致親愛的弗瑞曼人：一封來自地球的沙蟲愛好者之信——《沙丘》（二）

本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作，泛科學企劃執行

我們知道癌症是台灣人健康的頭號公敵。 為此，我們花了很多時間介紹最新、最有效的抗癌方法之一：免疫療法。

免疫療法中最重要的技術就是抗體藥物。科學家會人工製造一批抗體去標記癌細胞。它們就像戰場上的偵察無人機，能精準鎖定你體內的敵人——癌細胞，為它們打上標記，然後引導你的免疫系統展開攻擊。

這跟化療、放射線治療那種閉著眼睛拿機槍亂掃不同。免疫療法是重新叫醒你的免疫系統，為身體「上buff (增益) 」來抗癌，副作用較低，因此備受好評。

但尷尬的是，經過幾年的臨床考驗，科學家發現：光靠抗體對抗癌症，竟然已經不夠用了。

事情是這樣的，臨床上醫生與科學家逐漸發現：這個抗體標記，不是容易損壞，就是癌細胞同時設有多個陷阱關卡，只靠叫醒免疫細胞，還是難以發揮戰力。

但好消息是，我們的生技工程也大幅進步了。科學家開始思考：如果這台偵察無人機只有「標記」這一招不夠用，為什麼不幫它升級，讓它多學幾招呢？

這個能讓免疫藥物（偵察無人機）大進化的訓練器，就是今天的主角—融合蛋白（fusion protein）。

融合蛋白是什麼？

免疫療法遇到的問題，我們可以這樣理解：想像你的身體是一座國家，病毒、細菌、腫瘤就是入侵者；而抗體，就是我們派出的「偵察無人機」。

當我們透過注射放出這支無人機群進到體內，它能迅速辨識敵人、緊抓不放，並呼叫其他免疫單位（友軍）一同解決威脅。過去 20 年，最強的偵查機型叫做「單株抗體」。1998年，生技公司基因泰克（Genentech）推出的藥物赫賽汀（Herceptin），就是一款針對 HER2 蛋白的單株抗體，目標是治療乳癌。

這支無人機群為什麼能對抗癌症？這要歸功於它「Y」字形的小小抗體分子，構造看似簡單，卻蘊藏巧思：

• 「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器，能找到敵人身上的抗原特徵，並黏上去，稱為抗體結合區「Fab 區域」。
  
• 「Y」 字形的「尾巴」就是我們說的「標籤」，它能通知免疫系統啟動攻擊，稱為結晶區域片段「Fc 區域」。具體來說，當免疫細胞在體內巡邏，免疫細胞上的 Fc 受體 (FcR) 會和 Fc區域結合，進而認出病原體或感染細胞，接著展開清除。

更厲害的是，這個 Fc 區域標籤還能加裝不同功能。一般來說，人體內多餘的分子，會被定期清除。例如，細胞內會有溶酶體不斷分解多餘的物質，或是血液經過肝臟時會被代謝、分解。那麼，人造抗體對身體來說，屬於外來的東西，自然也會被清除。

而 Fc區域會與細胞內體上的Fc受體結合，告訴細胞「別分解我」的訊號，阻止溶酶體的作用。又或是單純把標籤做的超大，例如接上一段長長的蛋白質，或是聚乙二醇鏈，讓整個抗體分子的大小，大於腎臟過濾孔的大小，難以被腎臟過濾，進而延長抗體在體內的存活時間。

偵測器（Fab）加上標籤（Fc）的結構，使抗體成為最早、也最成功的「天然設計藥物」。然而，當抗體在臨床上逐漸普及，一個又一個的問題開始浮現。抗體的強項在於「精準鎖定」，但這同時也是它的限制。

第一個問題：抗體只能打「魔王」，無法毀掉「魔窟」。 

抗體一定要有一個明確的「標的物」才能發揮作用。這讓它在針對「腫瘤」或「癌細胞本身」時非常有效，因為敵人身上有明顯標記。但癌細胞的形成與惡化，是細胞在「生長、分裂、死亡、免疫逃脫」這些訊號通路上被長期誤導的結果。抗體雖然勇猛，卻只能針對已經帶有特定分子的癌細胞魔王，無法摧毀那個孕育魔王的系統魔窟。這時，我們真正欠缺的是能「調整」、「模擬」或「干擾」這些錯誤訊號的藥物。

第二個問題：開發產線的限制。

抗體的開發，得經過複雜的細胞培養與純化程序。每次改變結構或目標，幾乎都要重新開發整個系統。這就像你無法要求一台偵測紅外線的無人機，明天立刻改去偵測核輻射。高昂的成本與漫長的開發時間，讓新產線難以靈活創新。

為了讓免疫藥物能走向多功能與容易快速製造、測試的道路，科學家急需一個更工業化的藥物設計方式。雖然我們追求的是工業化的設計，巧合的是，真正的突破靈感，仍然來自大自然。

在自然界中，基因有時會彼此「融合」成全新的組合，讓生物獲得額外功能。例如細菌，它們常仰賴一連串的酶來完成代謝，中間產物要在細胞裡來回傳遞。但後來，其中幾個酶的基因彼此融合，而且不只是基因層級的合併，產出的酶本身也變成同一條長長的蛋白質。

結果，反應效率大幅提升。因為中間產物不必再「跑出去找下一個酶」，而是直接在同一條生產線上完成。對細菌來說，能更快處理養分、用更少能量維持生存，自然形成適應上的優勢，這樣的融合基因也就被演化保留下來。

科學家從中得到關鍵啟發：如果我們也能把兩種有用的蛋白質，「人工融合」在一起，是否就能創造出更強大的新分子？於是，融合蛋白（fusion protein）就出現了。

以假亂真：融合蛋白的HIV反制戰

融合蛋白的概念其實很直覺：把兩種以上、功能不同的蛋白質，用基因工程的方式「接起來」，讓它們成為同一個分子。 

1990 年，融合蛋白 CD4 免疫黏附素（CD4 immunoadhesin）誕生。這項設計，是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。

我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中，大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作，幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段，等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球，就稱為 CD4 淋巴球。

麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍，竟然把 T 細胞的 CD4 探測器，當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯，對 HIV 病毒來說，免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白，會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。

一旦成功結合，就會啟動一連串反應，讓病毒外殼與細胞膜融合。HIV 進入細胞內後會不斷複製並破壞免疫細胞，導致免疫系統逐漸崩潰。

為了逆轉這場悲劇，融合蛋白 CD4 免疫黏附素登場了。它的結構跟抗體類似，由由兩個不同段落所組成：一端是 CD4 假受體，另一端則是剛才提到、抗體上常見的 Fc 區域。當 CD4 免疫黏附素進入體內，它表面的 CD4 假受體會主動和 HIV 的 gp120 結合。

厲害了吧。 病毒以為自己抓到了目標細胞，其實只是被騙去抓了一個假的 CD4。這樣 gp120 抓不到 CD4 淋巴球上的真 CD4，自然就無法傷害身體。

而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用：一是延長融合蛋白在體內的存活時間；二是理論上能掛上「這裡有敵人！」的標籤，這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺（ADCC）或免疫吞噬作用（ADCP）。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合，就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。

不過，這裡有個關鍵細節。

在實際設計中，CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是：HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身，許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍，反而可能引發強烈的發炎反應，甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊，這樣副作用太大。因此，CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變，讓它只保留延長藥物壽命的功能，而不會與淋巴球的 Fc 受體結合，以避免誘發免疫反應。

從 DNA 藍圖到生物積木：融合蛋白的設計巧思

融合蛋白雖然潛力強大，但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事，得從最根本的設計圖，也就是 DNA 序列就開始規劃。

我們體內的大部分蛋白質，都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以，如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起，就得先把這兩段基因找出來，然後再「拼」成一段新的 DNA。

不過，如果你只是單純把兩段基因硬接起來，那失敗就是必然的。因為兩個蛋白會互相「打架」，導致摺疊錯亂、功能全毀。

這時就需要一個小幫手：連接子（linker）。它的作用就像中間的彈性膠帶，讓兩邊的蛋白質能自由轉動、互不干擾。最常見的設計，是用多個甘胺酸（G）和絲胺酸（S）組成的柔性小蛋白鏈。

設計好這段 DNA 之後，就能把它放進細胞裡，讓細胞幫忙「代工」製造出這個融合蛋白。接著，科學家會用層析、電泳等方法把它純化出來，再一一檢查它有沒有摺疊正確、功能是否完整。

如果一切順利，這個人工設計的融合分子，就能像自然界的蛋白一樣穩定運作，一個全新的「人造分子兵器」就此誕生。

CD4免疫黏附素問世之後，融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一。而且現在的融合蛋白，早就不只是「假受體＋Fc 區域」這麼單純。它已經跳脫模仿抗體，成為真正能自由組裝、自由設計的生物積木。

融合蛋白的強項，就在於它能「自由組裝」。

以抗體為骨架，科學家可以接上任何想要的功能模組，創造出全新的藥物型態。一般的抗體只能「抓」（標記特定靶點）；但融合蛋白不只會抓，還能「阻斷」、「傳遞」、甚至「調控」訊號。在功能模組的加持下，它在藥物設計上，幾乎像是一個分子級的鋼鐵蜘蛛人裝甲。

一般來說，當我們選擇使用融合蛋白時，通常會期待它能發揮幾種關鍵效果：

1. 療效協同： 一款藥上面就能同時針對多個靶點作用，有機會提升治療反應率與持續時間，達到「一藥多效」的臨床價值。
2. 減少用藥： 原本需要兩到三種單株抗體聯合使用的療法，也許只要一種融合蛋白就能搞定。這不僅能減少給藥次數，對病人來說，也有機會因為用藥減少而降低治療成本。
3. 降低毒性風險： 經過良好設計的融合蛋白，可以做到更精準的「局部活化」，讓藥物只在目標區域發揮作用，減少副作用。

到目前為止，我們了解了融合蛋白是如何製造的，也知道它的潛力有多大。

那麼，目前實際成效到底如何呢？

一箭雙鵰：拆解癌細胞的「偽裝」與「內奸」

2016 年，德國默克（Merck KGaA）展開了一項全新的臨床試驗。 主角是一款突破性的雙功能融合蛋白──Bintrafusp Alfa。這款藥物的厲害之處在於，它能同時封鎖 PD-L1 和 TGF-β 兩條免疫抑制路徑。等於一邊拆掉癌細胞的偽裝，一邊解除它的防護罩。

PD-L1，我們或許不陌生，它就像是癌細胞身上的「偽裝良民證」。當 PD-L1 和免疫細胞上的 PD-1 受體結合時，就會讓免疫系統誤以為「這細胞是自己人」，於是放過它。我們的策略，就是用一個抗體或抗體樣蛋白黏上去，把這張「偽裝良民證」封住，讓免疫系統能重新啟動。

但光拆掉偽裝還不夠，因為癌細胞還有另一位強大的盟友—一個起初是我軍，後來卻被癌細胞收買、滲透的「內奸」。它就是，轉化生長因子-β，縮寫 TGF-β。

先說清楚，TGF-β 原本是體內的秩序管理者，掌管著細胞的生長、分化、凋亡，還負責調節免疫反應。在正常細胞或癌症早期，它會和細胞表面的 TGFBR2 受體結合，啟動一連串訊號，抑制細胞分裂、減緩腫瘤生長。

但當癌症發展到後期，TGF-β 跟 TGFBR2 受體之間的合作開始出問題。癌細胞表面的 TGFBR2 受體可能突變或消失，導致 TGF-β 不但失去了原本的抑制作用，反而轉向幫癌細胞做事。

它會讓細胞骨架（actin cytoskeleton）重新排列，讓細胞變長、變軟、更有彈性，還能長出像觸手的「偽足」（lamellipodia、filopodia），一步步往外移動、鑽進組織，甚至進入血管、展開全身轉移。

