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模仿自然,促進(jìn)發(fā)明

模仿自然,促進(jìn)發(fā)明

David Kirkpatrick 2008年04月29日
仿生學(xué)是一個新興領(lǐng)域,它正幫助我們減少能源使用和加速創(chuàng)新。

????仿生學(xué)是一個新興領(lǐng)域,它正幫助我們減少能源使用和加速創(chuàng)新。通過模仿荷葉,人類發(fā)明了自潔式的汽車噴漆。

????作者:David Kirkpatrick

????我正坐在帕薩迪納的一張餐桌前,《財富》雜志的“頭腦風(fēng)暴綠色會議”剛剛在這里落幕。珍妮?本亞斯(Janine Benyus),這位仿生學(xué)這一新興領(lǐng)域的權(quán)威,在餐巾紙上畫了一個汽車的輪廓。她寫上“鮑魚”兩個字,并畫了一個箭頭指向擋風(fēng)玻璃?!皹渫堋敝赶蛄溯喬?,然后是“荷葉”指向了汽車的側(cè)面。她正在告訴我汽車設(shè)計者從自然界學(xué)習(xí)到的概念。

????原來,荷葉有一種獨特的方式使水變成水珠流掉,這可以應(yīng)用于設(shè)計汽車的自潔式涂漆(也可用于油漆、玻璃、水泥和屋頂瓦片)。“沃爾沃(Volvo)有一個防止碰撞的系統(tǒng),有一部分便是基于對蝗蟲成群卻不相撞現(xiàn)象的研究”,她接著說。

????本亞斯在她十年前出版的一本書中創(chuàng)造了“仿生學(xué)”這個詞,但是她提到的這個領(lǐng)域現(xiàn)在才開始迅猛發(fā)展起來。

????在頭腦風(fēng)暴綠色會議上,她向一大群人描述公司如何從自然界早就存在的概念中學(xué)習(xí)創(chuàng)新,她稱這些概念是自然進(jìn)化設(shè)計出的技術(shù)。她通過她的公司進(jìn)行咨詢。

????她說:“生物體對這些材料進(jìn)行完善已有38億年”。在我們試圖解決人類面對的全球變暖和人口增加等越來越復(fù)雜的問題時,我們可以觀察3億個物種來學(xué)習(xí)。

????和本亞斯合作或采用她的想法的公司包括地毯制造商Interface、家具公司Herman Miller、通用電氣(GE)、耐克(Nike)、卡夫(Kraft)、通用磨坊(General Mills)、第七世代(Seventh Generation)和波音(Boeing)。

????對于正在出現(xiàn)的創(chuàng)新,本亞斯有很多例子。2000年Speedo出品的一款游泳衣經(jīng)過不斷改進(jìn),從而誕生了多項世界記錄。泳衣表面模仿鯊魚盾狀鱗,減小水的拉力?!坝斡菊吒杏X就像從山頂向下游!”本亞斯興奮地說。

????鯊魚不僅給了人們泳衣的靈感,人類還從鯊魚尾部的動作中受到啟發(fā),設(shè)計了收集波浪能的機(jī)器。除此之外,她說有些公司正在考慮如何利用鯊魚的熱電能力,將溫差轉(zhuǎn)變?yōu)殡姴ㄐ盘?。還有一些公司試圖弄清楚為什么鯊魚幾乎從來不得癌癥。

????她還說,對一種在沙子里游動的魚的皮膚的模仿,很可能會產(chǎn)生一種可以代替滾珠的材料。一家名為Pax Scientific的公司從提琴頭狀的蕨類植物和貝殼內(nèi)部得到靈感,設(shè)計了一款電風(fēng)扇。本亞斯說,這種風(fēng)扇產(chǎn)生氣流推動,比傳統(tǒng)風(fēng)扇摩擦小,而且更節(jié)能。

????日本的高速火車引擎在模仿翠鳥嘴的基礎(chǔ)上重新設(shè)計,結(jié)果在能耗減少15%的情況下提速10%。對蜜蜂舞動的觀察得到的啟示,使數(shù)據(jù)中心能更好的分配計算機(jī)服務(wù)器時間。一家名為Konarka的公司基于植物的光合作用生產(chǎn)太陽能電池。

????對于那些樂于研究自然的人來說,未來在多個領(lǐng)域取得突破的潛力巨大。比如說,我們可以通過研究電鰻如何避免電擊自己來學(xué)習(xí)絕緣。一家公司正在研究軟體動物如何使用殼里的二氧化碳,意圖將大氣中的二氧化碳儲存在無害的建筑材料中。一種納米比亞甲蟲可能會告訴我們怎么在干旱的氣候中產(chǎn)生水。本亞斯說,這種甲蟲可以利用它翅膀的特殊表面,直接從霧中提取水。

????除了提供咨詢服務(wù),本亞斯還創(chuàng)建了仿生學(xué)研究所,編撰全球生物功能目錄,創(chuàng)新人員可以從中選用。自然如何捕獲二氧化碳?如何進(jìn)行絕緣?減少摩擦?封住泄漏?降低噪音?處理潮濕?儲存能源?進(jìn)行封裝?

????這些就是本亞斯希望她提供的數(shù)據(jù)庫能回答的問題。她說,生物學(xué)家搜集植物和動物如何完成任務(wù)的數(shù)據(jù)已有幾個世紀(jì),但是很少可以將這些發(fā)現(xiàn)傳達(dá)給那些可以將之應(yīng)用于商業(yè)的人。研究所將提供一個公開源碼的知識庫,來收集他們的發(fā)現(xiàn)。

????這種想法的轉(zhuǎn)讓不僅會使公司受益,生物學(xué)家也可以就發(fā)現(xiàn)的某些部分申請專利。(我可以預(yù)見這里將會有一些棘手的問題。)

????但是本亞斯和她的想法給了我新的希望,我們?nèi)匀挥袝r間解決地球帶給我們的似乎永無止境的挑戰(zhàn)。

????從另一個角度講,想一想我們現(xiàn)在已經(jīng)失去了多少生物物種。對仿生學(xué)巨大潛力的理解,會不會最終支持我們的決心,來保護(hù)大自然不可替代的資源呢?

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