中國醫大研究:解構飛行羽毛探索未來科技

文章轉載自大紀元：https://www.epochtimes.com/b5/19/12/4/n11700203.htm

【大紀元2019年12月04日訊】（大紀元記者黃玉燕台灣台中報導）由中國醫藥大學主導的跨領域研究國際團隊，以不同學科角度探討鳥類羽毛的奧祕，研究成果刊登在2019年11月27日權威期刊《細胞》雜誌（Cell），台灣國鳥藍鵲也首次登上封面。

發表會中，美國南加州大學鍾正明院士透過視訊表示，老鷹可以乘風飛翔、蜂鳥需要迅速拍打翅膀，而駝鳥、企鵝卻不會飛；這種飛行風格的差異，很大程度上是由於飛行羽毛特性的不同。若能了解羽毛是如何製作的?才能更好師法自然，將其建構原則應用於科技及醫學工程的創新設計。

為了探索，中國醫大整合幹細胞中心組跨領域團隊，以多種不同學科角度探討羽毛；並從緬甸的琥珀中，發現保存近1億年的羽毛加以研究、對照。

幹細胞中心副研究員阮文滔博士指出，經研究，飛行羽毛是由2個高度適應性的結構模組組成，中央羽軸(rachis)，和週邊羽片(vane)。羽軸是一根由兩種材質複合而成的柱狀結構，中心是多孔的髓質，藉由多樣的細胞折疊，使羽毛保持輕盈。

研究也顯示，羽髓、皮質是2個獨立的模組化單元，若與過去的鳥類加以對照，今日鳥類是將這2種模組精妙組合，達成羽軸整體材質的最佳化，以適應生存環境的挑戰。像老鷹可以在高空飛翔，蜂鳥可以快速振翅並在空中停留，或像企鵝潛入海洋悠游，即是展現了獨特的羽軸結構設計。

阮文滔也揭示，依附在羽軸旁的羽片，是由許多柔軟富彈性的羽枝組成，像拉鍊一樣編織在一起，達成輕量、可恢復、並提供足夠升力的「葉片」。羽片的發展使用原理類似於剪紙藝術，允許單個上表皮薄板，產生一系列不同的分支設計；每個分支帶有許多小鈎子，類似魔鬼氈(Velcro)的機制，允許羽片一起保持在同一平面。

幹細胞研究中心主任洪士杰醫師表示，鳥羽的建築原則也可以啟發未來新穎的仿生應用。如創新複合材料的發明，可有助於建造輕巧但堅固的無人機、耐用且有彈性的風力渦輪機，或更好的醫療植入物或義肢設備。

中醫大表示，跨領域研究國際團隊未來研究將深入解密毛囊中，如何引導同一群幹細胞，達成複雜的生物結構。

責任編輯：玉珍