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師法自然的科技真的比較好嗎?

16 八月 , 2018,
Biomimicrytaiwan
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「如果有選擇的機會,我們應該選擇進步的方向。」 — 柯文哲

以自然為師的仿生科技,具備創新、效率生產、更低耗能、對環境友善等優點,被譽為是新生物經濟時代的永續科技。著名財經出版如富比世雜誌將仿生科技譽為「五大驅動企業成功的科技之一」、財富雜誌則稱仿生科技為「2017年五大起飛的科技之一」,商業與職業的發展將因策略性的運用這些聰明想法而受惠。

Biomimicry 3.8公司共同創辦人Dayna Baumeister 博士接受英國衛報記者的訪問提到,從20年前開始蒐集仿生科技的案例至今已超過5000個,舉凡交通、能源、機器人、建築各式領域皆有應用。甚至在行動網路、資訊交換、人事管理、交通流量管控等也開始應用自然的智慧。 Biomimicry 3.8公司20年來,以協助企業、學研單位進行仿生策略規劃為主,客戶與合作單位從財富500大企業、永續發展組織到美國太空總署皆有涵蓋。師法自然並非全然的模仿,而是仿效生物的適存策略,應用於科技設計、社會設計上。

那麼,僅從生物策略上發想是否會侷限人類的發明呢? Dayna 以例子說明答案正好相反。她曾與15位仿生腦力激盪會參與者在2小時的互動中,產出80個概念、65個新想法,最後收斂成25個新發明。根據一項由英國巴斯大學Julien Vincent 教授的研究發現,人類與生物解決問題的方法,只有12%的重疊,顯示88%的潛力空間尚待發掘。生物在不能使用高溫、高壓、僅有少部份化學元素可運用的條件限制下,還有如此多超乎人類科技功能的設計,不得不令人佩服!既然有如此多的優點,為何仿生科技在發展上依舊緩慢?

發展緩慢的原因可歸納以下幾項:

1.       仿生科技門檻高。從日本新幹線火車車頭因仿效翠鳥鳥喙提升效率、降低音爆與能源耗損例子來看,並非僅是將車頭形狀更換如此簡單。當中除了經典的研發歷程,相關與適切生物策略的選擇更需要技巧,辨識當中細微差別。來自哈佛大學化學與化學生物系Daniel Nocera教授的團隊,仿效植物行光合作用的機制,發展出可運用於能源、甚至農業肥料的仿生葉(bionic leaf)。數十年的研發歷程的心得在於大自然確實難以仿效,因為關乎生命的運作。以仿生葉的研究來說,團隊只能運用光合作用機制,並非創造具有生命的葉子。

2.       迫於短期回收的績效指標。Nocera教授以仿生葉運用於生產農業氮肥為例,農業肥料生產在既有的基礎架構或工廠建設上已投注了數兆美元的資金,創新的仿生科技有時難以規模化量產的挑戰在於,要比數兆美元投資下的結果更便宜、成本更低實在困難。仿生科技的發展如同永續方案,需要時間與資源的投注。Biomimicry 3.8 公司創辦人Dayna 的經驗發現,人們渴望擁抱仿生科技的成效以及真正投資此類突破性創新的事務上是有斷層的。

3.       政治與經濟的既有範式。哈佛大學Nocera教授以他的角度談到,面對政府或當權者既定的發展政策以及產業對傳統技術已有數兆資金投注的現況,科學家有時是無力的。只有政治意願與政策,以及投票選出當權者的人民決定出自己未來的路,才有可能扭轉目前立基於石化資源為架構的社會與經濟體系。仿生創業家杰ž哈爾曼(Jay Harman)以他多年的創業與經營經驗,在書中曾歸納出仿生產業想改變既有傳統就像「扭轉沉重的巨船」般,因為堅守市場佔有率以及舊「範式」的領導人可能激烈反抗。

如同面對任何嶄新科技一樣,仿生科技有無可能觸及道德上的問題?Dayna 提到進行仿生設計時需思考目的,例如軍方從鮪魚身上發現精進核彈彈頭的方法。但是被用來成為精進核彈彈頭的靈感,鮪魚恐怕不會同意這樣的應用。在仿生設計裡,大自然「會怎麼做」與「不會怎麼做」是同等重要的問題。發展仿生科技不僅在科技端的思考,而是連社會端都應包含進來。台灣是否有選擇的機會? 如果有,這塊土地的人民會如何選擇未來?

