功能 充分 發揮出來 比 天然 纖維 都 要 來 的 好 雖然 科學家 一時 還 無法 仿製出 蜘蛛絲 的 產品 但 蜘蛛絲 的 特質 卻 持續 地 啟發 科學家 的 想像 大家 所 知道 的 像 彈性 纖維 比方說 做 褲襪 或是 說 做 彈性 的 那 種 運動 襪 上面 的 那 種 萊卡 那 種 彈性 纖維 嗯 它 是 那 樣子 的 商品 的 五 到 十 倍 的 伸率 它 只有 擷取 這 特殊 功能 的 片段 然後 呢 用 基因 工程 的 方式 去 表現 它 然後 去 把 它 做成 纖維 產品 我 覺得 蜘蛛 的 這 個 結構 牠 提供 了 我們 很多 在 功能性 上面 跟 結構 方面 來 講 牠 提供 一 個 很 好 的 一 個 線索 而 蜘蛛絲 能 將 獵物 在 蜘蛛網 上 掙扎 時 約 70% 的 動能 轉化為 熱 的 形式 發散 針對 如此 高能量 吸收 的 特性 正 是 科學家 夢想 中 輕量化 防彈衣 的 材料 克維拉 纖維 是 杜邦 公司 生產出來 的 產品 號稱 它 比 鋼鐵 要 來 的 強 五 倍 左右 所以 它 因為 是 利用 它 強度 強 所以 我們 經過 製造 方法 製造成 梭織布 以後 它 只要 它 層數 夠 的 時候 就 可以 把 子彈 擋下來 要 先 讓 子彈 能夠 變形 鈍化掉 接著 讓 它 碎掉 最後 我 是 利用 我 的 這 個 防彈 的 材質 破壞 那 把 這些 子彈 的 能量 吸收掉 把 高分子 的 防彈 材料 的話 跟 金屬 材料 的 話 結合 在一起 那 都 是 為 了 減輕 它 的 重量 那 可以 達到 它 的 抗 彈性 除了 可以 吸收 子彈 能量 達到 防彈 功能 之外 克維拉 纖維 的 高強度 還可以 達到 抗刃 防火 的 功能 除了 工作 手套 外 應用 在 汽車 輪胎 上 可以 大大 降低 輪胎 劃破 的 比例 私人 轎車 裡面 的 話 已經 把 這些 克維拉 或 其他 的 防彈 材料 做成 了 版材 放 在 裡面 有 很多 的話 也 把 做 複合化 的 這 種 也 是 把 高分子 的 防彈 材料 的話 跟 金屬 材料 的 話 結合 在一起 那 都 是 為 了 減輕 它 重量 那 可以 達到 它 的 抗 彈性 像 杜邦 的 克維拉 纖維 是 一 種 防彈 用 的 那 個 纖維 即使 到 目前 來 講 它 吸收 能量 的 能力 就是說 我們 破壞 這 個 纖維 所 需要 的 能量 大概 也 只 有 蜘蛛 纖維 的 三分之一 到 十分之一 所以 從 仿生 的 觀點 牠 實在 還是 提供 了 我們 很多 可以 學習 跟去 達到 牠們 那樣 境界 的 目標 不要 小看 一 條 一 根 細細 的 紗線 其實 它 還是 有 很多 的 學問 在 裡面 科學家 們 透過 許多 生物 得到 研發 的 靈感 有些 相當 成功 有 些 還 需 努力 這 都 是 科學家 跟 這些 科技 學者 目前 的 一 個 理想 但是 我 相信 過 個 幾十 年 這些 理想 應該 是 有 辦法 實現 生命 科學 不 只 是 逆向 工程 如果 規則 與 零件 是 對 的話 我們 就 可以 把 它 重新 兜 在一起 用 它 的 規則 去 證明 生命 是 這樣 運作 的 不 只 是 仿生 能 利用 生物 的 規則 創造 一些 自然界 不 存在 或者 是 比 自然界 更 好 的 東西 看完 了 這 集 你 還 會 對 其貌不揚 的 蜘蛛絲 感到 厭煩 噁心 嗎 牠們 可是 會 一直 掛 在 樹梢 與 屋角 吸引 著 科學家 們 前仆後繼 的 去 破解 牠們 的 種種 祕密 藉以 改善 你我 未來 的 生活 陸地 上 的 人類 看到 鳥兒 在 天空 中 飛翔 多 想 可以 長出 翅膀 離開 地面 飛行 一直 