仿生學(xué),這個概念旨在從自然的解決方案中汲取靈感,并將相同的原則應(yīng)用于人類工程。你不覺得這是有道理的嗎?畢竟,我們必須向全能者汲取靈感來設(shè)計最好的東西。

核心思想是自然已經(jīng)解決了社會面臨的許多問題。動物、植物和微生物是經(jīng)驗豐富的工程師。它們知道什么管用,什么合適,更重要的是,什么在地球上能夠持久存在。仿生學(xué)方法的主要信仰是,在經(jīng)過38億年的研究和開發(fā)后,不起作用的東西現(xiàn)在已經(jīng)成為化石,而我們周圍的一切才是生存的秘密。

仿生學(xué)的本質(zhì)依賴于一個基本原則:自然始終遵循經(jīng)濟和效率的原則,不留任何浪費的余地。記住能量守恒定律——“能量既不能創(chuàng)造也不能毀滅,只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式”。因此,自然確保能量永遠(yuǎn)不會被浪費。這一理念在許多領(lǐng)域都表現(xiàn)良好,促進了對地球資源使用的負(fù)責(zé)任和可持續(xù)發(fā)展的平衡。

仿生學(xué)的生命原理

你可能曾思考過自己的生命目標(biāo),但你是否曾考慮過更宏偉的問題:生命本身的目的是什么?它是培育一個滋養(yǎng)生命的環(huán)境。在本質(zhì)上簡單,但在其持久的重要性方面卻深刻。

更有趣的是,有一些通用原則在地球上幾乎每個生物和生態(tài)系統(tǒng)中都能找到。因此,它們絕對可以被視為在這里生存和繁榮的成功策略。這些就是仿生學(xué)生命原則。

有六個總體的生命原則,每個都有一系列的子原則。它們是特定于地球運行條件的,并尊重地球的極限和邊界、資源、循環(huán)和動態(tài)。通過對自然進行大量研究和深入學(xué)習(xí),科學(xué)家將自然的原則歸納為26個類別,進一步簡化為6個原則。它們是:

1、進化生存

2、適應(yīng)變化的條件

3、適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r并做出反應(yīng)

4、使用對生命友好的化學(xué)物質(zhì)

5、資源高效利用

6、將發(fā)展與增長整合

如循環(huán)圖中所示,生命通過進化以生存;適應(yīng)變化的條件;在本地保持敏感和響應(yīng);使用對生命友好的化學(xué)物質(zhì);資源高效利用;以及將發(fā)展與增長整合,創(chuàng)造了對生命有利的條件。這些原則在自然界的各個地方都得到了體現(xiàn)!此刻,你的身體對杯子的熱度或皮膚上的涼風(fēng)保持了本地的敏感和響應(yīng);外面的鳥類通過用在土壤上找到的樹枝和草來有效利用資源;植物通過從太陽中捕獲能量并使用對生命友好的化學(xué)物質(zhì)將陽光轉(zhuǎn)化為糖來實現(xiàn)資源高效利用;幼苗正在細(xì)胞一點一點地生長,將自己構(gòu)建成樹,并將發(fā)展與增長整合在一起;也許樹葉開始變色,或者春天的嫩芽開始形成,這是自然適應(yīng)季節(jié)變化并進化以生存的體現(xiàn)。你看,無處不在。

我們周圍的仿生學(xué)例子

高鐵:日本新干線的前部形狀受到翠鳥的喙的啟發(fā)。這種設(shè)計減少了噪音,并改善了空氣動力學(xué)。

蓮花效應(yīng)涂料:自清潔涂料和涂層旨在模仿蓮花葉的防水特性。這些材料防止污垢和污染物附著在表面上,使其更容易清潔。

鯊魚皮紋理泳衣:設(shè)計成模仿鯊魚皮紋理的泳衣減少了在水中的阻力,使游泳者能更高效地移動。

風(fēng)力渦輪機葉片:通過研究座頭鯨鰭狀突起(顆粒)改善了風(fēng)力渦輪機葉片的設(shè)計。這些顆粒幫助鯨魚在游泳時保持控制并減少阻力。

白蟻啟發(fā)的建筑設(shè)計:建筑師研究白蟻丘,以設(shè)計具有自然通風(fēng)和溫度調(diào)節(jié)的節(jié)能建筑,受到白蟻丘能夠維持穩(wěn)定內(nèi)部條件的啟發(fā)。

生物膠粘劑:一些膠粘劑的靈感來自壁虎粘性足墊,使它們能夠爬升垂直表面。這些生物膠粘劑被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和機器人等各行各業(yè)。

仿生義肢:通過模仿人類肌肉和肌腱的結(jié)構(gòu)和運動,改善了義肢的設(shè)計,使得人造肢體更加自然和功能更強大。

仿生眼睛:研究人員正在開發(fā)受到人眼結(jié)構(gòu)和功能啟發(fā)的仿生眼睛,以恢復(fù)視力,幫助視力受損的人。

作為人類,我們天生被自然的模式所吸引。對稱與黃金比例相一致的形狀,以及不太對稱、自由流動的形狀,增添視覺趣味。平靜、喚起情感、喚起回憶的顏色。認(rèn)知上令人愉悅、更易掃描的結(jié)構(gòu)和布局。自然對所有這些都產(chǎn)生了影響。

因此,在創(chuàng)造力逐漸枯竭的不可避免的時刻,設(shè)計師們首先要向自然尋找靈感。成為自然的學(xué)徒。到現(xiàn)在為止,我們應(yīng)該足夠謙卑,承認(rèn)我們很少是第一個以某種方式思考的人;我們很少是最初的創(chuàng)作者。要創(chuàng)造出有人性、甚至是具有進步性的東西,我們必須研究先前發(fā)生過的事情。而很多時候,進化已經(jīng)為我們鋪平了最為順暢的道路。只是需要真正的創(chuàng)新者以新的方式來引導(dǎo)它。

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