在武俠片中，經常會出現在水面上奔跑的大俠，這是傳說中的輕功。15世紀的發明家達文西為我們留下了水上行走工具的素描圖，似乎從古代開始，人們就對水面行走抱有很大的興趣。
在生物界，確實有一些生物可以在水面行走，甚至能夠在水面上奔跑。這些生物是如何實現水面行走的呢？有沒有一種方法使人類也能夠在水面奔跑呢？
少林大師的這種「水上漂」功夫雖然用了三合板，但沒有想像中那麼容易，不過也不在本文討論範圍內
在美洲中部的森林裡生活著一種叫皇冠鬣蜥(Basiliscus sp.)的蜥蜴。這種蜥蜴體重大約為2～500克，但卻能夠在水面上迅速奔跑，的確非常罕見。
據了解，能在水面奔跑的蜥蜴還有其他幾種，但一出生就能做到的只有皇冠鬣蜥。
皇冠鬣蜥一般生活在水邊，擅長遊泳或長時間潛於水底，而展示其驚人的水面奔跑功夫，是在它逃避鱷魚或蛇等捕食者的時候。
體重幾十克的皇冠鬣蜥，可以用後腳以每秒約1.5米、20步的速度前進。
由於聖經裡有關於基督教徒在水面行走的記錄，於是在中美洲，人們將這種能在水面行走的皇冠鬣蜥親切地稱之為「Jesus Christ Lizards(基督蜥蜴)」。
下沉之前邁出下一步，靠力量奔跑的蜥蜴
簡單來說，皇冠鬣蜥的奔跑方法就是在身體下沉之前腳向前再邁一步。
雖說如此，水畢竟是流體，一般情況下，動物想要在水面行走或奔跑，會因水面無法支撐體重而下沉，所以說，要實現水面行走，關鍵是怎樣獲得支撐身體的力。
那麼，皇冠鬣蜥在水面奔跑的時候，水面上到底發生了什麼呢？
仔細研究皇冠鬣蜥的水面奔跑方法後發現，它使用後腳拍擊水面，將腳向下放至水中，向後划水，抬腳往前落，快速重複這四個步驟。在皇冠鬣蜥這樣奔跑的過程中，有三種力作用於它的身體。
以上為高速攝像機拍攝的綠雙冠蜥(20.8克)水面奔跑圖(奔跑速度為每秒1.4米)。左腳的形狀用黃線表示。背景方格間隔為2釐米。為了看清移動的距離，我們在相同的位置用深藍色圓點標記。圖下方的粗箭頭表示左腳的移動，數字表示腳每旋轉拍打一次的時間內腳的不同動作所佔的時間比(實驗中體重在2.8～78克範圍內的11隻綠雙冠蜥的平均值)。右腳的移動要慢半周。
皇冠鬣蜥水面奔跑時產生的三種力
首先發揮作用的是腳從上方拍擊水面的瞬間產生的「衝擊力」。這種向上的力支撐著身體，在被拍擊的水加速結束之前的一瞬間發揮作用。拍擊的力量越大，水的加速度越大，而且，腳的面積越大，攪動的水越多。
比衝擊力稍晚一會兒產生的力叫做「浮力」。高速旋轉拍打的腳將水推開，水面以下會出現一個蜥蜴身體長度的柱狀漩渦，像是將腳包圍住(實驗圖像不太清晰)。由於這個氣柱的存在，浮力產生了。就像是按下水面的洗臉盆底，洗臉盆會感受到一種向上頂壓的力，這種浮力的道理是一樣的。但是，這個凹陷會立刻恢復，浮力也就隨之消失。
圖為水面奔跑的綠雙冠蜥(Basiliscus plumifrons)，拍攝於哥斯大黎加。這種蜥蜴身長可以生長至60釐米以上，包含長尾巴在內。就是這位高手擁有高速旋轉拍水的驚人腳功。
綠雙冠蜥的奔跑方法
緊隨浮力之後產生的力叫做「流體動力」，即划水時的抵抗力，與划水速度的平方成正比。該力主要產生於腳往下往後劃的過程中，成為身體向上方的支撐力和向前的推動力。在上方發揮作用的支撐力加上之前的浮力，正好超過支撐體重所需要的力。
最後，皇冠鬣蜥之所以不會沉水，是因為腳在後面不斷划水，在邁出下一步之前身體要下沉的一瞬間，被腳拍擊水面瞬間產生的「衝擊力」和「浮力」及向上的「流體動力」支撐住。
最重要的是，這種拍擊水面的巨大力量能夠快速並連續地產生。
