撰文 比邻星

此花名为蓝色妖姬，据说十分珍贵。

不过，世间本没有蓝色妖姬，染得色多了也便成了蓝色。蓝色妖姬是一种人工制造的玫瑰品种，通过白玫瑰的转基因外加染色处理，在花瓣中表达了一种叫花翠素的色素（紫罗兰里就有花翠素，所以呈现紫色）。说它罕见倒没错，毕竟人造也很麻烦。

转入紫罗兰的色素基因的玫瑰

（图源：wiki）

纵观整个植物界，蓝色的花的确是稀有物种，它们所占的比重不到10%，而且有很多都不是呈现纯蓝色，而是花青素在碱性条件下发出的蓝紫色。而另一个事实是，据一项研究统计，全世界最受人民喜爱的颜色是蓝色——

蓝色这么好看，为什么不长在花上？

花花当然不会按照人类的喜好来开，它们的一切都是为了生存。要想解答为什么蓝色的花少见，首先要解答一个初中生物课的经典问题：叶子为什么是绿色的？

因为叶绿素。

植物细胞中的叶绿体富含叶绿素

（图源：wiki）

这是个标准答案，可为什么偏偏是叶绿素，而不是叶蓝素呢？叶绿素可以帮助叶片吸收阳光，特别是红橙光和蓝紫光，它们不喜欢绿光，所以绿色光被反射出去，叶片因此呈现出绿色。关键就在这里，叶绿素喜欢吸收蓝色光，是因为蓝色光含有的能量更高。对于植物来说，吸收更高能的光线可以提高能量的吸收效率，它们没有理由放弃这样的光。

（图源：wiki）

如此经济实惠的蓝色光，被植物毫不犹豫的吸收，蓝光反射不出来，自然进入不了人的眼睛，这就是蓝色的植物很少见的原因。

不过动物界并不是这样的光景。比如

大蓝闪蝶

（图源：flicker）

炫彩孔雀

（图源：flicker）

蓝色蜂鸟

（图源：flicker）

不对劲。通常来说，动物身体里的色素很多是依靠吃进去的食物来获取的。比如火烈鸟喜欢吃虾，所以它们的身体粉粉的，假如摄入的食物里类胡萝卜素不足，它们看起来就没那么“火烈”了，会呈现黯淡一些的灰色或白色。

“我要吃虾，我都不粉了。”

（图源：flicker）

世界上蓝色的植物这么少，这些动物到底是从哪里偷来的蓝色呢？

是光。我们刚才提到的所有颜色，都是依靠色素呈现的，它们属于化学色。但大自然还有另一种策略，简单来说就是“用光涂色”，通过表面精细的纳米结构使色光发生干涉和衍射，只保留特定波长的色光。这样的颜色被称为“结构色”（structural color），又名“彩虹色”（?iridescence color）。

从直观视觉上来说，结构色看起来闪着金属光泽，有点像时尚配色里的镭射色。而且在不同的角度观察时，会呈现出不同的色彩。

现在让我们把蓝色大闪蝶的翅膀放在显微镜下。

放大后的蝴蝶翅膀

（图源：KQED Science）

你首先会看到堆积在一起的鳞片。假如你徒手抓过蝴蝶，一定会在手指上留下一些粉末状的东西。那就是蝴蝶翅膀上的鳞片。显微镜下的鳞片排列地错落有致。

继续放大，你会发现鳞片并不是一个简单的薄片，它从侧面看就像是“圣诞树”，有好几层分叉。其实，每层分叉都是一层角质层，厚度在几十至几百纳米，这些角质层本身都是透明的，相邻的角质层之前隔着空气层。

闪蝶翅膀在电子显微镜下的样子

（图源：wiki）

你可以把它想象成Lady M的千层蛋糕。一层奶油一层班戟薄饼，交替排列。

（图源：Lady M）

角质层产生的效应和肥皂泡类似。透明的肥皂泡在阳光下会呈现彩虹般的炫彩。这是因为肥皂泡表面的薄膜会发生薄膜干涉。阳光照向透明的薄膜时，一部分光直接在外表面被反射，我们叫它先头部队。还有一部分先折射进入薄膜，在内表面被反射，再折射出薄膜，我们叫它断后部队。射出薄膜后，先头部队和断后部队的两束光相遇，会发生干涉。

从薄膜先后射出两束反射光线。