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2018 年中會員專屬活動 “仿生沙龍 " ~ 地球: 奇蹟的一天 (Earth: One Amazing Day) 現正報名中!!

29 五月 , 2018,
Biomimicrytaiwan
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親愛的會員朋友,

協會即將於 6 月16日 (六) 舉辦仿生沙龍,邀請您一同觀看療癒的電影 — 地球:奇蹟的一天(Earth: One Amazing Day)。 這是 BBC Earth 製作團隊睽違十年最新力作,百名跨國團隊歷時3年、橫跨22國,紀錄 38 種動物神奇的一天! 生命演化至今 38 億年,生命的每一天都是奇蹟!

只要是 Biomimicry Taiwan 的會員,即可免費欣賞,親朋好友則有票價優惠,每張票200元 (含爆米花與飲料,當日報到時繳費即可)。我們將在台北市喜樂時代影城包廳觀看!

此外,當天我們還將在會員朋友的一同見證下,舉辦2018全球仿生設計競賽~台灣海選頒獎典禮。歡迎一起來為台灣新生代加油、鼓勵與打氣!

 請盡速上網完成報名,為您預留席次https://bit.ly/2x6AP8K 

* 活動時間: 2018/6/16 (六) 14:00-16:20  [13:30 開始進場報到]

* 活動地點: 喜樂時代影城 (台北市忠孝東路七段299號,citylink商場 C棟)

* 交通方式: 捷運南港站 Google map: https://bit.ly/2s5c5J0

電影預告: https://www.youtube.com/watch?v=ZbTbHNtYV_4&t=2s

台灣還配了台語版預告: https://www.youtube.com/watch?v=awGUHofET1w

如有任何問題,歡迎隨時與江佳純秘書長聯繫:)

 

 江佳純

台灣仿生科技發展協會 秘書長

Mobile: +886-933-625758

Email: julia.chiang@biomimicrytaiwan.org

 

2018 全球仿生設計競賽~台灣海選結果出爐!

24 四月 , 2018,
Biomimicrytaiwan
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台灣仿生科技發展協會連續第四年舉辦全球仿生設計競賽~台灣海選,上周4月17日(二)於協辦單位台灣經濟研究院生物科技產業研究中心所在地舉辦評選會議,最終10 隊來自北中南東的大專院校,橫跨生命科學、化學工程、生醫科學/工程、工業設計、地理、自然資源與環境等相關領域的團隊組合,甚至還有連續第二年前來挑戰的團隊,針對「氣候變遷的適應、減緩與翻轉之方」主題,以生物為師,提出團隊創作與構想。
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跨界評審團

跨界評審團

因應仿生科技的跨界本質,本次的評選委員由 孫智麗理事長(同時也是台經院生物科技產業研究中心主任)領軍,包含台灣大學機械工程學系 楊鏡堂終身特聘教授、台灣大學生物產業機電工程學系 方煒教授、成功大學材料科學及工程學系 李旺龍教授、清華大學材料工程系 陳柏宇副教授、中興大學物理學系 紀凱容副教授以及東海大學建築系 邱國維助理教授組成跨界陣容進行評選。

氣候變遷的影響或導因在多個世界關注的議題上可見線索,包含都市熱島效應、極端氣溫(暖化或急凍)造成的水域生態棲地破壞與農損、塑膠垃圾與塑膠微粒侵襲海洋生態、耗能的設計、空汙、異常暴雨或海嘯潮破壞人類居地等等,而這些挑戰正是本次團隊的目標。

