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事实上,许多人类工程师百思不得其解的设计在大自然中已经成为了现实。在科学家们窥视着物质细胞和分子运动作用的同时,工程师们也开始发现并利用大自然的伟大成果,并创造出一个新的领域——生物拟态学。加州大学圣巴巴拉分校的生物化学家Herbert Waite就提出了“超级珠蚌英雄”这个概念。与蝙蝠侠和蜘蛛人不同,珠蚌分泌的一种黏合剂能让它们固定在礁石上,即使被海水冲刷也稳如泰山。有了这种牢固的胶水,或许有一天我们能把粉碎的骨头粘好。
这就是大自然,从淡化海水到流线型汽车,人类在大自然身上学习到许多新的方法,毕竟它已经有38亿年的历史了。现在的大自然俨然成为一个巨大的思想源泉,人类从中受益良多。一种玉虫常常把蛋放在刚刚烧毁的大树上孵化,因此它们能察觉到数英里之外的火灾,国防工业由此受到启发,打算设计一种新型且造价低廉的军用红外线监测器;沃尔沃汽车公司正计划研发一种汽车防撞击装置,这是受到了蝗虫的启发:蝗虫群在飞行中从来不会互相发生碰撞;在美国国家航空和航天局的资助下,普林斯顿的研究员正分析鲍鱼壳的独特功能,希望制造出一种能抗冲击力的保温涂层。最近,美国军用高级研究项目部(Defense Advanced Research Projects Agency)开始了一项开发机器人的工程,根据在天花板上的壁虎漫步的基本原理,让机器人能攀登垂直的平面。“试想一下,火星探测者不再限制于平坦的地形,可以随意进行探索,这是多么奇妙的事情啊!”生物学家科拉·奥坦说。
大自然的启示可不仅仅局限于大型科技产品的研制,它也极大方便了人们的日常生活。许多人都发现,液晶显示屏在强光下会变暗。问题的解决起源于孔雀的羽毛,色彩斑斓的孔雀身上的蓝色和绿色并不是因为色素,孔雀羽毛本身的颜色是褐色,在微观结构下观察就会发现,羽毛会反射出某种波长的光线,形成某种色彩。利用相同的原理,通信业巨头高通(Qualcomm)公司正研制一种利用可调节的微观结构产生颜色的显示器。由于亮度是由周围环境的光线决定的,而不是显示器本身发出的光线,所以颜色会随着室外的光线强度而变化。同时显示器所耗的电量也相对减少了许多。产品开发主管迈尔斯·科斯比认为,“像这样的屏幕运用在手机上,即使不间断地开着,电池也能支持相当长的时间。”
其实,仿照大自然的设计只是手段,发明出最终的产品才是生物拟态学最终的发展目标。贝类可以把混合物按既定的方式过滤沉淀,形成贝壳。美国桑地亚国家实验室的科学家们受到启发,正发明一种小孔直径只有微毫米的水过滤设备:“在水蒸发后,物质能自己按层排列,就像贝壳一样。你不需要特殊的器具或是微毫米的镊子帮忙,整个分离过程可以在室温下进行,不必使用工业用的熔炉和有毒溶剂。”
桑地亚国家实验室的科学家杰福瑞·布林克说:“事实上,大自然已经可以帮助我们完成我们所能想到的事情,因此我们不必消耗大量的矿物燃料,既解决了现在的问题,也为后世子孙造福。”
(周永静译自美《新闻周刊》)
这就是大自然,从淡化海水到流线型汽车,人类在大自然身上学习到许多新的方法,毕竟它已经有38亿年的历史了。现在的大自然俨然成为一个巨大的思想源泉,人类从中受益良多。一种玉虫常常把蛋放在刚刚烧毁的大树上孵化,因此它们能察觉到数英里之外的火灾,国防工业由此受到启发,打算设计一种新型且造价低廉的军用红外线监测器;沃尔沃汽车公司正计划研发一种汽车防撞击装置,这是受到了蝗虫的启发:蝗虫群在飞行中从来不会互相发生碰撞;在美国国家航空和航天局的资助下,普林斯顿的研究员正分析鲍鱼壳的独特功能,希望制造出一种能抗冲击力的保温涂层。最近,美国军用高级研究项目部(Defense Advanced Research Projects Agency)开始了一项开发机器人的工程,根据在天花板上的壁虎漫步的基本原理,让机器人能攀登垂直的平面。“试想一下,火星探测者不再限制于平坦的地形,可以随意进行探索,这是多么奇妙的事情啊!”生物学家科拉·奥坦说。
大自然的启示可不仅仅局限于大型科技产品的研制,它也极大方便了人们的日常生活。许多人都发现,液晶显示屏在强光下会变暗。问题的解决起源于孔雀的羽毛,色彩斑斓的孔雀身上的蓝色和绿色并不是因为色素,孔雀羽毛本身的颜色是褐色,在微观结构下观察就会发现,羽毛会反射出某种波长的光线,形成某种色彩。利用相同的原理,通信业巨头高通(Qualcomm)公司正研制一种利用可调节的微观结构产生颜色的显示器。由于亮度是由周围环境的光线决定的,而不是显示器本身发出的光线,所以颜色会随着室外的光线强度而变化。同时显示器所耗的电量也相对减少了许多。产品开发主管迈尔斯·科斯比认为,“像这样的屏幕运用在手机上,即使不间断地开着,电池也能支持相当长的时间。”
其实,仿照大自然的设计只是手段,发明出最终的产品才是生物拟态学最终的发展目标。贝类可以把混合物按既定的方式过滤沉淀,形成贝壳。美国桑地亚国家实验室的科学家们受到启发,正发明一种小孔直径只有微毫米的水过滤设备:“在水蒸发后,物质能自己按层排列,就像贝壳一样。你不需要特殊的器具或是微毫米的镊子帮忙,整个分离过程可以在室温下进行,不必使用工业用的熔炉和有毒溶剂。”
桑地亚国家实验室的科学家杰福瑞·布林克说:“事实上,大自然已经可以帮助我们完成我们所能想到的事情,因此我们不必消耗大量的矿物燃料,既解决了现在的问题,也为后世子孙造福。”
(周永静译自美《新闻周刊》)