美國CNN新聞曾讚為全球不可不知的十位大師,仿生科技專家、全球仿生學先驅大師珍妮.班亞斯(Janine Benyus)就是其中一位,將自然法則導入科技運用,從觀察大自然、探索萬物法則及其生存策略,之中確實有許多關鍵技術和原理值得人類和產業界學習,並開拓相關商機。
珍妮.班亞斯指出,雖然人類創造經濟奇蹟,但同時也讓有限的地球資源陷入枯竭與全球暖化危機。在反思的浪潮中,「科技汙染」與「原始自然」常是人類面對的兩難。因而融合生物演化38億年智慧的「仿生科技」,逐漸為人類帶來一絲曙光。「好好觀察自然界很重要,」班亞斯說。
大自然就是一種創新
另外,像是蜘蛛人飛簷走壁不再只是科幻電影,生物仿生(Biomimicry)科技有望讓科幻技術在日常生活大躍進,仿生科技過去15年已創造數10億美元產值。
仿生科技真的可以落實生活,舉例來說,美國猶他州立大學(Utah State University)的15名工程學院學生從壁虎攀爬牆壁的靈感發想,發明1款吸盤爬牆機(Ascending Aggies) ,透過強大的吸力讓人類可以吸附於牆壁上,這項發明也讓這群學生獲得美國軍方5萬美元資助。
她認為,大部分科技的發展,歸功於自然所啟發的創新貢獻,工程師或科學家們必須在自然界中找到防水、航空力學、太陽能驅動等更多的設計靈感。」
比方說,日本減少子彈列車行駛時的噪音就是從鳥兒和魚得到靈感,就連日本Nissan的電動車也是參考蜜峰飛行的行徑和路線,以及一大群魚在水裡游卻不會亂了隊伍,並以此開發出車用雷達偵測和環繞車身的照相鏡頭。
另外,行動裝置為何感測聲音能如此迅速,就像人類的耳朵一樣智慧靈敏也是從大自然界的昆蟲中得到靈感;Volvo在車子裡的軟體系統也是從仿生學演化而來。
動物如何創造出它身上的色彩,例如孔雀、金龜子和各種顏色的蝴蝶,高通產品的mirasol的螢幕顯示像素,就是在台灣製造的,而且電力功耗可以比以前還低很多,這個技術對行動裝置非常重要,也是從蝴蝶翅膀的靈感而來。
鯊魚特殊的皮膚構造可以降低水阻,運輸船的船身表面就是採用類似原理,可節省航運能源;而蓮葉葉面的自淨功能,一般大樓外牆建築的設計也可參考發展類似的lotus coating蓮葉塗料,遇到雨天表面就不會那麼髒。
風力發電的風場效應,則是從海底魚類的移動觀察,發現其成群游行時,當中會造成很大的旋風,進而發現十倍速的風力,應用在垂直風場效應上;而從螢火蟲發光的原理中,則可發現原來LED 55%的光效率轉移可由此而來。
仿生科技將成為重要經濟價值
台灣經濟研究院生物科技產業研究中心主任孫智麗博士表示,2030年全球仿生學將高達1.6兆GDP產值其中5000億可節省能源損耗,「仿生產業在台灣的潛力仍待挖掘,可以借重商業與財務經營整合學界研發的力量來推動,使仿生學得以在經濟環境中從一個未成熟產業的角色,進而改變市場的遊戲規則,還能兼顧環境永續與經濟成長,建構屬於台灣的仿生經濟藍圖。」
孫智麗指出,根據國際研究顯示,仿生科技將成為潛在重要經濟體,歐美、中國大陸等國均積極發展,橫跨各產業領域並逐漸帶來影響,如農業、工程、建築、廢棄物管理及資訊科技等,尤其以製造業最為顯著。以仿生學為基礎的設計製造過程,將比傳統生產方式能省下更多原料,提供企業更好的解決方案。
清華大學陳柏宇教授則從材料科學的角度,介紹自然界中兼具強度、韌性且超輕量之複合材料。陳柏宇教授指出:「自然界的生物材料是具有複雜的奈微米結構及優 異的機械性質,歷經數百萬年演化,生物材料具有許多人工材料所沒有的特點,如多階層結構、多功能性、於常溫常壓下自體組成、自我修復與適應環境的能力。」
成功大學李旺龍教授以工程融會生物智慧的角度提到,「人類該謙虛的向生物學習,當研究人員竊喜從生物發現了很多研究的課題,也該自省所成就的許多論文發表及創新發明,是否對生物界永續發展有所貢獻。讓大家看得懂、看得到仿生科技及願意採取行動朝永續發展的方向進行是仿生與科學傳播可以發光發熱的目標。」