十之八九 是 靠 著 身體 結構 時 ， 他 這 位 工程師 就 對 生物學 著 了 迷 。 就 像 他 說 的 ： 「 有 了 比較 好 的 構造 機制 ， 你 就 可以 事半功倍 。 」 費林 在 仿生學 領域 不 是 普通 的 角色 。 他 以 蒼蠅 為 藍圖 ， 製造出 一 具 微型 飛行器 （ 詳見 第七 章 ） ， 還 把 這 種 毫米 和 釐米 較 大 尺度 的 工程 技術 ， 拿來 與 電腦 晶片 製程 的 微 製造 技術 結合 在一起 。 一九九八年 起 ， 奧特姆 的 研究 方向 確定 為 壁虎 附著力 的 純 物理 機制 ， 費林 則 動手 製作 與 壁虎 類似 的 剛毛 。 他 認為 ， 由 壁虎 的 構造 看來 ， 製造 方法 可以 有 很多 種 。 二○○○年 《 自然 》 雜誌 的 那 篇 論文 寫道 ： 「 模仿 微小 且 緊密 排列 的 剛毛 ， 固然 超出 人類 科技 的 極限 ， 但 未來 要 設計 高效率 附著 裝置 時 ， 大自然 製造 壁虎 腳毛 的 技術 可以 提供 生物 方面 的 靈感 。 」 這 種 「 超出 人類 科技 極限 」 的 狀態 並 沒有 持續 很 久 ， 當然 也 沒有 嚇到 費林 ， 他 已 製造出 一些 相當 不錯 的 人造 壁虎 毛叢 ； 他 利用 陶瓷 鑄模 ， 以 上面 的 奈米 微孔 為 模子 做出 聚胺酯 剛毛 ， 密度 與 天然 的 剛毛 差不多 （ 見 圖 4.3 ） 。 在 《 自然 》 發表 論文 之後 ， 若干 研究 人員 建議 ， 應該 也 要 檢驗 毛細管 吸引力 的 機制 ， 於是 奧特姆 的 團隊 便 著手 評估 這 兩 種 彼此 對立 的 理論 。 這麼 做 不只 因為 確認 理論 很 重要 ， 更 因為 如果 黏附力 只 跟 凡得瓦力 有關 ， 那麼 大概 任何 材質 都 能 用來 製作 人造 剛毛 ， 效果 的 差異 只 在於 纖維 粗細 、 形狀 與 剛性 的 不同 而已 ； 而 如果 黏附力 主要 來自 毛細管力 ， 則 牽涉 其中 的 生物 作用 方式 可能 難以 複製 。 因此 ， 為了 避免 投資 太多 又 難 有 結果 ， 首要 之 務 是 釐清 其中 的 作用 機制 。 如果 與 毛細管力 有關 ， 即 水 在 吸附 作用 中 參了一腳 ， 那麼 高 防水性 與 高 吸水性 的 表面 會 顯現出 不同 的 結果 。 然而 ， 壁虎腳 的 剛毛 對於 兩 種 表面 的 吸附性 都 一樣 好 ， 研究 結果 於 二○○二年 八月 發表 ， 顯示 與 毛細管力 無關 。 這 表示 絕對 有 可能 製造出 人造 的 壁虎 吸附物 ， 問題 只 在 大小 、 形狀 與 剛性 ， 尤其 是 接觸點 的 數目 。 這 項 研究 引起 英國 曼徹斯特 大學 教授 傑姆 的 注意 。 傑姆 是 德裔 物理學家 ， 在 俄羅斯 受 過 教育 ， 研究 領域 是 凝態 物理 。 他 掌管 一 個 特 設 的 新 單位 「 奈米 技術 與 介觀 物理 研究所 」 （ Institute __UNDEF__ of __UNDEF__ Nanotechnology and Mesophysics ） ， 那裡 的 無塵室 2 有 最 先進 的 製造 設備 任 他 運用 。 