紅火蟻水面結筏 生物活性自我修復機制

記者曾芳蘭∕竹市報導

當洪水淹沒紅火蟻的蟻巢時，牠們會抱團漂浮在水面上結筏，這種獨特的生物結筏現象在過去被認為是表面張力所致，但新竹清華大學物理系教授洪在明的研究卻一舉推翻了表面張力說。研究結果顯示，紅火蟻群能在水上結筏，是一種生物的活性自我修復機制，且很有可能是透過費洛蒙的聯繫來抓住彼此、結成網筏。洪在明的論點引發科學界關注，還登上CNN、法國世界報等美、法、德、英多家國際媒體報導。

一般的材料經過拉伸，會像拉麵團一樣變窄、變細。但洪在明領導的軟物質研究團隊進一步研究發現，即使把紅火蟻結成的蟻筏拉長，蟻群可透過動員上層來填補下層，使得蟻筏不會變窄、變薄，展現出人造材料難以達成的特性。未來如應用在新型仿生彈性材料上，可能開發出如科幻電影中，可自由組合、外在型態能在液態和固態任意之間轉換的微型機器人大軍。

　洪在明說，為深入研究紅火蟻獨特結筏行為，研究團隊前往農民提報的紅火蟻危害地區捕捉進行實驗。參與研究的碩士生鄭又銓得知他外婆家田地也有紅火蟻，還麻煩母親萬美雲幫忙「外送」，也令團隊十分感激。

研究團隊設計了一連串實驗，發現其他種類的螞蟻不會在水上結筏、死掉的紅火蟻在水面上也無法結筏，且紅火蟻在乾式的震盪台上也能自動結筏，一舉推翻了紅火蟻是因水的表面張力才結成筏的說法。

團隊發現，當紅火蟻巢被水淹沒時，蟻群會用大顎和腳抓住彼此，形成多層織網般的結構，即可如同船筏浮在水面。深入觀察蟻筏結構還可以發現，筏面上的工蟻們會一步步從筏的中心往邊緣移動，輪流下水到筏的底部，就像跑步機的跑帶一樣上下循環輪替；至於蟻后和卵、幼蟲等「乘客」則始終安坐筏上，漂流尋找登陸的機會。

　且筏面一旦出現缺損，就會有工蟻自動填補上來。這也令洪在明聯想到，如果能解開紅火蟻結筏求生的機制，就有可能研發出像固態、又像液態，可自動修復、又能集體遷徙的活性仿生材料。比如人工韌帶，就需要拉伸時不致斷裂的彈性材料。

洪在明推測，紅火蟻在進化過程中，演化出在遇到危險時分泌特殊費洛蒙的功能，來示警並組織聯繫。要徹底解開這個生物訊息機制之謎，還有待生物學家進一步研究。