資料來源: iRead

仿生設計大未來 :人類進步的下一個關鍵

從自然界找科技解答,將成為未來進步的關鍵!
NASA、哈佛、喬治亞理工學院,傾力投入仿生研究,
全球製造與工業高峰會將「仿生科技」定為2019年會議主題,
美國FBEI研究所預估,2030年仿生相關產業將在全球創造1.6兆美元GDP。

從太空探索、學術研究,到製程改良、賺錢商機與永續社會,
師法生物智慧的新趨勢,將徹底改變你我的世界。

【各界學者專業審定】
李後鋒/中興大學昆蟲學系副教授
邱國維(K.C.)/東海大學建築系助理教授
陳柏宇/清華大學材料科學工程學系副教授
陳浩銘/台灣大學化學系副教授
焦傳金/清華大學生命科學系教授

「這書充滿細節,而且寫得很好。這些細膩的故事描述了各種關於生物啟發的創新,一般讀者一定會愛上,保證也會吸引研究學者和研發人員的目光!」
──Kirkus書評

◎什麼是仿生學(biomimicry)?
仿生學是指,藉由學習並模仿大自然來找到解決方法的一門跨領域科學,舉凡生物的型態、運作過程,乃至整個生態系統,都可以是人類效仿的對象。

◎為什麼我們要向大自然學習?
面對自然界的嚴苛考驗和資源限制,生物用三十多億年的時間演化出了成功的適存策略,不只自己生存下來,更讓世世代代子孫得以繁衍茁壯。反觀我們人類,卻舉著「進步」的大旗,創造各種出高浪費、高毒性且高耗能的科技,走上了能源耗盡與環境污染的末路。因此,想要解決問題、追求永續,大自然才是我們最好的導師。

「你可以把大自然看成一本產品型錄,裡頭的每樣產品都花了三十八億年來研究和開發。投入這麼多心血,(我們)拿來善加利用也是合理的吧。」
──仿生建築師 Michael Pawlyn

蛇是繩索狀卻能飛,烏賊是色盲卻能根據環境改變體色,
火蟻蟻群不怕大洪水,因為牠們可以一隻鉤一隻形成大球結構漂浮於水面……
生物的生存智慧迷人、有趣,而且充滿驚奇,
更重要的是,它將引領我們找到複雜問題的簡單解答。

(×)人類這樣設計迷彩:
淺色調、圖案小,形成等明現象,襯著背景更顯突出,等於在說:「請用槍打爆我的頭。」
(○)烏賊這樣設計偽裝:
善用均勻、斑駁及破碎三種基本變色模組,打破身體輪廓,成功躲避掠食者,並迷惑自己的獵物。

(×)人類這樣接義肢:
一種材質只有一種硬度,義肢的堅硬材質直接接在柔軟的人體上,皮膚和肌肉因長期摩擦而痠痛、感染,甚至組織退化。
(○)魷魚這樣固定自己堅硬的喙:
魷魚喙以蛋白質構成,可根據蛋白彼此的相連程度改變硬度,從齒尖到牙根逐漸愈變愈軟,可以與魷魚柔軟的身體無痛相接。

(×)人類這樣蓋房子:
單憑想像設計出不符合當地氣候、風向、日照等條件,又浪費建築材料的房子。
(○)白蟻這樣蓋房子:
每隻白蟻都是設計師兼營建工人,能因應風、聲音、濕度、土壤性質等當地特性,隨時挖掉或強化某些蟻丘結構,用最少材料蓋出最符合需求的房子。

搞懂葉片氧化水、固定二氧化碳的機制,可以如何革新我們的發電機制?
觀察滿林子的落葉,能如何啟發地毯設計師設計出更省材料、容易替換的地毯?
研究葉脈的熱傳導網絡,是如何幫助傳統塑膠工廠變得更有競爭力?
探索生態系中各種個體的競爭與合作,如何幫助我們規劃出更永續地球的都市?

科學最該致敬的對象,不是愛因斯坦,
而是地球上的每一種生物。
我們覺得自己很聰明,可以用科技解決所有問題,
殊不知其他生物早就找到了解答,
我們需要做的只是虛心去跟它們學習!
因為,科技始終來自生命的智慧。
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《洛杉磯時報》(Los Angeles Times)的科普作家。曾報導好奇號(Curiosity)降落火星,也曾探索廢棄金礦,尋找黑暗物質的探測器。曾代表《洛杉磯時報》在全國電視上討論健康與科學的議題。阿米娜.汗畢業於柏克萊大學,也是麻省理工學院的卡夫里奈米科學研究所(Kavli nanotechnology workshop)與加州大學聖克魯茲分校HiPACC計算天文物理挑戰營(HiPACC computational astrophysics boot camp)的校友。
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