更糟的是，這時「黑化」的 TGF-β 還會壓抑免疫系統，讓 T 細胞和自然殺手細胞變得不再有攻擊力，同時刺激新血管生成，幫腫瘤打通營養補給線。

為了對抗這個內奸，默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡，加上了一個「TGF-β 陷阱（trap）」。就像 1989 年的 CD4 免疫黏附素用「假受體」去騙 HIV 一樣，這個融合蛋白在體內循環時，會用它身上的「陷阱」去捕捉並中和游離的 TGF-β。這讓 TGF-β 無法再跟腫瘤細胞或免疫細胞表面的天然受體結合，從而鬆開了那副壓抑免疫系統的腳鐐。

告別單一解方：融合蛋白的「全方位圍剿」戰

但，故事還沒完。我們之前提過，癌細胞之所以難纏，在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

而近年我們發現，癌細胞的「偽良民證」至少就有兩張：一張是 PD-L1；另一張是 CD-47。CD47 是癌細胞向巨噬細胞展示的「別吃我」訊號，當它與免疫細胞上的 SIRPα 結合時，就會抑制吞噬反應。

為此，總部位於台北的漢康生技，決定打造能同時對付 PD-L1、CD-47，乃至 TGF-β 的三功能生物藥 HCB301。

雖然三功能融合蛋白聽起來只是「再接一段蛋白」而已，但實際上極不簡單。截至目前，全球都還沒有任何三功能抗體或融合蛋白批准上市，在臨床階段的生物候選藥，也只佔了整個生物藥市場的 1.6%。

漢康生技透過自己開發的 FBDB 平台技術，製作出了三功能的生物藥 HCB301，目前第一期臨床試驗已經在美國、中國批准執行。

免疫療法絕對是幫我們突破癌症的關鍵。但我們也知道癌症非常頑強，還有好幾道關卡我們無法攻克。既然單株抗體在戰場上顯得單薄，我們就透過融合蛋白，創造出擁有多種功能模組的「升級版無人機」。

融合蛋白強的不是個別的偵查或阻敵能力，而是一組可以「客製化組裝」的平台，用以應付癌細胞所有的逃脫策略。

Catch Me If You Can？融合蛋白的回答是：「We Can.」

未來癌症的治療戰場，也將從尋找「唯一解」，轉變成如何「全方位圍剿」癌細胞，避免任何的逃脫。

本文與 Perplexity 合作，泛科學企劃執行

「Hello. I am… a robot.」

在我們的記憶裡，機器人的聲音就該是冰冷、單調，不帶一絲情感 。它們的動作僵硬，肢體不協調，像一個沒有靈魂的傀儡，甚至啟發我們創造了機械舞來模仿那獨特的笨拙可愛。但是，現今的機器人發展不再只會跳舞或模仿人聲，而是已經能獨立完成一場膽囊切除手術。

就在2025年，美國一間實驗室發表了一項成果：一台名為「SRT-H」的機器人（階層式手術機器人Transformer），在沒有人類醫師介入的情況下，成功自主完成了一場完整的豬膽囊切除手術。SRT-H 正是靠著從錯誤中學習的能力，最終在八個不同的離體膽囊上，達成了 100% 的自主手術成功率。

這項成就的意義重大，因為過去機器人手術的自動化，大多集中在像是縫合這樣的單一「任務」上。然而，這一場完整的手術，是一個包含數十個步驟、需要連貫策略與動態調整的複雜「程序」。這是機器人首次在包含 17 個步驟的完整膽囊切除術中，實現了「步驟層次的自主性」。

這就引出了一個讓我們既興奮又不安的核心問題：我們究竟錯過了什麼？機器人是如何在我們看不見的角落，悄悄完成了從「機械傀儡」到「外科醫生」的驚人演化？

這趟思想探險，將為你解密 SRT-H 以及其他五款同樣具備革命性突破的機器人。你將看到，它們正以前所未有的方式，發展出生物般的觸覺、理解複雜指令、學會團隊合作，甚至開始自我修復與演化，成為一種真正的「準生命體」 。

所以，你準備好迎接這個機器人的新紀元了嗎？

只靠模仿還不夠？手術機器人還需要學會「犯錯」與「糾正」

那麼，SRT-H 這位機器人的外科大腦，究竟藏著什麼秘密？答案就在它創新的「階層式框架」設計裡 。

你可以想像，SRT-H 的腦中，住著一個分工明確的兩人團隊，就像是漫畫界的傳奇師徒—黑傑克與皮諾可 。

• 第一位，是動口不動手的總指揮「黑傑克」： 它不下達具體的動作指令，而是在更高維度的「語言空間」中進行策略規劃 。它發出的命令，是像「抓住膽管」或「放置止血夾」這樣的高層次任務指令 。
• 第二位，是靈巧的助手「皮諾可」： 它負責接收黑傑克的語言指令，並將這些抽象的命令，轉化為機器手臂毫釐不差的精準運動軌跡 。

但最厲害的還不是這個分工，而是它們的學習方式。SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。但這還只是開始，研究人員在訓練過程中，會刻意讓它犯錯，並向它示範如何從抓取失敗、角度不佳等糟糕的狀態中恢復過來 。這種獨特的訓練方法，被稱為「糾正性示範」 。

這項訓練，讓 SRT-H 學會了一項外科手術中最關鍵的技能：當它發現執行搞砸了，它能即時識別偏差，並發出如「重試抓取」或「向左調整」等「糾正性指令」 。這套內建的錯誤恢復機制至關重要。當研究人員拿掉這個糾正能力後，機器人在遇到困難時，要不是完全失敗，就是陷入無效的重複行為中 。

正是靠著這種從錯誤中學習、自我修正的能力，SRT-H 最終在八次不同的手術中，達成了 100% 的自主手術成功率 。

SRT-H 證明了機器人開始學會「思考」與「糾錯」。但一個聰明的大腦，足以應付更混亂、更無法預測的真實世界嗎？例如在亞馬遜的倉庫裡，機器人不只需要思考，更需要實際「會做事」。

要能精準地與環境互動，光靠視覺或聽覺是不夠的。為了讓機器人能直接接觸並處理日常生活中各式各樣的物體，它就必須擁有生物般的「觸覺」能力。

解密 Vulcan 如何學會「觸摸」

讓我們把場景切換到亞馬遜的物流中心。過去，這裡的倉儲機器人（如 Kiva 系統）就像放大版的掃地機器人，核心行動邏輯是極力「避免」與周遭環境發生任何物理接觸，只負責搬運整個貨架，再由人類員工挑出包裹。

