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模仿生物的奇妙设计

模仿生物的奇妙设计

 模仿生物的奇妙设计

小娃儿摔了一跤,碰伤了头。儿童从树上或自行车上掉下来。运动员竞技时互相碰撞。开车的人遇上无数的交通意外。可是,尽管又跌又撞,人却不一定重伤或皮开肉绽。不错,我们常常把自己结实、富弹性的身体视为理所当然,但科学家却越来越相信,人的里里外外,骨头也好,皮肤也好,都一一证明人的确是经过一番精心设计的杰作。

在自然界里,坚韧有力、相对来说却挺轻的东西比比皆是。幼苗茁长,把混凝土或石缝儿挤得稀巴烂。假以时日,幼苗长成大树,就算雨打风吹,连电线杆或房子都毁掉,树却能屹立不倒,稳如泰山。啄木鸟树上钻孔,脑袋所承受的力足以使人脑浆涂地。鳄鱼和短吻鳄的皮能折矛屈箭,令子弹改道。(请参看约伯记41:1,26。)几千年来,这种种事情都叫人啧啧称奇、望而生畏。

过去四十年,科学发展一日千里,研究工具也日新月异、效率大增。通过显微镜,科学家发现生物的活细胞设计异常精妙、复杂,教人叹为观止,活细胞更往往是巧妙设计的关键。科学家固然想参透个中底蕴,却更渴望能加以模仿,或至少能套用它们的基本原理。这项研究大有可为,还发展成一门新兴科学,称为仿生学(biomimetics)。这个词语来自两个希腊语词,分别是“bi’os(生命)”和“mi’mesis(模仿)”。

仿生学——明日世界更美好

《仿生学:设计与材料处理》说,“仿生学 是研究生物系统的结构、功能等的一门科学,研究的目的是“要攫取灵感,好发展跟生物系统相似的人造系统”。

科学家斯蒂芬·温赖特说:“仿生学将涵盖分子生物学的范畴,并且取而代之,成为21世纪难度最大、最重要的科学。”穆罕默德·萨勒卡亚教授也声称:“人类正站在一场物质革命的门槛上。这场革命可媲美铁器时代或工业革命。我们正跨进一个新物质纪元,依我看,人类下个世纪的生活方式将会因仿生学而大大改变。”

你看下去就知道,我们的世界其实早已让仿生学给改变了。不过,让我们先瞧瞧几样有趣事物,是科学家正忙着研究,却未能了解个中道理的。另外,我们也会探讨一下“设计”背后发人深省的含意,和看看丰富多采的世界怎样因而更具意义。