印魚，也叫印章魚，因其頭部長着一個大大的印章狀的吸盤而得名。這種魚分布在溫帶或熱帶海洋裡，由于它們的身體構造不适合遊泳，而且性情懶惰，它們經常吸附在海龜、海豚甚至鲨魚身上，搭便車，滿世界跑。

印魚的背上本來有兩個背鳍，第一背鳍後來演變成了吸盤。當它們把吸盤貼到大型海洋動物身上後，就會把裡面的空氣排出，形成真空，從而形成幾十公斤的超強吸力。無論海豚或鲨魚怎麼翻滾，都不可能甩得掉附在身上的引魚。漁民們利用了這一點，在印魚的尾部打孔并系上魚線，将它們放回海裡，讓它們主動吸附金槍魚等獵物。

印魚的吸盤為何吸力如此之大？最近發表在《物質》（Matter）科學期刊上的一項新研究，揭秘了印魚的吸盤的吸盤唇結構，正是這一結構賦予了印魚強大的吸力。

這項研究的合作者之一，來自北京航空航天大學的科學家李文在描述印魚時說：“印魚的體型和糟糕的遊泳能力并不能讓它在大自然中占據優勢，為了搭便車，它們不得不将魚鳍進化成吸盤。驅動力隻有兩個：食物和配偶。”

為了了解印魚的吸盤潛在的機制，研究人員觀察了吸盤的軟唇上的組織。在皮膚表層和底層之間，他們發現了一種獨特的結構：垂直排列的膠原纖維。纖維結構提供最大限度地與基材接觸的彈性，并減少唇部的變形以保持其粘合力。

“我們對印魚的吸盤的研究，始于我們的共同資深研究人員李文對鲨魚皮膚結構的研究，”另一位研究人魚關娟說：“我們被印魚的吸盤能附着在像鲨魚皮一樣粗糙的表面這一事實所吸引。鲨魚遊得很快，而且皮膚相當粗糙，但印魚卻能牢牢吸住鲨魚的皮膚。”

受這種魚的啟發，研究人員設計了一種仿生圓盤，往裡面注入了垂直的尼龍纖維和靜電植絨，這種技術利用電荷來排列纖維。與傳統的塑料吸盤相比，仿生吸盤的粘附力提高了62.5%，粘附時間增加了3.4倍。此外，纖維增強仿生吸盤可以挂在重物、不規則物體、粗糙物體上，甚至在水下也不會輕易脫落。

“在控制纖維密度方面有一些限制，”關娟說，雖然尼龍纖維和印魚吸盤上的膠原蛋白在某種程度上是相似的，但我們不能完全模拟它們的形态和化學成分。但他們證明了一個簡單的概念：通過向吸盤中添加垂直纖維，可以顯著改善吸盤的功能。

研究小組的下一步是通過研究和模拟表面皮膚和皮下的結構來改進目前的仿生吸盤。其他的改進包括引入環保和可生物降解的材料，如絲綢。垂直纖維的發展也可以應用于機器人，通過控制變形來實現複雜的運動。

仿生吸盤在未來的應用中有很多潛力。如果我們能制造出一個像印魚的吸盤一樣強大的吸盤機器人，它就能附着在鲸魚和鲨魚身上環遊世界。移動仿生裝置将能夠收集有意義的生物和環境數據。這些數據将能夠為科學家們研究如何保護海洋生态系統和地球環境帶來新的線索。

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