是 人類 恆久 的 夢想 而 人類 的 身體 設計 就是 適合 在 陸地 上 生活 若 想要 在 天 上 或 海 裡 行動 就 只得 向 其他 生物 學習 因此 我們 開始 有 了 學 鳥 飛 學 魚 游 的 想法 剛 開始 人類 一味 的 模仿 鳥類 來 製造 飛行器 也 就是 所謂 的 拍翼 飛行 其實 光 是 模仿 拍動 翅膀 是 無法 成功 離開 地面 的 西元 1903年 萊特 兄弟 一 開始 也 是 使用 拍翼 飛行 最後 他們 推翻 了 這 個 模式 製造出 了 固定 翼 飛機 才 實現 了 人類 飛上 天 的 美 夢 我們 在 回看 歷史 萊特 兄弟 他 在 做 飛機 的 時候 他 開始 是 用 拍 的 只是 它 翅膀 太 大 拍 一 拍 第一 個 拍 不 快 第二 個 沒有 辦法 控制 結構 所以 他 後來 改為 固定翼 而 飛行 的 夢想 實現 至今 定翼機 的 發展 已 軒輊 成熟 大型 的 噴射機 帶 著 旅人 與 貨物 跨洲 飛翔 突破 了 傳統 的 海洋 與 地域 疆界 但是 台灣 還是 有 一 群 科學家 在 非主流 的 飛行器 上 努力 耕耘 成功 大學 蕭飛賓 教授 熱情 投入 無 人 飛機 研發 長達 25 年 是 台灣 無 人 飛行 領域 中 的 佼佼者 我 對 飛行 事實 上 是 從小 就 很 有 興趣 真正 了解 飛行 的 這些 奧秘 才 發現 要 做到 飛行 還 真的 不 太 容易 的 事情 無 人 飛機 跟 很多 人 在 玩 的 遙控 飛機 是 相同 的 東西 嗎 __UNDEF__ 無 人 飛機 有 最 大 的 功能 就 是 要 做 偵查 所以 無 人 飛機 的 技術 跟 一般 所謂 遙控 飛機 事實 上 有 很 大 的 差別 就 是 遙控 飛機 飛 得 距離 比較 短 比較 近 有 一 個 飛行員 在 地面 上 操控 它 無 人 飛機 它 飛 得 比較 遠 譬如說 你 要 飛到 三十 公里 五十 公里 甚至 一百 公里 之外 那 我們 這 叫 視距 外 的 飛行 就是 肉眼 可以 看到 的 距離 之外 我們 叫 視距 外 的 飛行 CCD 現在 的 技術 已經 可以 做到 我們 所謂 影像 的 導航 影像 導航 就 是 來 判斷 飛機 的 姿態 以及 判斷 外面 的 景物 可以 來 做 很 好 的 一些 距離 的 判斷 無 人 飛機 裡面 又 有 哪些 結構 呢 大家 所 知道 的 這 個 陀螺儀 啊 感測器 啊 甚至 它 的 需要 的 引擎 啊 甚至於 控制 系統 等等 在 無 人 飛機 裡 也 完全 一樣 而 無 人 飛機 又 是 如何 操控 的 呢 飛機 上 會 搭載 導航儀 或者 叫做 自動 飛行 控制 系統 你 可以 透過 程式 的 設計 來 告訴 或是 命令 這 架 飛機 我 要 飛 的 位置 我們 執行完 任務 以後 呢 你 要 飛回來 2009年 為了 驗證 自主 飛行 系統 蕭飛賓 與 學生 大膽 挑戰 跨海 飛行 與 台南 七股 直線 距離 長達 45 公里 的 澎湖 東吉島 就 是 他們 的 目標 整 個 航路 的 飛行 呢 超過 一半 的 時間 呢 你 都 不 知道 這 個 飛機 飛到 哪裡 去 了 不 回來 事實 上 就 是 掉到 海 裡 當然 我們 認為 飛機 是 按照 我們 那 個 方位 一直 飛過去 我們 真的 不 知道 飛機 是 不 是 真的 往 哪 個 方位 我們 的 團隊 在 做 監控 系統 的 時候 大概 有 30 分鐘 都 是 靜悄悄 那 這 時候 呢 大家 能 做 的 就 是 祈禱 也就是說 拜託 這 架 飛機 __UNDEF__ 真的 是 往 那 個 方向 去 咦 __UNDEF__ 有 一 筆 進來 了 有 了 __UNDEF__ 資料 是 正確 的 11點 了 回來 了 __UNDEF__ 回來 了 這 個 時間 當 我們 看到 突然 有 一 個 訊號 跳出來 了 看到 那 個 訊號 所有 學生 都 是 驚叫 的 很 幸運 的 事實 上 就 是 這 架 飛機 能夠 安全 飛回來 大家 都 非常 高興 非常 非常 驚喜 恭喜 啊 恭喜 __UNDEF__ 來 三 __UNDEF__ 喔 這 個 事情 事實 上 已經 證明 了 我們 的 技術 我們 在 國際 上 已經 跟 人家 大概 並駕齊驅 啦 我們 常見 的 客機 如此 龐大 的 機身 翱翔 於 天際 那 固定 的 機翼 是 如何 讓 看起來 很 笨重 的 機身 飛上 藍天 的 呢 飛機 要 產生 升力 有 三 個 關鍵 方法 第一 是 增加 速度 通常 是 利用 具有 強大 推力 的 發動機 來 達到 這 個 目的 第二 是 增加 機翼 面積 但 機翼 越 大 總 重量 和 阻力 也 會 增加 第三 是 改變 飛機 的 攻角 任何 飛機 都 要 靠 著 這 三 項 設計 找出 最佳 組合 達到 空氣 動力 優化 的 目的 如果 大家 坐 客機 的 時候 __UNDEF__ 尤其 坐 在 那 個 如果 你 是 坐 在 翅膀 旁邊 那 個 位置 靠 窗戶 的 位置 __UNDEF__ 你 在 起降 的 時候 可以 注意 一下 __UNDEF__ 你 就 看到 很多 那 個 操縱面 在 那邊 上上下下 的 跳動 那 個 就 是 那些 控制 它 的 這 個 轉彎 啦 傾斜 啦 或者 是 上升 下降 的 一些 操縱面 　 飛機 翅膀 鼓動 氣流 使 機身 成 寬闊 的 表面 上方 翅膀 的 氣流 比 下方 翅膀 的 氣流 快 不同 速度 的 氣流 產生 不同 的 氣壓 翅膀 上方 的 氣壓 小 下方 氣壓 較 大 形成 氣壓 差時 就 會 產生 一 股 升力 這 也 是 參考 飛行 生物 學習 而 來 也 就 是 我們 耳熟能詳 的 白 努力 定律 發明 了 百 年 的 定翼 飛機 已經 非常 成熟 那 為什麼 科學家 們 還 想 回頭 來 研究 之前 認為 不可能 的 拍翼機 呢 在 我們 全 世界 空氣 動力學 的 這 個 學術界 來 講 大家 都 認為 拍翼 這 件 事情 因為 是 從 一 個 仿生 的 角度 來 看 它 看來 是 最 單純 最 有 效率 的 一 個 方式 根據 墨子 一 書 記載 早 在 2500 年 前 我們 的 老 祖宗 墨子 也 是 藉由 觀察 鳥類 早 就 已經 發明出 手工 製成 的 小 木鳥 能夠 自己 飛上 足足 三 天 在 當時 沒有 動力 的 年代 是 如何 讓 飛行器 飛上 天 的 呢 這 是 墨子 留給 世人 的 一 大 謎題 而 如今 因為 科技 的 進步 科學家 們 再次 朝向 最初 萊特 兄弟 想要 發展 的 拍翼 飛行 模式 我們 從 機械 原理 的 分析 我們 知道 大 的 結構 是 不行 那 小 的 可以 微機電 的 這 種 製程 製程 技術 越來越 好 所以 很多 以前 想 的 到 做 不 到 的 技術 現在 可以 做到 了 所以 我們 就 慢慢 把 萊特 兄弟 最初 的 那 個 想法 拿來 用 微機電 技術 的 成熟 讓 科學家 的 飛行 夢想 邁進 了 更 大 一 步 楊龍杰 與 懷抱 飛行 夢 的 研究 者 都 想要 挑戰 大自然 所 設計 的 飛行器 生物 的 拍翼 飛行 我 從 大學 開始 我 就 一直 有 夢想 想要 造 飛行器 可是 造 飛行器 是 很 貴 的 事情 各位 知道 __UNDEF__ 一 架 波音 747 是 要價 50億 台幣 的 正 因為 研究 大型 定翼機 的 門檻 很 高 楊龍杰 的 飛行 美