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當父母被還在襁褓之中嬰兒的尿射掃一身，直接反應或許是強忍著怒火，迅速處理完畢。但當作者胡立德（David L. Hu）注視著一切發生後，他開始思考：「為什麼體積比我小1 ∕ 10 的小孩，尿尿的時間跟我相同？」此時，一個看似怪異但吸睛的實驗開始醞釀。

你是否想過，動物排尿的速度與什麼因素有關？答案是：與動物尿道的長度與寬度有關。雖然大人的膀胱容量大於小孩，但較快的流速和較大的尿道截面積，會使兩者的排尿時間趨於一致。而或許你可以進一步思考，動物形狀對驅動身體周遭流體的背後還藏著什麼奧祕？

上述例子當中，作者胡立德等科學家們透過對動物細膩的觀察及問題的探究過程，跨領域用物理學解釋動物行為及構造。

用物理學知識解釋動物行為

透過作者生動的解釋物理學原理，你能在書中了解動物演化出的節能運動方式，或表面結構如何幫助動物達到最好的運動功效。

首先，作者探討動物與接觸面的力學。在水面滑動的水黽成蟲長約15 毫米且體重輕，作者在書中剖析水黽因「尺度」所造成的物理效應。你將用「流場可視化」一探「水黽的腳」如何在水面上高速移動並滴水不沾。

接著，作者解釋動物如何運用特殊身型、環境中介質特性進行高效率運動。舉例來說，動物在水中遨遊似乎不足為奇，但你將折服於「砂魚蜥」（Scincus scincus）如何利用波浪狀扭動身軀，讓身體部位在高密度沙中，產生像「槳」一般的推進力。

你知道睫毛的「最佳長度」與鯊魚皮上的「鱗片」有什麼共通性嗎？作者透過頭髮、篩網、紙板來比擬不同的睫毛長度對水分蒸散的功效，再例如偵探般透過3D列印鯊魚鱗，一窺「鯊魚鱗」是如何在擺動時拉近運動產生的渦流以減少阻力。睫毛及鯊魚鱗看似毫無瓜葛，但若用運動原理而非運動的表象來看，兩者同為動物演化下「節能」的構造。

動物演化的光芒，照亮科學的未來

當作者解釋完動物行為，以及身型結構後，進一步說明仿生學家如何將其應用在機器人設計上，並賦予機器人能因應多樣環境的節能運動。美國演化生物學巨擘多布然斯基（Theodosius Dobzhansky）曾在期刊中寫道：「生物學的一切都沒有道理，除非放在演化的光芒之下。」

仿生學家利用動物在複雜的自然環境中，演化出的最佳或最適合的運動構造及運動方式，照亮未來科學發展之路。

試著想像地震後災難現場，來回奔走的不只有救災人員，還有仿生機器人穿梭在房屋傾倒，萬瓦堆疊的現場，彌補震後電子設備缺乏的困境。另外，像是裝有觸角的輪型機器人的想法來自於蟑螂的觸角，觸角上的毛刺讓蟑螂遇到粗糙牆面時彎曲，彎曲的觸角就像觸覺感測器，讓機器人避免碰撞到障礙物。更有比擬蟑螂的可壓縮性的仿生機器人設計，提供了機器人在縫隙中穿梭的能力。與常見的掃地機器人碰撞到物體才停止且缺乏彈性相比，能偵測粗糙障礙物，可壓縮的仿生機器人，更能被廣泛地運用。

新奇古怪實驗背後的精神

作者在書中強調要對生活保持好奇心，以胡立德為首的科學家們秉著尋根問底的好奇心，全心投注在實驗中。正如研究放射性元素的科學家──居里夫人（Marie Curie）之言：「科學研究不該以是否有實際貢獻來定論，而是以科學本身之美，最後科學的發現將會有機會，如發現鐳一樣增加人類生活的福祉。」胡立德的團隊在研究動物排尿時間的實驗中，一個個看似無用的數據，其實提供了醫生判斷病人泌尿系統是否正常的依據。

作者在書中亦用了多個仿生學的案例，帶領我們應用動物行為的小細節大智慧。想與作者一同體驗各種新奇古怪的實驗，拾起你的好奇心，運用你的觀察力，與作者胡立德一起以物理學知識破解動物忍術吧！

作品評語

呈現方式符合導讀文的形式。能融會貫通，重新組織架構，內容精闢，並善用提問法勾引讀者興趣，導讀效果佳。

作者感言

我很喜歡《破解動物忍術》這本書。此書提醒了我在繁忙生活之餘不忘運用好奇心探索身處的環境。我也很感謝舉辦方給了我這個機會，能將書中各種新奇的實驗及其背後的意涵，傳達給更多的人。

書名│《破解動物忍術》
作者│胡立德（David L. Hu）
出版社│三民書局
出版日期│ 2020 年1 月