文／蘋果

今年是馬年，街上多了馬的裝飾，紅包上是奔跑的剪影，祝賀詞裡滿是速度與行動力。從生物學角度來看，馬是一種把「移動」發揮到淋漓盡致的動物。

馬屬於大型草食動物，體型龐大，卻必須隨時具備逃離危險的能力。這樣的生存條件，讓馬在演化過程中，不斷對身體結構進行「精簡與重組」，尤其集中在腿部。馬的腿修長，看起來纖細，實際上卻能承受高速奔跑時的巨大衝擊力，關鍵就在於牠們對重量、結構與能量分配的極端講究。

馬演化中最令人驚訝的一點，是「趾頭的精簡」。從遠古有多趾的祖先，一路演化到今天，馬其實只用一根趾頭在跑步，那就是中指，也就是第三趾。其他趾頭在演化中逐漸退化消失，最後形成我們熟悉的蹄。這種單趾結構，大幅減輕了肢體末端的重量。對於需要高速擺動的腿來說，末端愈輕，擺動時的慣性就愈小，跑起來自然更省力。

此外，馬的腿部擁有一套被稱為「鎖定機制」的韌帶系統，當馬站立時，特定的韌帶會自動卡住關節，形成穩定支撐，讓肌肉可以放鬆。這也是為什麼馬能長時間站著休息，甚至站著睡覺。

馬的身體在移動時還展現出另一種極致的協調能力，那就是呼吸與步態的同步。馬在奔跑時，特別是快速奔馳的狀態下，呼吸節奏會與步幅形成緊密的一比一關係。每跑一步，就完成一次吸氣或吐氣，相當於是一整套連動的系統。

這些結構與機制，也正是近年仿生學研究關注的重點。現代仿生腿部機器人研究，已經逐漸從「力量夠不夠」轉向「能不能跑得久、跑得穩」。工程師開始借鏡馬腿韌帶的彈性設計，嘗試在機器腿中加入能量儲存與釋放的結構，讓機器在行走時能回收能量，而不是每一步都消耗大量電力。

這樣的仿生設計，對醫療復健與軍事、救援領域都具有實際價值。馬在移動時，肌肉會根據地形與速度即時調整張力，神經系統不斷回饋訊息，修正每一步的落點與力道。這種高度即時、連續變動的調控能力，目前仍難以被完整複製到機器系統中。

在馬年重新認識馬，會發現這個來自自然的設計智慧，正在慢慢地影響科技發展，也提醒我們，有些答案，早已在草原上奔跑了很久。