方向 嗎 傳說 中 數千 年 前 中國人 的 祖先 黃帝 的 妃子 嫘祖 發現 蠶繭 取 絲 製成 衣服 一直 以來 觸感 柔滑 光澤 柔亮 的 蠶絲 製品 深受 人們 喜愛 蠶絲 的 組織 呈 多孔性 能 迅速 吸收 並 散發 人體 熱氣 具有 保暖 吸濕 排汗 等 功能 在 養蠶業 最 興盛 時 踏入 養蠶 領域 的 涂泉明 養蠶 已 有 30多 年 是 目前 苗栗 唯一 留存 的 養蠶 農家 它 本身 就 是 透氣性 很 強 它 就 不會 悶 還 有 它 就 是 它 沒有 塵 所以 說 它 的 成分 是 非常 特別 的 蠶絲 它 是 一 個 蛋白質 纖維 它 是 從 最早 就 有 了 這 個 東西 然後 它 的 品質 是 不錯 光澤 好 觸感 也 好 製成 衣服 的 時候 的話 它 必須 從 蠶繭 上面 先 把 絲 抽出來 但是 蠶絲被 的話 它 直接 從 蠶繭 上面 去 拉開來 好幾 張 鋪疊 在一起 所以 它 的 製造 方法 是 些許 的 不 一樣 它 的 特點 的話 就 是 在 天氣 涼 或 天氣 熱 的話 都 適用 除了 冬暖夏涼 的 優點 其實 蠶絲 並 不 像 一般人 想像 的 那麼 脆弱 當 它 纏繞 緊密 時 還是 有 一定 的 強度 在 蠶蛹 的 時候 牠 是 最 弱 的 一 個 階段 天敵一來 牠 就 沒命 了 所以 牠 一定 要 用 牠 的 絲 把 牠 保護住 我 曾經 抽 過 一 個 蠶繭 抽到 一半 的 時候 兩 個 人 用力 這樣 硬 拉 拉 不 斷 拉 不 斷 拉到 你 的 手 會 被 割到 一樣 還是 不會 斷 蠶 吃 了 桑葉 後 會 吐 絲 那麼 能否 略過 養蠶 的 流程 直接 以 化學 的 方法 把 桑葉 變成 可以 噴 絲 的 粘液 呢 1855年 科學家 跳過 蠶 消化 桑葉 這 個 步驟 想 辦法 配製出 一 種 富含 氮 的 硝酸 溶液 將 桑葉 浸泡 後 再 用 類似 蠶 的 吐絲器 噴嘴 擠出 這 就 是 人造絲 的 雛形 蠶絲 一直 都 是 高級 絲綢 的 原料 它 還 有 沒有 其他 的 應用 方式 呢 利用 蠶絲蛋白 良好 的 生物 相容性 極為 適合 當作 植入 人體 的 高分子 材料 曾 任職 於 工研院 的 楊正昌 教授 研究 如何 將 蠶絲 與 蜘蛛絲 應用 在 生物 醫學 上 所謂 的 醫學 美容 所謂 的 皮下 注射 或者 說 支架 __UNDEF__ 藥物 釋放 等等 都 可以 用 蠶絲 來 作 發展 如果說 我們 可以 把 蠶絲 的 蛋白 當成 是 一 個 原料 的 時候 第一 個 它 可以 拿來 做 牙周 的 再生 薄膜 應用 在 軟 組織 像是 牙周 韌帶 跟 齒槽骨 給 它 足夠 的 時間 與 空間 去 做 再生 蠶絲 的 那 個 織物 做成 迴轉肌 的 那 種 補綴片 如果 像 一些 投手 像 運動員 有 一些 運動 拉傷 的 時候 那 種 補 綴片 其實 就 是 一 種 很 好 的 補綴 材料 我們 試 著 纖維化 把 蠶絲 做成 人工 韌帶 目前 也 還 在 進行 當中 類似 人工 組織 與 皮膚 的 研究 文化 大學 動物 科學 系 副教授 林詠凱 也 頗 有 心得 基本 上 就 是 裡面 有 一 個 絲 的 蛋白 那 這 個 絲 的 蛋白 的 結構 功能 事實 上 跟 膠原 蛋白 是 很 類似 的 所以 基本 上 來 說 第一 個 它 是 天然物 第二 個 它 是 提供 一 個 支架 讓 這 個 細胞 來 做 伸展 人工 皮膚 結合 了 生醫 材料 組織 工程 等 領域 在 仿生 科技 上 也 有 許多 進展 我們 組織 本身 就 有 細胞 人工 皮膚 的話 