但 2025 年5月，亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan。在亞馬遜的物流中心裡，商品被存放在由彈性帶固定的織物儲物格中，而 Vulcan 的任務是必須主動接觸、甚至「撥開」彈性織網，再從堆放雜亂的儲物格中，精準取出單一包裹，且不能造成任何損壞。

Vulcan 的核心突破，就在於它在「拿取」這個動作上，學會了生物般的「觸覺」。它靈活的機械手臂末端工具（EOAT, End-Of-Arm Tool），不僅配備了攝影機，還搭載了能測量六個自由度的力與力矩感測器。六個自由度包含上下、左右、前後的推力，和三個維度的旋轉力矩。這就像你的手指，裡頭分布著非常多的受器，不只能感測壓力、還能感受物體橫向拉扯、運動等感觸。

EOAT 也擁有相同精確的「觸覺」，能夠在用力過大之前即時調整力道。這讓 Vulcan 能感知推動一個枕頭和一個硬紙盒所需的力量不同，從而動態調整行為，避免損壞貨物。

其實，這更接近我們人類與世界互動的真實方式。當你想拿起桌上的一枚硬幣時，你的大腦並不會先計算出精準的空間座標。實際上，你會先把手伸到大概的位置，讓指尖輕觸桌面，再沿著桌面滑動，直到「感覺」到硬幣的邊緣，最後才根據觸覺決定何時彎曲手指、要用多大的力量抓起這枚硬幣。Vulcan 正是在學習這種「視覺＋觸覺」的混合策略，先用攝影機判斷大致的空間，再用觸覺回饋完成最後精細的操作。

靠著這項能力，Vulcan 已經能處理亞馬遜倉庫中約 75% 的品項，並被優先部署來處理最高和最低層的貨架——這些位置是最容易導致人類員工職業傷害的位置。這也讓自動化的意義，從單純的「替代人力」，轉向了更具建設性的「增強人力」。

SRT-H 在手術室中展現了「專家級的腦」，Vulcan 在倉庫中演化出「專家級的手」。但你發現了嗎？它們都還是「專家」，一個只會開刀，一個只會揀貨。雖然這種「專家型」設計能有效規模化、解決痛點並降低成本，但機器人的終極目標，是像人類一樣成為「通才」，讓單一機器人，能在人類環境中執行多種不同任務。

如何教一台機器人「舉一反三」？

你問，機器人能成為像我們一樣的「通才」嗎？過去不行，但現在，這個目標可能很快就會實現了。這正是 NVIDIA 的 GR00T 和 Google DeepMind 的 RT-X 等專案的核心目標。

過去，我們教機器人只會一個指令、一個動作。但現在，科學家們換了一種全新的教學思路：停止教機器人完整的「任務」，而是開始教它們基礎的「技能基元」（skill primitives），這就像是動作的模組。

例如，有負責走路的「移動」(Locomotion) 基元，和負責抓取的「操作」(Manipulation) 基元。AI 模型會透過強化學習 (Reinforcement Learning) 等方法，學習如何組合這些「技能基元」來達成新目標。

舉個例子，當 AI 接收到「從冰箱拿一罐汽水給我」這個新任務時，它會自動將其拆解為一系列已知技能的組合：首先「移動」到冰箱前、接著「操作」抓住把手、拉開門、掃描罐子、抓住罐子、取出罐子。AI T 正在學會如何將這些單一的技能「融合」在一起。有了這樣的基礎後，就可以開始來大量訓練。

當多重宇宙的機器人合體練功：通用 AI 的誕生

好，既然要學，那就要練習。但這些機器人要去哪裡獲得足夠的練習機會？總不能直接去你家廚房實習吧。答案是：它們在數位世界裡練習。

NVIDIA 的 Isaac Sim 等平台，能創造出照片級真實感、物理上精確的模擬環境，讓 AI 可以在一天之內，進行相當於數千小時的練習，獨自刷副本升級。這種從「模擬到現實」（sim-to-real）的訓練管線，正是讓訓練這些複雜的通用模型變得可行的關鍵。

DeepMind 的 RT-X 計畫還發現了一個驚人的現象：用來自多種「不同類型」機器人的數據，去訓練一個單一的 AI 模型，會讓這個模型在「所有」機器人上表現得更好。這被稱為「正向轉移」(positive transfer)。當 RT-1-X 模型用混合數據訓練後，它在任何單一機器人上的成功率，比只用該機器人自身數據訓練的模型平均提高了 50%。

這就像是多重宇宙的自己各自練功後，經驗值合併，讓本體瞬間變強了。這意味著 AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念，這些概念獨立於它所控制的特定身體。

不再是工程師，而是「父母」： AI 的新學習模式

這也導向了一個科幻的未來：或許未來可能存在一個中央「機器人大腦」，它可以下載到各種不同的身體裡，並即時適應新硬體。

這種學習方式，也從根本上改變了我們與機器人的互動模式。我們不再是逐行編寫程式碼的工程師，而是更像透過「示範」與「糾正」來教導孩子的父母。

NVIDIA 的 GR00T 模型，正是透過一個「數據金字塔」來進行訓練的：

• 金字塔底層： 是大量的人類影片。
• 金字塔中層： 是海量的模擬數據（即我們提過的「數位世界」練習）。
• 金字塔頂層： 才是最珍貴、真實的機器人操作數據。

這種模式，大大降低了「教導」機器人新技能的門檻，讓機器人技術變得更容易規模化與客製化。

當機器人不再是「一個」物體，而是「任何」物體？

我們一路看到了機器人如何學會思考、觸摸，甚至舉一反三。但這一切，都建立在一個前提上：它們的物理形態是固定的。

但，如果連這個前提都可以被打破呢？這代表機器人的定義不再是固定的形態，而是可變的功能：它能改變身體來適應任何挑戰，不再是一台單一的機器，而是一個能根據任務隨選變化的物理有機體。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯，其中瑞士洛桑聯邦理工學院特別具有代表性，該學院的仿生機器人實驗室（Bioinspired Robotics Group, BIRG）2007 年就打造模組化自重構機器人 Roombots。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯，其中瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）特別具有代表性。該學院的仿生機器人實驗室（BIRG）在 2007 年就已打造出模組化自重構機器人 Roombots。而 2023 年，來自 EPFL 的另一個實驗室——可重組機器人工程實驗室（RRL），更進一步推出了 Mori3，這是一套把摺紙藝術和電腦圖學巧妙融合的模組化機器人系統。

