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珍妮‧班娜斯: 仿生学进行时

今天发布的是志愿者张朝杰关于“仿生学”的稿件。

张朝杰,出生和长大在河南平顶山,2006年于清华生物系大学毕业,现在在美国科罗拉多大学念研究生。喜欢生命科学,计算机技术和世界各地人文历史,尤其是中国各地的方言文化。相信多学科交叉的未来和力量,努力在自己的研究中利用另外一些其他学科中的方法或者想法,而我相信TED会是一个很好的得到新想法的途径。
张朝杰的联系方式:
email: gongchangzhaojie@yahoo.com
人人网(张朝杰,北京市,清华大学)

“仿生学”顾名思义就是模仿自然界中的生物而进行设计和制造,那么为什么我们要这么做呢?不妨来听一听创办了非盈利性机构“仿生学研究所”(Biomimicry Institute)的珍妮‧班娜斯(Jaine Benyus)的解释。


Janine Benyus: Biomimicry in Action

她开门见山就说到,“我们生活在一个智慧的星球,而我们的周围充满了天才。”这里的“天才”当然是指自然界里的各种生物。鸟流线型的外观给了人们子弹头列车设计的想法,而其实自然界还有更多的地方值得我们学习。

以建筑为例,生物中有杰出的建筑师黄蜂,它的家——蜂巢,漂亮美观,而且结构紧凑,在用地日益紧张的今天,也许我们能从它那里学到更多的东西。

而另一位非常有环保意识的建筑师珊瑚,则完全使用二氧化碳来建造它的住宅,这种先进的环保理念可不知领先了人类多少万年。也许有人会杞人忧天地问二氧化碳造的房子会不会像泡沫一样消失?碳酸盐矿物就是来自二氧化碳的,中学化学课本里面我们就学过坚硬的大理石就是碳酸盐,所以只要我们保护好环境,没有酸雨的侵蚀的话,这样的建筑应该是很坚固的,君不见珊瑚所建的城堡能成岛成礁。

我们还能够学习和利用植物的“蒸腾作用”来构建住宅水管系统,向电鳗学习如何更好的隔离电源。这样的话,我们是不是有新的住宅设计的憧憬了?

自然界中的不少设计轻松并且远远地胜过人类目前的努力。抗生素的出现不过百余年的历史,而鲨鱼表皮的特殊结构却一直保护着它免于细菌附着。试想如果我们能够将这种结构运用于医疗设备中,那消毒的成本是不是会大大降低,而防菌的效率却会大大提高。

人类非常费力通过修建火电厂,水坝和风车等来获取能量,而植物每天轻轻松松地通过光合作用高效产生能量。实际上,光合作用的效率比人类最先进的太阳能技术要高很多。所以,我们不妨一方面直接利用植物的光合作用,比如通过农作物的种植来利用太阳能;另一方面,我们也要加强对于光合作用机理的科学研究,将其运用于太阳能电池的设计当中。

自然界中不仅有能高效利用太阳能的植物,更有无数的纳米专家。实际上,所有的生物体内都有很多纳米结构和纳米应用,很多细胞内的分子机器都是在纳米尺度工作。在科学界,有很多关于纳米制造和纳米材料安全的考虑,我们不妨多去研究和参考,各种生物是如何实现这些纳米结构的制造并且安全使用的。

当我们在尝试各种方式改进发动机动力和效率的时候,纵意于花丛间的锋鸟的一对小翅膀的煽动频率就让我们望尘莫及;我们要使用昂贵的过滤膜来获得干净的水,而每时每刻我们细胞表面的水通道就能自动滤过水分子,拦下盐离子;甲虫使用一种材料就能够制造达到防水,结实,透气和有弹性的外壳,而我们为了制造简单的薯条包装袋都要七种材料才行。

所以,作为设计者,人们应该先问自己一个问题,“大自然是如何做到的?”如果你认同这个观点,不妨在你的设计工作中加以考虑,而如果你对这个仿生学研究所的东西感兴趣的话,下面是他们的链接。

相关链接:

仿生学研究所:http://www.biomimicryinstitute.org/

师法自然:http://asknature.org/

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珍妮·班娜斯:自然造物的12条黄金法则

珍妮·班娜斯(Janine Benyus) 是一位仿生学家,她著有《仿生学》一书,尽管那是一本讲仿生学理论的书,但是该书出版不久即受到设计界人士的青睐,他们还不断的邀请她去他们的公司讲课。

有一次,珍妮·班娜斯(Janine Benyus)与一班污水处理专家到海岸边漫步,那些专家希望从大自然得到一些解决问题的灵感。他们遇到的问题是,污水处理管内部很容易会生出锈斑(其实就是碳酸钙),而要去除那些锈斑的话,就得用有毒的液体灌注到水管内,否则就要把水管整个挖出来。珍妮·班娜斯(Janine Benyus) 在海滩上拾起一块贝壳,告诉那些工程师说,贝壳就是由碳酸钙构成的!工程师恍然大悟,珍妮·班娜斯(Janine Benyus)进一步给他们讲述贝壳的形成机理,那些工程师们这才体会到自然造物之神奇。


Janine Benyus: 12 sustainable design ideas from nature

2005年,珍妮·班娜斯(Janine Benyus)被邀请到 TED 来,我们不妨看看她是如何讲述大自然的鬼斧神工的:

自然造物的12条黄金法则

1、自组装

2、用二氧化碳作为原料

3、太阳能转换

4、完美体形

5、从空气中取水

6、无需钻井的采矿

7、绿色化学

8、定时的自分解

9、自我痊愈

10、敏捷过人的感官与反应

11、生生不息

12、创造适宜自身繁衍的环境

参考阅读:

中文:《生物界给我们的思考—专访Janine Benyus

Ask Nature: The Biomimicry Design Portal

The 15 Coolest Cases of Biomimicry

Biomimicry 101

题图照片:

左图来自TED演讲截屏。

右图来自Flickr上的照片,由Joe Shlabotnik上传于2007年8月7日,原作者选用的CC协议为“署名”。

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