啄木鸟为了觅食生存，每日啄木重复8000次至12000次，将喙部以每秒20次的频率撞击树干，这相当于我们骑着自行车以每小时25.7公里的速度每天撞墙12000次。啄木鸟为何不得脑震荡？这个疑问，引发了北京航空航天大学生物与医学工程学院王丽珍博士的好奇。

研究中，王丽珍利用运动生物力学观测、解剖形态学等方法全面分析了啄木鸟撞击树干的过程后发现，啄木鸟头部特殊的结构和材质有效地帮助它缓解了啄木给头部带来的冲击力。啄木鸟头部不仅具有线性加速度，还伴有旋转加速度——通过形态学观测手段，发现啄木鸟的上下喙部结构具有不等长的特点，其下喙更加坚硬，承载部分比上喙长1.2毫米，这使得撞击时的应力集中于下颚，从而避免了撞击力转递到脑部造成脑损伤。

研究还发现，啄木鸟特殊的舌骨能够有效减缓颈椎受伤的风险，啄木鸟舌骨自鸟喙下侧开始，左右分叉绕到颅骨后侧，而后延伸到上方，并在前额前方再度交会。啄木鸟啄树干的过程中，不仅需要用力向前撞击，头部向后摆动时的速度、加速度也非常大，而它特殊的舌骨此时就好像“安全带”一样，有效地避免了颈椎向后折断。

人脑中，脑脊液从脑室脉络丛中产生，流遍整个中枢神经系统，犹如脑中永不停息的河流。研究发现，我们的脑室脉络丛每天大约会产生500毫升脑脊液，尽管脑脊液会不断被吸收，但正常人脑中依旧保持着100毫升至160毫升的脑脊液。尽管脑脊液对人脑至关重要，但是当运动过载或有外力反复猛推大脑时，也容易因脑脊液震波的液压传动造成脑部损伤。

所以，尽管人类大脑比啄木鸟的要智慧得多，但它们的脑部结构的确比人类强悍多了。因此，尽管啄木鸟嘴敲击树木时受到的峰值为1200m/s2至1500m/s2（m/s2代表重力加速度的单位）的冲击脉冲，但真正传递到啄木鸟脑部的应力脉冲的强度要低得多，是不会对啄木鸟脑组织造成伤害的。

因此，啄木鸟头部的世界对很多科学家而言依旧是个令人好奇而陌生的领域。国外的一些科学家在啄木鸟的研究方面也取得了很大突破。美国加州大学戴维斯分校的斯瓦伯发现，啄木鸟凿子似的喙部由坚硬的骨头覆以纤维组成，底端布满厚厚的海绵状骨质与软骨，以减弱震荡。喙部以强劲的肌肉与头部骨骼相连，在啄木鸟撞击树木的1毫秒前，肌肉收缩以缓冲冲量，使得撞击强力不经过大脑，直接传递于头骨底部与后部，得以保护大脑。另外，啄木鸟的大脑、眼部与舌头等，亦有防止其大脑损害的保护措施。

据悉，最近几年王丽珍的目标是研究针对冲撞、高速运动的人体医学防护，为飞行员、航天员等提供更好的保护，并将研究成果形成具体的防护产品设计方案，比如头盔等防冲击装备的设计、防护材料研发等。并且，她关于啄木鸟上下颌不等长的防震研究，还能被应用到鞋子的设计中去。（景双善）