Mori3 的核心，是一個個小小的三角形模組。別看它簡單，每個模組都是一個獨立的機器人，有自己的電源、馬達、感測器和處理器，能獨立行動，也能和其他模組合作。最厲害的是，它的三條邊可以自由伸縮，讓這個小模組本身就具備「變形」能力。

當許多 Mori3 模組連接在一起時，就能像一群活的拼圖一樣，從平面展開，組合成各種三維結構。研究團隊將這種設計稱為「物理多邊形網格化」。在電腦圖學裡，我們熟悉的 3D 模型，其實就是由許多多邊形（通常是三角形）拼湊成的網格。Mori3 的創新之處，就是把這種純粹的數位抽象，真正搬到了現實世界，讓模組們化身成能活動的「實體網格」。

這代表什麼？團隊已經展示了三種能力：

• 移動：他們用十個模組能組合成一個四足結構，它能從平坦的二維狀態站立起來，並開始行走。這不只是結構變形，而是真正的協調運動。
• 操縱： 五個模組組合成一條機械臂，撿起物體，甚至透過末端模組的伸縮來擴大工作範圍。
• 互動： 模組們能形成一個可隨時變形的三維曲面，即時追蹤使用者的手勢，把手的動作轉換成實體表面的起伏，等於做出了一個會「活」的觸控介面。

這些展示，不只是實驗室裡的炫技，而是真實證明了「物理多邊形網格化」的潛力：它不僅能構建靜態的結構，還能創造具備複雜動作的動態系統。而且，同一批模組就能在不同情境下切換角色。

想像一個地震後的救援場景：救援隊帶來的不是一台笨重的挖土機，而是一群這樣的模組。它們首先組合成一條長長的「蛇」形機器人，鑽入瓦礫縫隙；一旦進入開闊地後，再重組成一隻多足的「蜘蛛」，以便在不平的地面上穩定行走；發現受困者時，一部分模組分離出來形成「支架」撐住搖搖欲墜的橫樑，另一部分則組合成「夾爪」遞送飲水。這就是以任務為導向的自我演化。

這項技術的終極願景，正是科幻中的概念：可程式化物質（Programmable Matter），或稱「黏土電子學」（Claytronics）。想像一桶「東西」，你可以命令它變成任何你需要的工具：一支扳手、一張椅子，或是一座臨時的橋樑。

未來，我們只需設計一個通用的、可重構的「系統」，它就能即時創造出任務所需的特定機器人。這將複雜性從實體硬體轉移到了規劃重構的軟體上，是一個從硬體定義的世界，走向軟體定義的物理世界的轉變。

更重要的是，因為模組可以隨意分開與聚集，損壞時也只要替換掉部分零件就好。足以展現出未來機器人的適應性、自我修復與集體行為。當一群模組協作時，它就像一個超個體，如同蟻群築橋。至此，「機器」與「有機體」的定義，也將開始動搖。

從「實體探索」到「數位代理」

我們一路見證了機器人如何從單一的傀儡，演化為學會思考的外科醫生 (SRT-H)、學會觸摸的倉儲專家 (Vulcan)、學會舉一反三的通才 (GR00T)，甚至是能自我重構成任何形態的「可程式化物質」(Mori3)。

但隨著機器人技術的飛速發展，一個全新的挑戰也隨之而來：在一個 AI 也能生成影像的時代，我們如何分辨「真實的突破」與「虛假的奇觀」？

舉一個近期的案例：2025 年 2 月，一則影片在網路上流傳，顯示一台人形機器人與兩名人類選手進行羽毛球比賽，並且輕鬆擊敗了人類。我的第一反應是懷疑：這太誇張了，一定是 AI 合成的影片吧？但，該怎麼驗證呢？答案是：用魔法打敗魔法。

在眾多 AI 工具中，Perplexity 特別擅長資料驗證。例如這則羽球影片的內容貼給 Perplexity，它馬上就告訴我：該影片已被查證為數位合成或剪輯。但它並未就此打住，而是進一步提供了「真正」在羽球場上有所突破的機器人—來自瑞士 ETH Zurich 團隊的 ANYmal-D。

接著，選擇「研究模式」，就能深入了解 ANYmal-D 的詳細原理。原來，真正的羽球機器人根本不是「人形」，而是一台具備三自由度關節的「四足」機器人。

如果你想更深入了解，Perplexity 的「實驗室」功能，還能直接生成一份包含圖表、照片與引用來源的完整圖文報告。它不只介紹了 ANYmal-D 在羽球上的應用，更詳細介紹了瑞士聯邦理工學院發展四足機器人的完整歷史：為何選擇四足？如何精進硬體與感測器結構？以及除了運動領域外，四足機器人如何在關鍵的工業領域中真正創造價值。

AI 代理人：數位世界的新物種

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猴痘（Monkeypox）疫情在 2022 年 7 月 23 日被世界衛生組織（WHO）宣布為「構成國際關注的突發公共衛生事件（Public health emergency of international concern）」，至今（2023 年 5 月）確診的病例數約 8 萬人^[1]。

歐美地區在去年 8 月底猴痘疫情就開始降溫，但亞洲地區包含臺灣反而開始升溫^[2]（圖一）。雖然亞洲地區感染的總人數仍遠遠低於歐美，但許多人重新警覺到猴痘大流行的可能性，以及感染後可能帶來的長遠影響。

據統計結果，感染猴痘的早期症狀包括發燒、頭痛、肌肉疼痛、淋巴結腫大、發冷和疲倦，接著身上會出現皮膚病灶（如皮疹、斑疹、斑丘疹、水泡、膿疱等）^[3]。猴痘作為天花的近親，隨著疫情數的增加，也讓人不免擔心猴痘的症狀嚴重性是否被低估。

