向大自然要設計

事實上，許多人類工程師百思不得其解的設計在大自然中已經成為了現實。在科學家們窺視著物質細胞和分子運動作用的同時，工程師們也開始發現并利用大自然的偉大成果，并創造出一個新的領域——生物擬態學。加州大學圣巴巴拉分校的生物化學家Ｈｅｒｂｅｒｔ Ｗａｉｔｅ就提出了“超級珠蚌英雄”這個概念。與蝙蝠俠和蜘蛛人不同，珠蚌分泌的一種黏合劑能讓它們固定在礁石上，即使被海水沖刷也穩如泰山。有了這種牢固的膠水，或許有一天我們能把粉碎的骨頭粘好。

這就是大自然，從淡化海水到流線型汽車，人類在大自然身上學習到許多新的方法，畢竟它已經有３８億年的歷史了。現在的大自然儼然成為一個巨大的思想源泉，人類從中受益良多。一種玉蟲常常把蛋放在剛剛燒毀的大樹上孵化，因此它們能察覺到數英里之外的火災，國防工業由此受到啟發，打算設計一種新型且造價低廉的軍用紅外線監測器；沃爾沃汽車公司正計劃研發一種汽車防撞擊裝置，這是受到了蝗蟲的啟發：蝗蟲群在飛行中從來不會互相發生碰撞；在美國國家航空和航天局的資助下，普林斯頓的研究員正分析鮑魚殼的獨特功能，希望制造出一種能抗沖擊力的保溫涂層。最近，美國軍用高級研究項目部（Ｄｅｆｅｎｓｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔｓ Ａｇｅｎｃｙ）開始了一項開發機器人的工程，根據在天花板上的壁虎漫步的基本原理，讓機器人能攀登垂直的平面。“試想一下，火星探測者不再限制于平坦的地形，可以隨意進行探索，這是多么奇妙的事情啊！”生物學家科拉·奧坦說。

大自然的啟示可不僅僅局限于大型科技產品的研制，它也極大方便了人們的日常生活。許多人都發現，液晶顯示屏在強光下會變暗。問題的解決起源于孔雀的羽毛，色彩斑斕的孔雀身上的藍色和綠色并不是因為色素，孔雀羽毛本身的顏色是褐色，在微觀結構下觀察就會發現，羽毛會反射出某種波長的光線，形成某種色彩。利用相同的原理，通信業巨頭高通（Ｑｕａｌｃｏｍｍ）公司正研制一種利用可調節的微觀結構產生顏色的顯示器。由于亮度是由周圍環境的光線決定的，而不是顯示器本身發出的光線，所以顏色會隨著室外的光線強度而變化。同時顯示器所耗的電量也相對減少了許多。產品開發主管邁爾斯·科斯比認為，“像這樣的屏幕運用在手機上，即使不間斷地開著，電池也能支持相當長的時間。”

其實，仿照大自然的設計只是手段，發明出最終的產品才是生物擬態學最終的發展目標。貝類可以把混合物按既定的方式過濾沉淀，形成貝殼。美國桑地亞國家實驗室的科學家們受到啟發，正發明一種小孔直徑只有微毫米的水過濾設備：“在水蒸發后，物質能自己按層排列，就像貝殼一樣。你不需要特殊的器具或是微毫米的鑷子幫忙，整個分離過程可以在室溫下進行，不必使用工業用的熔爐和有毒溶劑。”

桑地亞國家實驗室的科學家杰福瑞·布林克說：“事實上，大自然已經可以幫助我們完成我們所能想到的事情，因此我們不必消耗大量的礦物燃料，既解決了現在的問題，也為后世子孫造福。”

（周永靜譯自美《新聞周刊》）