就 像 海綿狀 的 這 個 機制 它 就 像 一 個 鷹架 一樣 就是 好像 我們 把 細胞 本來 應該 有 的 房子 把 它 搭好 長完 之後 呢 這些 支架 呢 本身 都 是 可以 被 身體 降解 被 吸收 然後 不會 有 毒害 降解完 之後 新生 的 組織 剛好 都 長完 這 時候 我們 的 皮膚 的 修復 就 很 完整 了 蠶絲 種種 的 天然 特性 深深地 吸引 材料學家 的 研究 但 學者 們 對 另 一 位 紡織 高手 蜘蛛 更 是 充滿 濃厚 興趣 東海 大學 生命 科學 系 的 卓逸民 教授 是 國內 少數 研究 蜘蛛 的 專家 蜘蛛 牠 不管 是 從 行為 從 一 個 醫藥 甚至於 從 材料 從 生態 上面 都 是 一 個 非常 好 的 研究 的 材料 而且 牠 是 實用性 非常 高 的 一 群 生物 是 不 是 每 一 種 蜘蛛 都 會 吐 絲 結網 呢 對 一般人 來 說 蜘蛛網 是 噁心 __UNDEF__ 令 人 厭惡 的 但 在 專家 的 眼 中 蜘蛛網 可是 黏滿 了 學問 全 世界 大概 有 將近 四萬多 種 蜘蛛 並 不 是 每 一 種 蜘蛛 牠 都 會 結網 大概 只 有 一半 左右 的 蜘蛛 會 利用 蜘蛛絲 結成 網子 來去 捕捉 昆蟲 在 這些 會 結網 的 蜘蛛 當中 呢 基本 上 呢 可以 分成 兩 個 大 的 類型 那 第一 個 大 的 類型 牠們 是 結 所謂 的 圓網 也就是說 牠們 的 網子 呢 是 只 有 二 度 空間 平平 的 有時候 這 個 網子 可能 是 垂直 的 那 第二 種 的話 呢 就 是 看起來 是 比較 立體 的 那 我們 稱之為 是 立體網 因為 蜘蛛 會 花 比較 多 的 絲 做出 一 個 比較 複雜 的 結構 通常 它 在 野外 也 可以 放 得 比較 久 那 圓網 呢 通常 結構 比較 簡單 所以 在 野外 通常 比較 不耐 環境 當中 的 一些 風 啊 雨 啊 蜘蛛網 具有 黏性 能夠 捕捉 獵物 那麼 蜘蛛 會不會 被 自己 的 網 給 黏住 了 呢 蜘蛛 的 腹部 尾端 有 六 到 八 個 紡絲器 對應 不同 的 腺體 吐出 的 絲 有 不同 功能 有的 特別 有 韌性 有的 則 是 有 黏性 其實 會 黏 的 部分 不 是 輻射狀 的 絲 而是 這些 同心圓狀 的 絲 蜘蛛 體 內 另外 還 有 一 種 腺體 叫做 集合腺 集合腺 呢 會 噴出 黏液 以至於 當 它 拉出來 的 時候 這 個 會 有 這 個 黏液 塗抹 在 上面 以致 蜘蛛網 本身 會 帶有 黏性 蜘蛛網 除了 捕捉 獵物 之外 還 有 其他 的 功能 嗎 蜘蛛網 呢 它 也 可以 作為 蜘蛛 牠 的 一 個 觸覺 或者 是 感覺 的 延伸 牠 基本 上 是 靠 著 觸覺 或者 是 靠 著 一些 其他 的 感覺 去 感受到 環境 當中 的 振動 訊號 啦 或者 是 聲音 立體網 的 功能 之 一 就 是 來 保護 蜘蛛 牠 可以 很 有效 的 去 防止 捕食 者 的 攻擊 所有 的 蜘蛛 牠們 都 會 利用 絲 至少 會 去 行使 這 幾 個 基本 的 功能 那 當然 大概 只有 一半 左右 的 蜘蛛 會 再 進一步 的 用 不同 的 絲 來 做成 陷阱 也 就 是 所謂 的 蜘蛛網 來去 捕捉 獵物 有些 蜘蛛 不會 結網 但是 牠們 仍然 可以 吐 絲 對 跳蛛 來 說 曳絲 就 是 幫助 牠們 在 跳躍 時 保持 身體 平衡 的 利器 當 牠 在 走 的 時候 會 在 牠 的 身體 後面 拖 一 條 絲 牠 那 個 絲 呢 我們 就 叫做 曳絲 要 從 高處 往 下 跳 的 時候 可以 