對 這 類 製程 而言 ， 要 做出 壁虎 的 結構 絕對 是 一 大 挑戰 ， 傑姆 便 邀請 他 在 俄羅斯 的 研究 夥伴 出馬 處理 這 個 問題 。 美國 的 富爾 團隊 致力 於 長期 研究 相關 想法 ， 但 傑姆 不同 ， 對 他 而言 ， 這 計畫 偏離 了 他 的 研究 興趣 主軸 ， 只 是 一 個 「 驗證 想法 」 的 機會 。 他 對 壁虎 的 運作 機制 有 不同 的 意見 ， 也 不 相信 「 完全 仰賴 凡得瓦力 」 的 說法 一定 成立 。 奧特姆 團隊 認為 不 需要 考慮 毛細管力 ， 傑姆 則 認為 某些 情況 可能 還是 占有 一席之地 。 他 表示 ： 「 這 沒 人 敢 肯定 。 一些 表面 當然 會 有 毛細管 吸引力 啊 。 就 像 有 人 說 角質 是 疏水性 （ 排拒 水分 ） ， 但 很多 人 不 同意 。 壁虎 究竟 怎樣 我 是 不 知道 ， 不過 你 從 經驗 得知 ， 你 的 毛髮 （ 主要 成分 為 角質 ） 具有 親水性 （ 吸引 水分 ） ， 否則 根本 沒辦法 沖澡 洗頭 嘛 。 最 適當 的 猜測 應該 是 ， 以 這樣 的 問題 層次 來 說 ， 凡得瓦力 和 毛細管 吸引力 沒有 區別 。 當 表面 有 水 時 ， 我 稱 之為 『 以 水 為 媒介 的 凡得瓦力 』 。 」 奧特姆 團隊 曾 運用 原子力 顯微鏡 ， 在 蠟 的 表面 打出 凹孔 當做 模子 ， 做出 一些 塑膠 小 柱 ， 而 傑姆 的 團隊 則 利用 「 電子束 微影 蝕刻 技術 」 做出 小 圓柱 。 這些 小 柱 其實 不 太 像 壁虎 的 剛毛 ， 相較 之下 又 短 又 胖 ， 不過 ， 縱使 與 壁虎 的 細緻度 大相逕庭 ， 這些 塑膠 小 柱 還是 有用 。 傑姆 利用 這 種 方法 只 能 做出 一 小 塊 「 壁虎 膠布 」 （ 約 一 平方公分 大 ） ， 但 他 把 這 一 小 塊 膠布 裝 在 蜘蛛人 玩偶 的 手 上 ， 便 能 輕而易舉 黏住 水平 方向 的 玻璃板 （ 見 圖 4.4 ） ， 製造出 最 好 的 媒體 宣傳 效果 。 但 傑姆 的 膠布 顯然 有 限制 ， 它 的 塑膠 材質 太 軟 ， 用 過 幾 次 之後 ， 小 柱 就 會 彼此 相黏 ， 對 玻璃 不再 有 黏性 ， 而且 還 會 吸水 ， 很 快 就 沾滿 灰塵 。 因此 ， 剛毛 的 必備 條件 是 防水 且 有 自潔 能力 ， 就 像 壁虎 ， 無論 吸附 的 表面 是 粗糙 、 平滑 、 乾淨 或 骯髒 ， 都 能 重複 使用 剛毛 不下 幾千 次 。 如何 黏 得 住 又 拔 得 起來 ？ 製造 「 壁虎貼 」 的 初次 嘗試 雖然 上不了 檯面 ， 不過 想 當初 ， 第一 個 電晶體 還不是 又 大 又 笨重 的 粗糙 玩意兒 嗎 ？ 第一 具 噴射 引擎 也 只 能 勉強 把 飛機 送上 天 ， 第一 次 放送 的 電視 畫面 更 幾乎 無法 辨識 。 回顧 科技 發明 史 ， 一 種 概念 要 得到 驗證 ， 通常 得 經過 三十 年 左右 ， 等到 效能 達到 某 種 程度 後 ， 精緻度 才 會 大為 改進 ， 很多 方面 也 才 會 改善 。 