紅火蟻水面結筏漂浮 清大研究推翻表面張力說

清華物理系教授洪在明（中）與指導研究生陳中皓（右）、謝廷珩（左）研究紅火蟻結筏成因。（清大提供／王惠慧新竹傳真）

洪水淹沒紅火蟻的蟻巢時，牠們會抱團漂浮在水面上結筏，此現象在過去被認爲是表面張力所致，又被稱爲「谷片效應」，但清華大學物理系教授洪在明的結果顯示，紅火蟻羣能在水上結筏，是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，一舉推翻了表面張力說。

洪在明曾聽過生物學家的演講，提到紅火蟻會在水面結筏是因爲表面張力，他感到懷疑，爲深入研究紅火蟻獨特的結筏行爲，團隊透過竹市府產發處協助，前往農民提報地區捕捉紅火蟻來實驗。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」。

清大指出，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臺上也能自動結筏，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，蟻羣會用大齶和腳抓住彼此，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。洪在明也聯想到，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、又能集體遷徒的活性仿生材料，如人工韌帶等。

清大指出，由於這項研究主題實太有趣，1月一登上《物理評論E》(Physical Review E)期刊，就立即引起了科學界關注，對像固體又像液體的紅火蟻筏機制感到好奇，更登上了CNN、法國世界報等美、法、德、英多家國際媒體。