猴痘病毒會有什麼樣神經系統的症狀？又是否會像新冠病毒一樣，產生腦霧和嗅覺異常的症狀？

猴痘病毒入侵到神經系統的臨床證據？與猴痘病毒有關的腦脊髓炎病例

過去的紀錄中，因猴痘引發神經系統症狀的病例相當罕見，但隨著這波猴痘病例數的爆發，學者們也擔憂因病毒感染而產生神經系統症狀的人數會開始出現且增加^[4]。

2022 年的夏天，科羅拉多大學醫學院神經病學和傳染病副教授，丹尼爾帕斯圖拉（Daniel Pastula）和研究同仁發現兩例與猴痘相關的腦脊髓炎（encephalomyelitis）病人^[5][6]。這兩位年輕且健康的病人分別來自科羅拉多州以及華盛頓特區，其中一位在出現典型全身性猴痘症狀五天後，另一位則是在九天後，分別觀察到腦和脊髓的炎症。

雖然當時醫療團隊並不清楚腦與脊髓的炎症原因是直接病毒神經侵襲，還是副感染性自身免疫（parainfectious autoimmune）反應導致免疫系統攻擊腦與脊髓，但透過適當的抗病毒藥物、靜脈注射免疫調節藥物免疫球蛋白，以及血漿置換後，病人整體狀況有好轉，也開始能開始走動。

2022 年 8 月的時候，西班牙衛生部也通報兩名成年男子在感染猴痘病毒後出現致命的腦脊髓炎^[7]。病人的腦脊髓液（cerebrospinal fluid，CSF）皆分別透過 PCR 以及酵素結合免疫吸附分析法，Enzyme—linked immunosorbent assay（ELISA）檢測出猴痘病毒核酸以及抗痘病毒免疫球蛋白。由於是直接在腦脊髓液檢測到病毒和免疫反應，這也是猴痘病毒入侵神經系統的有效證據。

從老鼠、松鼠、以及狗的動物實驗研究表明，猴痘病毒不論是透過皮內、腹腔、又或是鼻腔吸入感染的接種方式，都有可能感染大腦^[8-13]。由於並非所有被感染的實驗動物的大腦組織都觀察到猴痘病毒，這也說明猴痘病毒入侵到神經系統並非典型症狀。目前認為病毒是直接感染神經組織，或是透過循環系統，並藉由穿過血腦屏障來入侵中樞神經系統^[14]（圖二）。

但究竟病毒是在什麼條件下才會感染神經系統？背後機制為何？還有什麼常見的神經併發症？這些相關問題仍需要未來進一步的追蹤研究。

猴痘病毒造成的精神及神經併發症

猴痘感染的典型症狀之一，頭痛，可以說是最常見的神經症狀，一份尚未經過同儕審查的文章指出，大約一半的患者都出現頭痛的症狀^[15] 。

透過系統性的文獻研究，三個與神經疾病相關的臨床特徵：癲癇（seizure）、意識模糊（confusion）以及腦炎（encephalitis）都符合分析的條件，但出現比例都小於 3%。癲癇症狀出現比例為 2.7%，意識模糊症狀為 2.4%，腦炎症狀則是 2.0%。

至於一般的神經併發症如頭痛、肌肉痠痛、以及暈眩，又或是焦慮、憂鬱症等其他神經精神症狀的盛行率則尚不清楚^[16]。比起新冠病人有 31%～69% 會出現神經精神症狀如睡眠障礙、憂鬱症、焦慮症以及認知功能降低^[17]。猴痘引發的精神及神經併發症比例相當的低，且目前沒有足夠的數據來給出定論。

由於猴痘感染會在皮膚上出疹甚至留下疤痕，加上民眾對於該疾病不瞭解所產生的污名化影響，患者心理健康都有可能因此受到影響甚至產生心理疾病。

根據一篇刊登在新英格蘭醫學期刊（The New England Journal of Medicine）的研究，在分析 16 個不同國家約 500 名患者後，發現有將近一成的猴痘患者都出現心情低落的情況^[18]。但我們無法確認患者情緒的改變是因為神經系統被猴痘病毒感染，又或是外在的間接因素造成。

尚未有報告指出猴痘病毒造成嗅味覺喪失或是腦霧。

動物實驗上已發現猴痘病毒能透過鼻腔吸入感染宿主，並進一步入侵到大腦^{[8,10,11,12,13]}，也有臨床觀察發現，病人出現口腔以及舌頭潰瘍^[19]。但現階段還並未有研究報告指出猴痘病毒會造成嗅味覺喪失^[20]，又或是造成長期認知功能受損以及腦霧的後遺症。

猴痘與天花有著相似的神經併發症

天花作為猴痘的近親，讓許多人擔心猴痘爆發是不是代表著天花（small pox）捲土重來。好消息是雖然猴痘症狀與天花相似，但病情卻較輕微，並且我們已經有許多治療天花抗病毒藥物以及天花疫苗來對抗猴痘。

猴痘與天花有著相似的神經症狀，譬如頭痛和腦炎。但天花和痘苗（vaccinia，又譯牛痘）疫苗有著較為嚴重的神經併發症，譬如急性瀰漫性腦脊髓炎（acute disseminated encephalomyelitis, ADEM）、貫穿性脊髓炎（transverse myelitis）、急性無力脊髓炎（acute flaccid myelitis）以及格林—–巴利症候群（Guillain-Barré syndrome，GBS，又稱脫髓鞘多發性神經炎）^[21]。

猴痘症狀雖然較少有嚴重的炎症，但卻觀察到有情緒疾病以及神經病變痛的狀況，後續仍需要更多的數據來驗證這些症狀出現的比例。

結論：謹慎看待猴痘對神經系統的影響但不需恐慌

人類目前感染猴痘病毒後，引起的症狀主要類似流感的和皮膚問題，嚴重的神經精神症狀並不常見，民眾不用過度恐慌擔心。但有鑑於世界各地病例的增加，神經學專家應該準備好識別、診斷和治療潛在的神經侵入性疾病或其他神經症狀。

