2012-10-11：自我鞭策的小不點（台灣大學應用力學研究所江宏仁教授）

依照目前的科學證據來看，最古老的生物應該是沒辦法自己運動的。要等到其他的器官演化成運動專用的器官之後，地球上才開始有「活跳跳」的生命，而這當中大概差了一、二十億年的時間。

同樣地，人類最早發展出來的載具大概也不具備自己運動的功能，可能只是隨波逐流的一根木頭而已。如果不把用來拉拽的動物看成是載具的一部分，也把不具備備實用性的玩具車、船排除，那麼會「自我鞭策」的載具出現在人類文明史上的時間相當晚，連四百年都搆不到。當中的時間差，恐怕沒有百萬年，大概也有幾十萬年。

不隨波逐流，能自我鞭策，為什麼是如此地困難的事情，要花費那麼長的時間才能發展出來呢？

仔細想想，的確沒那麼簡單。隨波逐流，顧名思義，要有波有流才行。波有峰有谷，流有來有去，都等同於在空間中創造出特定的結構，讓這裡和那裡不完全一樣才行。用物理學家的講法，就是要讓空間變得不均勻。空間不均勻，就有了此地與彼地的分別，就能夠談從此地到彼地要怎麼過去的問題。

而自我鞭策，說穿了，就是空間中的不均勻是自己創造出來的，而之後的考量就跟隨波逐流是一樣的：如何從此地到彼地。不過呢，難就難在要如何自己創造出空間中的不均勻，而更難的是要如何才能夠持續不斷地創造出來。

許多小朋友玩過的肥皂船，就是利用肥皂或洗碗精之類的清潔劑，在水面上創造出不均勻的表面張力，來達到自我鞭策的效果。只要考慮一個原始的細胞，要如何自行合成清潔劑，而且還能迅速、持續地合成，就不難想像這有多麼困難。事實上，肥皂船的把戲實在是太困難了，以致於沒有微生物是靠這種方法來運動的。

近年來，越來越多科學家嘗試著在實驗室裡用非生物組件複製出生物系統特有的行為或功能。自我鞭策的運動就是其中的一個熱門項目，從大型的機器人、機器狗，到小型的機器飛行昆蟲都有令人嘆為觀止的成就。唯獨在和微生物差不多大小的尺度上，進展有限。明天，十月十一日（週四）中午十二點十分，在理學大樓一樓A101教室，台灣大學應用力學研究所的江宏仁教授將要告訴我們，他如何讓微生物尺度的粒子不斷地在空間中創造出不均勻，成功地研發出自我鞭策的小不點。