此外 ， 光 憑 又 細 又 密 的 剛毛 還 不行 ， 與 表面 接觸 的 數目 要 夠多 ， 這 表示 一排排 的 剛毛 必須 能夠 彎曲 ， 才 能 順著 表面 的 形狀 接觸 得 服服貼貼 ， 研究 人員 戲稱 ， 這些 毛 一定 得 「 柔柔 順順 」 才 行 。 要 達到 這 個 目的 ， 或許 可以 採用 有 彈性 的 襯底 ， 或 使 毛桿 具有 柔軟度 。 費林 表示 ： 「 不見得 非 用 軟 毛 不可 ， 也 可以 使用 硬 的 材質 製作 剛毛 ， 拉長 削薄 後 便 能 使 剛毛 變軟 。 就算 你 用 的 是 鋼鐵 ， 以 此 方法 做成 一 根 毛 ， 也 一樣 能夠 很 柔順 。 不過 如果 毛桿 過 軟 ， 反而 會 塌下來 纏 在一塊兒 。 」 費林 很 羨慕 壁虎 身 懷 十 種 不同 層次 的 柔順度 ： 匙 突 能 彎曲 ， 再來 是 匙 突 毛 ， 接著 是 剛 毛 ， 然後 有 趾墊 … … 等等 ， 最後 到 壁虎 腳 和 壁虎 的 身體 。 相較於 壁虎 的 十 種 柔順度 ， 一般 膠布 就 只 有 兩 種 ， 一 是 柔軟 有 黏性 的 表面 ， 二 是 可 彎曲 的 襯底 。 也 可以 說 ， 除了 微細 結構 之外 ， 壁虎腳 擁有 複雜 的 機制 ， 不但 可以 黏住 ， 也 可以 鬆開 。 牆 上 的 壁虎 四 腳 張 得 開開 ， 很 像 相撲 選手 的 架式 ， 而且 一舉一動 都 精準 無比 ， 這 與 黏 不 黏 得 住 無關 ， 而是 為了 提供 簡單 的 鬆開 機制 。 如果 有 個 酷似 壁虎 的 機器人 想要 攀爬 垂直 的 牆面 ， 就 需要 類似 的 複雜 腿部 機制 。 奧特姆 ／ 富爾 ／ 費林 的 團隊 於 二○○四年 五月 十八日 取得 壁虎 運作 機制 的 專利 。 一旦 要 讓 某 項 發明 商業化 ， 申請 專利 的 流程 必定 既 微妙 又 重要 。 之所以 微妙 ， 是 因為 你 不能 等到 技術 完全 落實 才 提出 申請 ， 到時候 八成 有 其他 人 會 以 些微 之 差 捷足先登 ； 你 也 不能 太早 申請 ， 因為 專利 必須 涵蓋 一 項 技術 的 每 個 延伸 應用 。 舉例 來 說 ， 專利 若 只 明確 限定 一 種 方法 來 達成 某 一 特定 目的 ， 但 實際 上 卻 有 很多 種 方法 ； 或者 專利 所 申請 的 條件 非常 狹隘 ， 譬如 只 申請 尺寸 、 反應 溫度 或 材質 ， 那麼 其他 人 只要 運用 這些 內容 以外 的 條件 ， 就 能 繞過 該 項 專利 了 。 因此 ， 一 項 專利 必須 具備 法律 方面 的 周延性 ， 就算 提出 的 所有 可能性 尚未 完全 實現 也 沒關係 。 於是 ， 專利會 包含 一 堆 看 了 頭昏 的 請求 項目 ， 以 壁虎膠 的 專利 申請案 為 例 ， 申請 專利 範圍 就 列 了 三十四 個 請求 項目 ， 包括 從 活生生 的 壁虎 取得 剛毛 ， 乃至 後續 的 一 系列 製造 技術 。 專利 中 寫 著 ： 「 可 自 活體 採集 數十萬 根 剛毛 ， 失去 剛毛 的 活體 並 不會 喪命 。