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大象夾薯片竟不碎!鼻子鬍鬚暗藏玄機 有望助力機械人仿生觸覺發展

大視野

大象夾薯片竟不碎!鼻子鬍鬚暗藏玄機 有望助力機械人仿生觸覺發展
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大象夾薯片竟不碎!鼻子鬍鬚暗藏玄機 有望助力機械人仿生觸覺發展

2026年02月17日 18:20

大象能運用靈活的長鼻剝開香蕉皮,甚至拾取細小的花生米,其精確操控的秘訣,竟藏在象鼻上數以千計的鬍鬚。最新研究發現,這些鬍鬚不僅是感官利器,其獨特的力學結構更是關鍵。

特殊扁平結構抗磨損 

根據刊登於《科學》期刊的研究,德國馬克斯普朗克智能系統研究所團隊發現,亞洲象鼻上覆蓋著約1000根鬍鬚。有別於一般哺乳動物的圓柱狀鬍鬚,大象鬍鬚的橫切面呈扁平狀,結構類似草葉,基部更為中空。這種設計使其既輕盈,又能承受象鼻每日大量覓食活動所產生的劇烈摩擦。然而,與多數動物鬍鬚不同,大象鬍鬚一旦受損便無法再生。

觸覺靈敏可夾薯片

研究團隊透過「奈米壓痕」技術進一步分析,發現大象鬍鬚具備驚人的「功能梯度」特性。其基部堅硬如硬塑膠,但尖端卻比基部柔軟40倍,觸感近似橡膠。

研究發現大象鬍鬚具備驚人的「功能梯度」特性。X圖片

研究發現大象鬍鬚具備驚人的「功能梯度」特性。X圖片

這種從硬到軟的漸變結構,讓鬍鬚能精準偵測細微的振動與壓力變化,是大象能執行剝香蕉、夾起薯片而不碎裂等高難度動作的感官基礎。研究人員解釋,硬度變化有助大象判斷物體接觸鬍鬚的具體位置。

研究發現大象鬍鬚具備驚人的「功能梯度」特性。X圖片

研究發現大象鬍鬚具備驚人的「功能梯度」特性。X圖片

靈感可助機械人觸覺發展

科學家推論,大象演化出如此精密的鬍鬚系統,是為了補償其皮膚粗厚與視力較差的弱點。這項發現不僅揭示大象觸覺的奧秘,其獨特的感測原理未來更可望應用於機械人技術,啟發設計出能靈巧導航或處理易碎物品的仿生觸覺系統。

據美聯社報導,芬蘭北部靠近俄羅斯邊境的城鎮薩拉(Salla),上周末舉行已延續數十年的傳統馴鹿競速大賽「薩拉馴鹿盃」(Salla Reindeer Cup),吸引數百名粉絲及近千名觀眾到場,感受極地競速的熱鬧氣氛。

儘管當地氣溫跌至冰點以下,且地理位置偏遠,位於奧盧(Oulu)東北約 264 公里,但仍無阻觀眾熱情。現場觀眾為在雪地賽道上奔馳的馴鹿歡呼喝采,參賽馴鹿後方拖著腳踏滑雪板的參賽者,以速度最快者為勝。

芬蘭薩拉舉行馴鹿短途賽,一名參賽者引領馴鹿前往起跑區。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

芬蘭薩拉舉行馴鹿短途賽,一名參賽者引領馴鹿前往起跑區。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

除了芬蘭本地人,觀眾還包括來自意大利、挪威、德國及法國等地的遊客。馴鹿畜牧數十年來一直是斯堪的納維亞文化的重要組成部分,對於該國北部的原住民薩米族(Sami)而言尤為重要。

薩拉馴鹿盃負責人阿欽基(Lasse Aatsinki)指出,薩拉的馴鹿賽車歷史悠久,早於 1950 年代已經開始。他表示在沒有雪地電單車的年代,冬末時分馴鹿體能處於巔峰,人們便開始以此作賽。

在芬蘭薩拉結冰的凱塞爾馬耶爾維湖上,一頭馴鹿在比賽中脫穎而出。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

在芬蘭薩拉結冰的凱塞爾馬耶爾維湖上,一頭馴鹿在比賽中脫穎而出。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

現時的馴鹿比賽已發展成有組織且受監管的競賽,參賽的雄性馴鹿均經過專業訓練。賽事焦點是「熱門系列賽」(hot series),馴鹿必須在 1 分 19 秒或更短時間內完成 1 公里的賽道方可入圍,只有速度最快的馴鹿才能參與角逐。

阿欽基形容這是一門科學,很大程度上取決於馴鹿的性格,牠必須具備極高的耐受力,以應對觀眾、其他馴鹿、噪音及現場活動。他透露每位鹿主都有自己的訓練秘訣,且通常秘而不宣。

在芬蘭薩拉賽事開始前,馴鹿在薩拉山下的等候區休息。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

在芬蘭薩拉賽事開始前,馴鹿在薩拉山下的等候區休息。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

比賽期間,群眾以芬蘭語高喊「hyvä, hyvä」(好、好)及「mene, mene」(衝、衝),為衝刺階段的馴鹿加油。在賽事間隙,觀眾則享用馴鹿湯及薩拉傳統糕點「kampanisu」保暖。

賽事於3月8日(周日)進入決賽,最終由名為「Pompom」的馴鹿奪冠。鹿主克魯普拉(Hannu Krupula)形容 Pompom 異常快速且聰明,是罕見的優良品種。

他笑言 Pompom 唯一的弱點是外表不算出眾,甚至會令人誤以為營養不良,但實際上牠食量很好,天賦異稟。賽後,Pompom與其他馴鹿均獲贈最愛的地衣作為獎勵。

一名青少年參賽者在芬蘭薩拉的賽事中衝出起跑閘口。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

一名青少年參賽者在芬蘭薩拉的賽事中衝出起跑閘口。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

馴鹿在芬蘭薩拉結冰的凱塞爾馬耶爾維湖上激烈競逐。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

馴鹿在芬蘭薩拉結冰的凱塞爾馬耶爾維湖上激烈競逐。美聯社圖片/Aino Vaananen攝

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