充當 一 個 安全鎖 的 功能 在 降落 的 時候 有 絲 的 時候 牠 可以 安然 地 降落 但是 在 沒有 絲 的 時候 牠 沒有 辦法 成功 地 降落 就是 很 不 穩定 的 曳絲 除了 幫助 蜘蛛 在 樹枝 間 移動 位置 外 也 是 結網 工程 中 的 重要 步驟 蜘蛛 尋找 上風處 藉著 風力 將 蛛絲 送出 來回 固定 絲線 後 在 絲橋 下方 吐出 一 條 較 寬鬆 的 蛛絲 接著 牠 爬到 寬鬆 蛛絲 的 中央 利用 垂絲 向 下 垂降 形成 Y字型 絲架 是 最 基本 的 三 條 輻絲 蜘蛛 從 中央 再 織出 更多 放射狀 的 輻絲 這些 是 牠 行走 的 主要 路經 所以 不 具 黏性 最後 牠 從 中心 開始 以 逆 時鐘 方向 由 裡 而 外 架設 緊密 且 具 黏性 的 橫絲 完成 後 回到 中心點 守株待兔 你 要 製造 一 個 結構 很 精密 的 蜘蛛網 事實 上 是 很 耗費 能量 的 有 一些 蜘蛛 牠們 可以 製造 好幾 種 不同 的 絲 來 完成 一 個 精密 的 結構 可是 在 演化 上 這 一 類 的 蜘蛛 數量 並 不 多 多 種 功能 的 蜘蛛絲 對 蜘蛛 來說 非常 重要 從 移動 獵食 產卵 都 要 靠 它 它 對 蜘蛛 來 說 是 珍貴 的 資源 來自 消化 獵物 的 蛋白質 並 重新 合成 所以 很多 蜘蛛 會 吃掉 自己 的 蛛網 再 織成 新 網 我們 發現 蜘蛛 其實 牠 是 根據 環境 當中 的 各 種 獵物 的 變化 甚至於 是 風 的 變化 去 調整 材料 跟 結構 的 特性 蜘蛛絲 更 是 目前 生物界 中 最 具 韌性 的 蛋白質 纖維 兼具 輕量 柔軟 彈性 生物 可 分解 與 生體 適合性 這 個 蜘蛛絲 是 拿來 攔截 空中 快速 飛行 的 大型 昆蟲 所以 呢 對 蜘蛛 來 講 的話 這 個 蜘蛛絲 的 材料 上面 它 的 要求 就 比較 高 所以 呢 你 可想而知 它 的 一 個 材料 跟 它 的 一 個 強度 啊 硬度 啊 都 會 比 蠶絲 來得 好 一 縷 蜘蛛絲 可以 延伸 約 20% ~ 27% 而 不會 斷裂 電影 蜘蛛人 中 成束 的 蜘蛛絲 可 擋下 疾駛 中 的 地鐵 雖然 是 電影 特效 但是 如果 用 鉛 筆桿 一樣 粗細 的 蜘蛛絲 來 結成 網 是 可以 攔截住 一 架 飛行 中 的 波音 747 客機 國家 同步 輻射 中心 的 許火順 博士 以 輻射 X 光 繞射 觀察 蜘蛛絲 的 晶體 結構 蜘蛛絲 呢 尤其 像 人 面蜘蛛 人面 蜘蛛 的 拖曳線 泡到 水 裡面 大概 五 分鐘 就 夠 了 五 分鐘 以後 呢 這 個 拖曳線 的 長度 呢 從 原來 的 長度 呢 縮短 縮短 到 剩下 一半 長度 這 是 叫做 超 收縮 現象 蜘蛛絲 當 它 超 收縮 以後 呢 它 的 延展 性質 變 得 比 原來 的 延展 性質 要好 一千 倍 蜘蛛絲 的 承載力 比 同樣 粗細 的 鋼絲 大 五 倍 如果 有 一 天 我們 真的 可以 用 蜘蛛絲 來 代替 鋼絲 的 話 不只 可以 省下 許多 開採 礦物 與 冶鐵 的 成本 更 是 合乎 環保 訴求 的 天然 產物 這 是 近 三百 年 歷史 的 國家 一級 古蹟 鹿港 龍山寺 它 跟 仿生 科技 有 什麼 關係 呢 原來 是 在 入口 後 的 戲臺 有 一 個 台灣 最 美 的 天花板 稱為 藻井 它 也 叫 蜘蛛 結網亭 是 模仿 蜘蛛網 的 結構 所 設計 有 一些 建築物 就 是 模仿 蜘蛛網 的 這樣子 的 一 個 結構 來去 建造 尤其 是 像 圓網 這樣 的 結構 上面 去 瞭解 說 它