另外，皇冠鬣蜥的腳掌和腳趾很長，腳趾中間有蹼。這些蹼在腳拍擊水面時會伸展開，而當腳離開水面時又會合攏。這樣，就會放大腳下壓水面時的流體動力，減少離開水面時的阻力。同時，為了更強烈地拍擊水面，皇冠鬣蜥會使身體扭曲，讓腳大幅度扭轉。
水面小型昆蟲使用「表面張力」
說到能在水面行走的生物，許多人會想到水黽吧。我們剛才分析發現，皇冠鬣蜥依靠驚異的身體能力實現了水上行走，但在小型昆蟲中，這種水面行走的現象並不罕見。水黽等小型昆蟲在水面滑行利用的是在水面上產生的一種用顯微鏡才能分辨的微觀力，即「表面張力」。
表面張力可以讓液面自動收縮。在這種表面張力的作用下，對於可以用腿疏水划行的昆蟲來說，水面就蹦床一樣。
如果用接觸水面的腿划水前行，表面張力不僅會把身體支撐在水面上的，而且會根據昆蟲的大小，助其跳躍。同時，如果昆蟲的身體沉在水裡，那表面張力就幫助其將身體按壓在水面。
另外，水黽的腿上有很多剛毛，而且每根剛毛上都有很多精細的凹槽結構。由於這種凹凸的表面會吸附許多空氣(形成氣墊)，從而讓水黽可以在水上自由穿梭滑行。
根據表面的「素材」種類不同，疏水性會有所差異，而一些表面構造可以提高疏水性。例如，在包括荷葉等植物在內的許多生物身上，我們都能看到這種構造。
靠划水或排放分泌物前進
依靠表面張力浮動於水面的小型昆蟲，具有水面移動的各種技能。
水黽可以在水上輕捷地前行，有6條用來划水的腿，它先使用正中間的腿，像船槳一樣划水。此時，腿後方會形成漩渦，在這個漩渦的作用下推動身體向前。據悉，鳥和魚也會有效地利用這種漩渦獲得推動力。
水黽(體長15毫米左右)用正中間的一對長腿，像船槳一樣划行前進
水面滑行的水黽(體長約10毫米)後方形成的漩渦。拍攝中對水面進行了染色處理
此外，像寬蝽或隱翅蟲等，這類昆蟲通過腳尖排放油脂前進。研究發現，與普通用腳前行相比，寬蝽的速度能夠達到2倍(最快每秒17釐米)。這是因為油脂具有降低水面張力的作用。前後水面產生了表面張力差，從而促使水流動，推動身體前行。
寬蝽(體長几毫米)通過排放油脂使得前後水面形成表面張力差而前進。圖中白色部位是油脂。拍攝中對水面進行了染色處理
有一種遊戲使用的也是這個原理。用結實的紙剪一個船型，在船尾放一塊與水接觸的肥皂。因為肥皂會降低水面的張力，肥皂浮於水面，隨著它的溶化，船會不斷前進，這就是所謂的「肥皂船」。
如何爬水坡？
仔細觀察物體所接觸的水面後發現，由於表面張力，水面形成了一個「坡」。對於許多體長只有幾毫米的水上步行昆蟲來說，這可是個難以攀登的「坡」。
尺蝽(體長約10毫米左右)用沉在水中的趾甲和腳抓水，攀登水坡
靠表面張力漂浮
在液面上，有一種可以收縮表面積的力——「表面張力」。這種力沿著液面的方向(切線方向)發揮作用，所以就會按照圖中紅色箭頭的方向作用於液面上漂浮的物體。
除此之外，還有一種動物腿部不動就能在水面上行進。取食睡蓮葉的榆黃葉甲，其幼蟲喜歡沉於水中，所以不擅長用腿進行水面行走。但是，如果反弓後背，即使腿部不動也能夠滑行到睡蓮葉附近。
榆黃葉甲(體長約10毫米左右)反弓後背，改變水面的形狀，利用表面張力接近親水性的樹葉
你知道嗎？睡蓮的葉子所接觸的水面是向上彎曲的，這種葉子也易溶於水。此時，葉子與弓背的幼蟲之間的水面就會變成U字形。於是，表面張力就會像相互拉拽一樣作用於這個U字形的水面，而幼蟲就被拉向蓮葉的方向。
另外，榆黃葉甲以及之前介紹的寬蝽，雖然體重有所不同，但他們都會使用各自的方法實現水坡攀登。