仿生学(Bionics)是上世纪60年代兴起的一门学科，通过研究生物的运动机理、形态构造可以对人类在微纳机械设计等多领域提供重要指导价值。
昆虫在长期进化过程中发展出与其生存环境相适应且功能优异的器官系统，而蜜蜂作为典型的膜翅目昆虫，在花蜜（粘性微流体）转运过程中展现出了十分高效的性能，在每一次外出飞行获取的液体食物所具有的能量，不仅需要满足自生飞行以及新陈代谢所消耗的能量，还需要为蜂巢内其他社会分工蜜蜂提供生长生活所必须的能量。
蜜蜂摄食的花蜜的流动属于微量级尺度的流体流动，重力可以相对忽略不计，而粘性和表面张力对流体在蜜蜂口器中流动的稳定性以及传输效率提出了新的挑战。
以往已经有很多研究分析了蜜蜂是如何使用中唇舌蘸取摄食花蜜的，但是这些研究都是基于无限液体食物源的实验场景下，即蜜蜂可以源源不断地摄食花蜜。但是，真实的蜜蜂是如何使用口器在花冠内部，尤其是花冠深处采集花蜜的行为尚且鲜为人知。
最近，安博体育吴嘉宁团队联合中山大学航空航天学院吴志刚团队揭示了蜜蜂口器摄食花冠内部花蜜的机理与行为策略，相应的论文发表于国际知名交叉类期刊Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）。
在蜂-花系统中，花蜜浓粘度和它在花冠中的深度会同时影响着蜜蜂的采蜜过程，影响着蜜蜂口器的结构与驱动方式，此项研究首次将花蜜-口器的距离和花蜜的粘度考虑在一个力学系统内进行分析。
研究发现，蜜蜂具有不止一种操纵口器的方式，它在摄取低粘度花蜜时（糖浓度10%w/w），会偏向喙部伸长直接吸食，而在摄取高粘度花蜜时（糖浓度50%w/w），会偏向使用多毛的中唇舌迅速且不断地弹出-收回，蘸取舔食花蜜。
而在蜜蜂摄取花冠内部中等粘度的花蜜时，一开始迅速地舔食花蜜，随着花蜜液面距离逐渐远离口器，蜜蜂明显降低了舌头弹出-收回的频率，最终改为稳定伸长口器直接吸食花蜜。
由于蜜蜂口器内部具有及其复杂的结构，且这两种摄食方式的驱动肌肉和结构都不同，这种行为上的特异性可能是一种自然优化的结果。
作者通过实验和理论建模的分析，阐述了这一过程中涉及到的食窦泵送吸食、刚毛协同展开蘸取，毛细驱动转运三种不同的粘性微流体采集方法，证实了蜜蜂这种摄食行为的调整策略可保证它对不同距离和粘度的花蜜的摄食效率。
在熊蜂上没有找到两种摄食方式共存的行为，且现存文献中对其他蜜蜂，甚至于其他传粉昆虫都没有多模式摄食方式的记载。
蜜蜂这种独有的液体摄食方法调整行为提高了其在复杂环境中的生态适应能力，并可能因此使其成为全球最高效的传粉动物。
这一工作提供了对植物和传粉动物交互过程的微观动态视角，加深了动物-植物之间紧密连接与相互影响的理解，也将对粘性微流体转运系统提供仿生学的设计灵感。
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研究成果以题为“Honey bees switch mechanisms to drink deep nectar efficiently”发表在PNAS上，中山大学博士生魏蒋坤为论文第一作者，合作者包括美国华盛顿大学的 Alejandro Rico-Guevara，比利时布鲁塞尔自由大学的Fabian Brau和蒙斯大学的Pascal Damman，德国基尔大学Stanislav Gorb，中山大学吴志刚教授，吴嘉宁副教授为共同通讯作者。以上工作得到了国家自然科学基金面上项目的支持。