評選原則依照世界賽的標準,特別著重於仿生的應用與過程,這關乎整套設計對於問題的定義是否清楚、對於所需功能與策略的理解是否透徹、對於生物策略的探索是否流於表面未深入、是否忠實的演繹與轉化生物策略於設計中。對於世界賽的評審,尤其是業界或投資單位所注重的,是這項仿生設計是否具前瞻性與發展潛力,即便距離實作成功尚有一段路。隨著人類科技以爆炸型、指數型的速度在前進,或許落實這些仿生設計的日子並不遙遠。原創式的創新是仿生設計的特質,試想,燈泡並非改良蠟燭而來!

評選結果如下,前三名與佳作團隊如下:

名次 學校與系所 作品名
第一名 成功大學生命科學系與化工系聯隊 Save piers with Barnacles
第二名 中央大學生醫科學與工程學系 Cooling stem
第三名 明志科技大學工業設計系 OCleaner
佳作 東華大學自然資源與環境所 Cold-resistance Greenhouse
佳作 中央大學生科系白日夢工作室 Breathe
佳作 中國文化大學生命科學系 森林模擬都市
Forest Simulated City
佳作 明志科技大學工業設計系 Airest

作品簡介

第一名    成功大學生命科學系與化工系聯隊_Save piers with Barnacles
[以藤壺為師,強化橋墩的裝置]
近年來,極端氣候加劇了暴雨與土石流的發生,其沖刷力對橋墩造成破壞的頻率提高,甚至導至橋樑斷裂、危及使用者與附近居民的安全。該團隊從藤壺的結構對渦流與海浪沖刷的適存策略中獲得靈感,設計出強化橋墩的裝置,希望能降低風險。

第二名    中央大學生醫科學與工程學系_Cooling stem
[以維管束植物與蒼蠅為師,為水域環境降溫的裝置]
根據台灣國家公園的一項研究顯示,異常的溫度影響許多生物的行為,特別是水域生態,深入探索發現升溫除了減少棲地,也降低了水域生物的生育力。團隊從蒼蠅與維管束植物的散熱方式獲得靈感,設計出一款為湖面降溫的裝置,希望能維護水域的生態。

第三名    明志科技大學工業設計系_OCleaner
[以水母為師,減少海洋塑膠微粒的裝置]
氣候變遷影響了洋流與風浪,加劇了海洋塑膠(微粒)的擴散與跨界汙染,對海洋生態與人類皆帶來嚴重影響。該團隊從水母濾食的機制獲得靈感,設計出一款具備子母機的裝置,用以收集海洋塑膠微粒,並結合細菌分解塑膠,希望能減少海廢的衝擊。

佳作  東華大學自然資源與環境所_Cold-resistance Greenhouse
[以蝴蝶的口器與北極熊皮毛為師的設計]

佳作  中央大學生科系白日夢工作室_Breathe
[以草原犬鼠(土撥鼠)為師的設計]

佳作  中國文化大學生命科學系_森林模擬都市 Forest Simulated City
[以森林結構為師的設計]

佳作  明志科技大學工業設計系_Airest
[以植物淨化空氣機制為師的設計]

恭喜以上團隊,距離世界賽截止日,美國太平洋時間5月1日23:59分(台灣時間5月2日下午14:59分) 尚有一周,爆發小宇宙進行最後衝刺!

自去年(2017)開始,全球仿生設計競賽將持續以「氣候變遷」為主題,去年台灣大學組成的跨領域團隊REFISH提出解決PM2.5的構想進入總決賽,預計今年10月前往美國與另外5支國際團隊角逐最大獎金。今年Biomimicry Taiwan 也邀請團隊代表來到評選會場,除了進入世界賽後的發展,也分享箇中經驗給即將進軍國際舞台的團隊,獲得正面的迴響!至於他分享了哪些內容,以及評選會議後的仿生咖啡館,團隊們又經歷哪些? 這又是後話了,我們下回分曉。

2019 全球仿生設計競賽~台灣海選,等你來挑戰「氣候變遷的適應、減緩與翻轉之方」!

