北極熊毛髮藏奧祕 啟發防冰技術

北極熊因自身擁有良好的保暖能力，且其皮毛在潛水捕獵後依然保持乾爽，該能力讓科學家為之著迷。現在科學家終於發現北極熊在極寒環境中的生存祕密，這項發現加深了對北極熊生態的了解，之後還可能開發出新型的防冰塗層。

北極熊、企鵝等生物需要在氣溫零下40°C的環境中生存，還需潛水捕獵或躺在充滿雪的大地上活動。許多人好奇，牠們為什麼能在極寒之地生存。

科學家先前發現北極熊是依靠鯨脂和皮毛層來進行保溫，但對於皮毛層是如何真正起到防冰作用，卻知之甚少。

愛爾蘭都柏林三一大學（Trinity College Dublin）、愛爾蘭王家學會科學基金會（Royal Society-Science Foundation Ireland University）和挪威卑爾根大學（University of Bergen）等科學家組成的團隊發現，北極熊防冰祕密在於毛皮含有豐富的皮脂，讓冰霜很難附著上去。這項研究成果於1月29日發表在《科學》雜誌上。

過去研究發現，北極熊不僅隔熱能力驚人，而且即使下水也能透過晃動達到快速排水，再透過滾雪地讓剩餘的水結冰，而這些冰會從皮毛上脫落。另外，北極熊的皮毛也是北極原住民因紐特人常用的獸皮，用途包括：躺在冰雪上進行靜止狩獵、放置在座椅下當防滑墊或做成鞋子等。

該團隊的科學家為了知曉北極熊是如何在冰原上、水下捕獵或滑行玩耍後仍能保持身體溫暖和乾爽，於是對牠們的毛髮和行為進行詳細的檢查。

他們發現，北極熊的皮毛含有許多「皮脂」，這些皮脂（毛髮油脂）成為最重要的保護劑。這些皮脂擁有豐富的膽固醇、三酸甘油酯（TG）、二酸甘油酯（DG）等成分，但不含鯊烯。這項化驗結果打破了過去對北極熊的皮脂認知。

鯊烯是一種存在於水生哺乳動物及人類皮脂中的化合物，是多數類固醇類物質的生物合成前體，但北極熊的皮脂中並不存在鯊烯。

實驗人員還發現，鯊烯的防冰霜沾黏、排水和排冰能力，都要遠低於北極熊的皮脂。另外，北極熊皮脂中的二十烷酸、膽固醇的防冰霜沾黏能力，與人們常用的防水化學物質「全氟和多氟烷基物質」（PFAS，永久化學物質）旗鼓相當。

該團隊還對北極熊皮毛進行了一系列的防冰性能測試。結果發現，這些原本掛在皮毛上的冰霜，不需要依靠其他多餘的外力，僅需簡單的風就能被帶走，其性能和效果遠比滑雪板上常用的滑雪皮（人造合成纖維）還要高。

研究人員表示，該研究讓他們知道了北極熊皮毛的祕密，未來可能開發與之相似的人造皮脂混合物，可應用於防冰表面塗層、滑雪板貼片等。

他們還表示，北極熊皮毛研究也讓他們更加了解因紐特人的文化和生活方式，並知曉了傳統因紐特人為何不會特別清潔北極熊表面皮毛，但卻會利用皂石或乾黏土摩擦清理狐狸皮等動物皮毛，原因是一個能防冰，而另一個不能。

該期刊文章的第一作者、愛爾蘭都柏林三一大學琥珀研究中心（AMBER）博士生卡羅蘭（Julian Carolan）對該校的新聞室表示，「我們比較了北極熊毛、人類頭髮及兩種滑雪板貼片的防冰效果，結果發現北極熊毛皮上的油脂是防冰的關鍵，油膩膩的皮毛讓冰很難附著。」

她接著說，「不過我們把北極熊毛髮洗乾淨後，冰就很容易黏上去了，效果就跟人類的頭髮一樣。另外，不管人類的頭髮有沒有洗過頭，都很容易結冰。」

該期刊文章的資深作者、愛爾蘭皇家學會科學基金會、三一大學和愛爾蘭琥珀研究中心研究員霍布斯（Richard Hobbs）博士表示，「生活在極地的動物，已成為我們開發新型防冰材料的靈感來源，包括發現巴布亞企鵝羽毛的分層結構（非羽毛油塗層），能夠提供防冰性能。這次研究發現北極熊的天然脂質，將幫助我們開發代替PFAS的防冰塗層。」◇