從公共衛生角度，醫療單位必須向當地衛生部門通報疑似猴痘引發的神經併發症，以建構臨床數據的完整性，協助後續治療的選擇和可能造成的影響。

參考資料

1. https://www.cdc.gov/poxvirus/mpox/response/2022/world-map.html
2. https://ourworldindata.org/monkeypox
3. https://www.cdc.gov/poxvirus/mpox/symptoms/index.html
4. An Overview of Monkeypox Virus and Its Neuroinvasive Potential – Pastula – 2022 – Annals of Neurology – Wiley Online Library
5. Two Cases of Monkeypox-Associated Encephalomyelitis — Colorado and the District of Columbia, July–August 2022 | MMWR (cdc.gov)
6. https://news.cuanschutz.edu/medicine/cu-researcher-encephalomyelitis-monkeypox-virus
7. Ministerio de Sanidad de España. Current monkeypox situation in Spain. Technical report August 2, 2022. Available at: https://cdn.who.int/media/docs/default-source/blue-print/isabel-jado_case-control-studies_who-monkeypox-vaccine-research_2aug2022.pdf?sfvrsn=d81df2d0_3. Accessed August 3, 2022.
8. Comparative live bioluminescence imaging of monkeypox virus dissemination in a wild-derived inbred mouse (Mus musculus castaneus) and outbred African dormouse (Graphiurus kelleni) – PubMed (nih.gov)
9. Further Assessment of Monkeypox Virus Infection in Gambian Pouched Rats (Cricetomys gambianus) Using In Vivo Bioluminescent Imaging – PubMed (nih.gov)
10. Characterization of Monkeypox virus infection in African rope squirrels (Funisciurus sp.) – PubMed (nih.gov)
11. Comparison of Monkeypox Virus Clade Kinetics and Pathology within the Prairie Dog Animal Model Using a Serial Sacrifice Study Design – PubMed (nih.gov)
12. Experimental infection of ground squirrels (Spermophilus tridecemlineatus) with monkeypox virus – PubMed (nih.gov)
13. Experimental infection of prairie dogs with monkeypox virus – PubMed (nih.gov)
14. Monkeypox virus neurological manifestations in comparison to other orthopoxviruses – ScienceDirect
15. Neurological and psychiatric presentations associated with human monkeypox virus infection: a systematic review and meta-analysis | medRxiv
16. Neurological and psychiatric presentations associated with human monkeypox virus infection: A systematic review and meta-analysis – eClinicalMedicine (thelancet.com)
17. Brain fog as a Long-term Sequela of COVID-19 – PMC (nih.gov)
18. Monkeypox Virus Infection in Humans across 16 Countries — April–June 2022 | NEJM
19. Clinical Recognition | Mpox | Poxvirus | CDC
20. Monkeypox | Microbiology Society
21. Neurologic Complications of Smallpox and Monkeypox: A Review | Infectious Diseases | JAMA Neurology | JAMA Network

尊敬的弗瑞曼人，您好：

是的，又是我，來自地球的沙蟲愛好者。自從上次鼓起勇氣提筆寫信給您，我實在難以抑遏再次提筆寫信的激動與衝動，因此在短時間內又冒昧寫了這第二封信，希望您能夠海涵。也希望您與族人能夠感受到我對沙蟲的熱情，當您們閃著幽藍雙眼凝望沙漠深處之時，我是多麼期望能夠與您們在陰影下並肩，用皮膚體會厄拉克斯星球的乾熱、空中沙塵的粗糲、鼻尖若有似無的香料氣息、以及如果有幸的話，或許可以聽見沙蟲在遠方的低鳴，甚至一瞥祂磅礡無匹的身影。

但您知道，地球距離厄拉克斯星球是多麼的遙遠啊。我只能在夢裡遙想您們所見所聞，期望您和族人們能夠體諒遙遠地球的沙蟲愛好者的迫切心情，並且願意抽空回覆與我分享關於沙蟲的見聞與觀察，哪怕只是隻字片語都好，對我而言都將是莫大榮幸更如獲至寶。

上一封信中，我談到沙蟲的龐大體型可能會帶來的諸多難題，也斗膽提出了我的猜想：沙蟲這麼大的體型，必定需要又輕又強韌的成份（如木質纖維素或幾丁質）構成身體，而且體內很可能具有許多氣囊和氣管系統，如此不僅可以促成身體大幅輕量化，氣囊與氣管系統和外界頻繁交換空氣也能解決龐大身體核心難以排出餘熱的問題、形成有效率的呼吸系統、大力輔佐循環系統、甚至也能夠解釋沙蟲在沙漠中快速游動的本事。

不過我沒講完的是，即使如此，看著歷年來厄拉克斯星球的生態記錄片中珍貴的沙蟲畫面，我認為沙蟲還是必然擁有較為堅硬的骨骼系統，才可能辦到記錄片中把身體前端穿出沙漠表面還懸空低頭的動作。根據弗瑞曼族人的觀察，沙蟲表面有鱗片被覆，那麼像是地球上的蛇類一樣體內有脊椎貫串，似乎也不會太奇怪。

可是，根據我淺薄的理解，弗瑞曼人的重要文獻中從來沒提到沙蟲死後有留下明顯骨骼。於是我大膽的猜想，沙蟲的骨骼系統可能是像地球上的棘皮動物那樣，沒有脊椎骨、且主要由細碎骨片構成，又或者也可能是像地球上的節肢動物一樣，身體具有分節且帶關節的外骨骼系統。

不過我猜想，除了堅硬的骨骼系統外，更重要的是沙蟲體內應該擁有大量的縱向、橫向、以及環狀的肌肉或結締組織，就像我們口中的舌頭、大象（地球上最大的陸地動物）的長鼻子、章魚（地球上最聰明的無脊椎動物）的腳那樣，藉著這些肌肉構成的所謂的「肌肉水骨骼系統」，可以伸縮俯仰翻轉自如，來達成柔軟又強韌的身體動作。