中央大學生科系白日夢工作室_Breathe

中央大學生科系白日夢工作室_Breathe

文化大學地理系_羽衣

中國文化大學地理系_羽衣

明志科技大學工業設計系_OCleaner

明志科技大學工業設計系_OCleaner

提問與交流

提問與交流

文化大學生命科學系_森林模擬都市 Forest Simulated City

中國文化大學生命科學系_森林模擬都市 Forest Simulated City

中央大學生醫科學與工程學系_Cooling stem

中央大學生醫科學與工程學系_Cooling stem

東華大學自然資源與環境所_Cold-resistance Greenhouse

東華大學自然資源與環境所_Cold-resistance Greenhouse

明志科技大學工業設計系_Airest

明志科技大學工業設計系_Airest

成功大學生命科學系與化工系聯隊_Save piers with Barnacles

成功大學生命科學系與化工系聯隊_Save piers with Barnacles

明志科技大學工業設計系_Bottlecycle

明志科技大學工業設計系_Bottlecycle

中國文化大學地理系_這樣游 卡省力

中國文化大學地理系_這樣游 卡省力

2018 仿生協會年會圓滿落幕! 下一站?

24 一月 , 2018,
Biomimicrytaiwan
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1月20日,一個星期六的早上,台灣仿生科技發展協會於台大醫學院人文博物館舉辦年度會員大會。仿生應用的領域多元,從2015年大會主題「水、能源、糧食」、2016年「永續都會、循環經濟」,2017年「生物經濟、創新科技」,2018年主題在孫智麗理事長的開場歡迎中,訂定為「受自然啟發的醫學創新」。

北中南會員齊聚

大會邀請來自美國南加大病理系教授、同時也是中研院院士鍾正明博士,以「皮毛之道:再生、演化與仿生啟發」為題,分享從鳥類羽毛形態模式的靈感,探詢幹細胞活化機制。鍾院士一路從活體追溯到化石,他結合了跨領域團隊探尋鳥類的起源,建立起恐龍與鳥類的關聯性,這項研究被國際知名的”Science科學”期刊評選為2014年全球十大科學突破之一。

孫智麗理事長開場,歡迎會員朋友回協會

孫智麗理事長開場,歡迎會員朋友回協會

演講中,院士強調「師法自然」的重要性,團隊首先需了解自然界的「再生生物學」,接著深入研究其「再生之道」,最後發展適合人類的「再生醫學」。例如人類只換一次牙,鱷魚卻能一輩子有健康的牙齒可運用,原因在於鱷魚有一組以上的備用牙,每一次換牙幹細胞都還在,幹細胞能再發展成新牙備用;非洲刺毛鼠遇到天敵若整塊皮毛被扒走,也能迅速進行組織修復再生;鳥類因應季節換羽,幹細胞的活化外,也會因應周遭環境,發展出適應性的「皮毛」,這些都是人類再生醫學、組織修復醫學應用的啟發。無論是有禿頭掉髮煩惱者、皮膚燒燙傷需要新皮膚、器官老化、甚至失去手腳的人類有無可能如蠑螈斷尾再生般的重獲生活品質,這些都是再生醫學科學家們努力的目標。

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自然界中,蘊含了許多的模式Pattern,這些模式造就了生物多樣性與功能,也成為人類在醫學、藝術、建築、工程等等領域的啟發。本次大會也邀請三位演奏家,在長笛與鋼琴的合奏下,演繹古典樂中蘊含的自然數列,也就是著名的「費式數列」以及趨近「黃金比例」所呈現的美感。來自德國德勒斯登音樂院獨奏家游瑞玲老師、台北教育大學音樂教育碩士王思婷老師,以及奧地利葛拉茲藝術大學鋼琴演奏碩士陳芷芸老師,首先以庫勒的「花之圓舞曲」為大會揭開序幕,帶領與會者即便身處室內也能深入自然意境。接續鍾院士的演講,則以德布希的「月光」、巴哈與古諾的「聖母頌」詮釋藏匿於自然中的數列奧秘。

