清大團隊打破國際舊論！挖出紅火蟻結筏成因　它還能自動填補「拉長也不會變細」

你知道嗎，紅火蟻巢穴被淹沒時，牠們會抱團在水面上結筏。過去生物學家認為這是水的表面張力所致，不過，清華大學物理系教授洪在明團隊打破這種說法，發現牠們其實具有活性自我修復機制，即使在乾式環境裡也能結筏。更有趣的是，紅火蟻蟻筏還會自動填補，不會因為拉伸變窄、變細，像液態又像固態，如能應用在新型仿生彈性材料上，有可能打造出如科幻電影的機器人！

這篇研究論文1月登上《物理評論E》期刊後，立即引起科學界關注，登上CNN、法國世界報等美、法、德、英多家國際媒體。

研究物理30年的洪在明，首度跨足生物領域，與研究生陳中皓、謝廷珩進行紅火蟻蟻筏研究，他們發現，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，因此在乾式的震盪台上也能自動結筏，推翻因水的表面張力才結成筏的說法。而這樣的特性只存於紅火蟻身上，且是活著的，其他蟻種並不具備。

團隊再深入觀察發現，筏面上的工蟻們會慢慢往邊緣移動，輪流下水到底部，就像跑步機的跑帶一樣輪替，至於蟻后和卵、幼蟲等「乘客」始終安坐筏上，蟻筏若有缺損，工蟻也會自動填補，所以即使把蟻筏拉長，上層會來填補，不會像麵團一樣變窄、變細。

這讓洪在明想到，這種人造材料難以達成的特性，如果能解開，有可能研發出像固態、又像液態，可自動修復、又能集體遷徒的活性仿生材料，像是人工韌帶等，甚至能打造出如科幻電影中，能自由組合的微型機器人大軍，其機制謎團就有待生物學家進一步研究。



以紅火蟻當實驗主題，光是找「材料」就是一個挑戰。當時，洪在明團隊一聽哪裡有紅火蟻肆虐就出動抓捕，可是剛開始常抓錯螞蟻，他笑說：「後來就先抓幾隻丟水裡，看到會結筏，就是我們要找的」。

大家都知道被紅火蟻一咬，宛如火在燒，博士生陳中皓常是一起腫包就是一個禮拜，兩年下來像練了「五毒掌」，竟也慢慢免疫。另名碩士生謝廷珩則負責養，餵了速食薯條及剩菜剩飯，辛苦抓來的紅火蟻很快陣亡，改用蟋蟀乾、麵包蟲及糖水，並用石膏製作可維持濕度的房子，養出頭好壯壯的「材料」，讓實驗得以順利完成。