能達到可見光顯微鏡的千倍以上。但是，電子顯微鏡的“光”源是電子束，并不是可見光，只屬于可見光波段的色彩概念在這種情況下毫無意義。

　　其實不論最終顯示黑白還是彩色的圖像，它們都是電子顯微鏡把探測結(jié)果轉(zhuǎn)變成人類可見的形式而已，并非被觀測樣品的真實顏色。對著電子顯微鏡這樣的純“色盲”談論顏色問題，有些莫名其妙。

　　而人類眼中無比微妙豐富的色彩，其本質(zhì)是眼睛感光細胞對不同波長可見光的感知。人類可以感知的可見光波段，波長范圍在400-760納米之間。不論是“色素色”還是“結(jié)構(gòu)色”，在可見光顯微鏡下，蝴蝶翅膀的顏色和肉眼觀察相比都不會有本質(zhì)的不同，只是放大的圖像可能會表現(xiàn)出更多的色彩細節(jié)。所以無論我們什么時候看，蝴蝶的翅膀其實總是擁有色彩的！ 

　　（轉(zhuǎn)自：蝌蚪五線譜）