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無論是生物界或人類社會文明,「傳承」是生生不息的關鍵。大會最後的分享,邀請醫學青世代從另一種科技觀點來談「再生醫學」。全台第一個醫學創客實驗室Medical FabLab NDMC 創辦人陳加恩,大一暑假在自己寢室拿床板當桌子,與室友徹夜裝起第一架3D列印機開始,憑著熱誠與努力「闖蕩」哈佛醫學院以及波士頓小兒科醫院,帶回寶貴的臨床案例,與團隊合作應用於台灣三總、榮總與中國醫藥大學的臨床。「3D列印技術」結合「電腦斷層掃描」縮短醫生準備的時程、提升「實際操刀」的精準度,改善病患就醫的品質。未來,加恩希望能發展哈佛醫學院與美國麻省理工學院的再生醫學(How To Grow Almost Anything ),應用「生物列印」協助器官再生,幫助更多病患。

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2017年,協會與合作夥伴舉辦了仿生教育工作坊、營隊、國際交流等活動。2018年,除了規劃更多元的會員活動參與,有鑑於台灣普遍缺乏「原創式創新」與「前瞻策略」的運作,面臨世界嚴峻的競爭,預計以工作坊、共識營等與企業合作,以仿生設計架構與方法開出新路,此外並與台灣經濟研究院生物科技產業研究中心合作,提供「前瞻策略思考」與相關產業翻轉的服務。仿生創新之路正匯聚更多夥伴並肩同行,歡迎加入我們的行列!
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2018 會員權益與企業合作套裝方案請點此連結: https://goo.gl/2vmHhf
如何加入會員?請按此:https://goo.gl/LXnKMW 會員申請書(下載紙本):https://goo.gl/4dRmvF
團體會員募集訊息:https://goo.gl/Hn4foN 團體入會申請(線上填寫):https://goo.gl/dra2gD 個人入會申請(線上填寫):https://goo.gl/pWgLmV

台灣仿生科技發展協會 FB 粉絲頁: https://goo.gl/3iAkBA
台灣經濟研究院生物科技產業研究中心: http://www.biotaiwan.org.tw/

來自台灣仿生科技發展協會的歲末感謝

21 十一月 , 2017,
Biomimicrytaiwan
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各位親愛的會員/老朋友,

台灣仿生科技發展協會(Biomimicry Taiwan)於2014年底在興藝峰生技農業楊浩董事長的號召下,以及各位熱情的響應下成立。這個非營利組織作為一個公共的平台,在台灣推廣仿生科技的理念,期盼提供給各領域、各式產業創新的思考,進一步發展成落實永續目標的生態圈,在經濟、環境與社會層面帶來良好的影響力。

現實的情況下,這條路並不好走。尤其在初期兩三年,為拓展協會能見度所舉辦的校園競賽以及關鍵議題論壇、國際連結的參與,每一滴資源,皆是全體會員貢獻己力所堆疊出來。對一個沒有富爸爸相挺的非營利組織而言,教育與知識推廣、國際友好關係,根本是不可能進行的項目,因為這幾類項目,通常只有政府或跨國企業的資源所能支撐。協會能在這段期間有一丁點的成績,是每位會員無私地集小力成大功的體現,這份驕傲以及無形資產,屬於全體會員共享。你可以驕傲的跟親朋好友說,我是仿生協會的會員,尤其當你遇到國際友人,Biomimicry 絕對是拉近彼此距離的話題與領域。

仿生科技的落實,需要時間,但是歐美已經努力了20多年,我們逐漸在各個領域看到走出實驗室、進入市場應用的實績,醫療、交通、國防、各式材料(例如紡織)、建築等等皆能舉例。在各位會員的支持下,協會作為社會的公器,我們將積極與各領域產業接軌,促進台灣仿生科技發展協會平台的生物多樣性,唯有多樣性才能豐饒生態圈,就好比農業種植,混合作物栽種能讓土地更健康!