這樣大膽的猜想，終究只能依賴勇敢的弗瑞曼人您們對沙蟲的觀察與判斷，才能稍微確認是否屬實。下次有族人近距離看見沙蟲、或是正巧遇見沙蟲神聖的大體時，在敬畏俯首之前，可以請您們幫我仔細瞧瞧嗎？

不過，在沙蟲的龐大身軀裡，有一件事情始終讓我百思不得其解，那就是沙蟲的神經傳導機制與速度。試想，沙蟲那麼巨大的身體，神經傳導速度該有多快啊？就算根據弗瑞曼人重要文獻「沙丘」所述，沙蟲擁有所謂分散式的神經網狀節點，那也就像是地球上的環節動物或節肢動物那樣，在身體各節擁有自己的神經節，但是神經節之間還是要依靠神經索彼此連結，以互相協調傳遞訊息啊。

以地球已知最快的神經傳導速度 200 公尺/秒為前提，頭尾長達 200 公尺的中型沙蟲，訊息從頭傳到尾需要整整一秒，更別說更大的沙蟲就需要更久的時間，這樣的神經傳導速度要應付沙蟲的動作協調和反應，真的來得及嗎？但仰望沙蟲那樣迅速的活動與反應，我不禁揣想沙蟲其實擁有地球生物不曾演化出來的神經傳導機制，所以具備望塵莫及的神經傳導速度吧？

尊敬的弗瑞曼人啊，如果有族人正巧遇見沙蟲神聖的大體時，可以請您們幫我仔細觀察沙蟲令人敬畏的軀體內的神經系統嗎？

其實，我光是從歷年來的生態人文記錄片中，隔著螢幕就可以感受到沙蟲令人敬畏的魄力，曾經與祂面對面、被祂的陰影與低鳴吞噬的弗瑞曼人您們，必定更是深深臣服於祂的神性。

而坦白說，沙蟲那麼龐大的體型，在厄拉克斯星球的沙漠中還能夠存活多年，也實在是一種奇蹟。地球上最大的動物藍鯨要靠著吞食大團磷蝦與小魚來支撐所需能量和營養，沙蟲又比藍鯨大上了 50 倍有餘，需要的食物也該有十倍以上才對。

然而以生態學的角度來看，厄拉克斯星球的沙漠看起來就沒什麼初級生產力，沙蟲光靠吃沙子裡面的浮沙生物（Plankton，姑且容我如此翻譯）怎麼可能撐得起自身所需的龐大能量，實在令人費解。

基於我們近年來在地球的微生物群聚生態學的研究進展，請允許我做出如此大膽的猜想：沙蟲或許並不真的靠沙子和浮沙生物為食，而是在體內保有大量的、緊密共生的自營微生物，藉由這些自營微生物光合作用產物的供養，獲得大多數的必須營養與能量甚至還可能有氧氣。

如果我大膽的猜想屬實，那麼在神秘的沙漠深處，沙蟲的日常生活或許就只是攤在沙漠表面曬太陽，不時翻個面確保曬得均勻，讓體內各處的共生自營微生物都能夠充分進行光合作用。

當然，我相信弗瑞曼人對沙蟲的觀察依然無誤，沙蟲的確會吞食沙子和裡頭的浮沙生物，但是目的或許不是為了以這些浮沙生物為食，而是要把它們納入體內收集起來，成為緊密共生的好夥伴。

畢竟，殺掉一隻母雞頂多飽餐一頓，但是把母雞養起來就可以持續獲得雞蛋，沙蟲這樣收集共生自營微生物並且永續經營利用的習性，不也正展現祂們富有靈性與智慧的存在嗎？

如果弗瑞曼族人們覺得我的猜想似乎有理，那麼請容我更進一步說明。

共生自營微生物跟沙蟲緊密依存的假說，不僅能夠解釋沙蟲龐大身軀的營養來源，也可以解釋沙蟲身邊的火光與閃電現象。根據重要文獻所述，沙蟲的排泄物會產生大量氧氣，移動時尾部還常伴隨摩擦而來之火花與氧氣燃燒的火光。

但我們從地球的基礎化學知識得知，氧氣只是助燃氣體，真正燃燒的必定另有他物，如果沙蟲體內的共生自營微生物會產生氫氣或甲烷等易燃易爆氣體，混合氧氣後只要有點靜電火光就會爆炸燃燒，那麼沙蟲的糞便產生大量氧氣、移動時候尾部會冒出火光就不再只是神秘奧妙的現像，而是合理的化學反應與氣體燃燒了。

同樣的，弗瑞曼人歷代所描述的沙蟲，在沙漠淺層水平移動時的高速摩擦會產生閃電，也可能並非真的閃電，而是和沙蟲體內共生自營微生物的產氣有關。

厄拉克斯星球的空氣那麼乾燥，沙蟲移動時要累積靜電很容易，但是要突破大片乾燥空氣的絕緣特性，在沙蟲周圍產生長距離的閃電弧光則應該非常困難。但只要沙蟲體內有大量會產出易燃易爆氣體的共生自營微生物，當沙蟲移動時為了把沙團液化所以從氣孔往前噴氣，氣流裡面的易燃易爆氣體與氧氣混合以後被靜電點火，爆炸瞬間燃燒出銀色或藍色條狀火焰，看起來不就像是閃電模樣了嗎？

如此一來，沙蟲周圍的電光火花等異象也就都解釋得通了。

不過，地球的自然總有令人難解之處，厄拉克斯星球的自然當然也不例外。

我始終無法想像，如果沙蟲其實主要依賴共生自營微生物獲得能量和營養，平時只要曬太陽就能輕鬆過活，為什麼還要有強烈領域性呢？沙蟲們排好躺平一起曬太陽互不干涉也是挺好的不是嘛？這一點實在令人費解啊。

抱歉，再次強調我對沙蟲沒有一點不尊敬的意思，也理解弗瑞曼族人一時可能不容易接受這些大膽的沙蟲猜想和假說。無論如何，非常感謝您撥空讀信與理解，希望能夠很快收到來自厄拉克斯星球的回音，給我這個地球上的沙蟲愛好者更多的指引，衷心感激。

祝弗瑞曼族人們健康平安。

來自地球的沙蟲愛好者敬上