在台灣推動新興領域以及前瞻事務,並不容易。至今,尚有不少產官學研組織,沒有聽過仿生、或者是不清楚仿生、甚至是將仿生限縮在非常小眾的領域裡,在不了解的狀況下,能爭取到的外部資源有限。現任 孫智麗理事長受眾人之託帶領協會,盡所能投注資源支持營運、培育仿生教育人才、以及累積協會在國內外的能見度。在這樣的狀況下,協會除了盡力讓更多單位認識我們、認識仿生之外,也將更積極努力爭取企業會員的參與,以維持協會基本的運作。這個Baby到2017年底將滿三歲,未來的路還需要大家的支持,提升此公眾平台的價值。無論你在哪個領域,生態圈內彼此互助共享方能長存。感謝大家這三年來持續支持協會,讓我們並肩開出台灣的新路、為下一代的永續未來而努力。

美洲大陸外的唯一團隊! 台灣進入2017全球仿生設計決賽~ 由大自然而來的創新 減緩PM 2.5衝擊

28 七月 , 2017,
Biomimicrytaiwan
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美洲大陸外的唯一團隊  台灣進入2017全球仿生設計決賽

由大自然而來的靈感 減緩PM 2.5衝擊

2017 全球仿生設計競賽成績揭曉,在氣候變遷(Climate Change: Mitigation, Adaptation, and Reversal)的大題下,上百件來自世界各地的解決方案,最後僅有五支隊伍進入決賽,角逐明年10萬美金的首獎。台灣是五支隊伍中,唯一非美洲大陸的入選團隊,歐洲、非洲、大洋洲無團隊入圍,其餘四支決賽隊伍來自美國、巴西、墨西哥、與哥倫比亞。這群台灣大學的跨領域組合,以自然為師,發展出一個名為Refish的解決方案,希望能減緩氣候變遷的影響。

溫室氣體嚴重地改變了水文、大氣的循環與溫度的變化,減弱了大自然原有處理空氣中塵埃粒子的能力。根據資料,台灣的PM2.5數值超標,甚至超出世界衛生組織(WHO)的標準2-3倍之多,尤以西半部都會區較為嚴重。而根據國民健康署最近的統計,肺癌繼續蟬聯台灣癌症花費的冠軍,除了藥劑越趨昂貴外,重要的是環境因素造成罹癌人數增加、心血管疾病患者增加。我們可以選擇入口的食物、穿衣的布料,但是卻無法選擇每天要呼吸的空氣,PM 2.5就是這樣看不見卻存在的致癌因子。

Refish團隊從成軍到完成作品,只有短短的3個多月,因各自面對忙碌的課程與工作,僅能週末面對面討論、平日則於線上溝通。一開始是由對仿生設計感興趣的隊長姚瑞鵬發起。材料科學系的姚瑞鵬因著對設計思考的興趣,以台大創新設計學院為基地,匯聚來自財金與社會雙修的劉靜文、生物產業機電所的林弘人、生物醫學所的陳皓年、生態演化所的林宗儀、地理與生物系統工程雙修的洪嘉鴻以及地質系的吳威廷,組成這支跨領域的仿生設計團隊。

Group photo

Refish團隊來自不同領域,正是仿生設計團隊不可或缺的關鍵

Group meetings

計畫趕不上變化,把握幾個周末面對面的討論時間

參賽之初他們造訪了博物館,看到了生物異能者奇幻的生存策略以及PM 2.5相關的介紹,雖然討論後將目標訂於解決PM2.5的問題,但是面對這麼龐大且複雜的議題,到底要從公共建設或交通問題著手,團隊經過一段「煎熬的」反覆修正與討論,因為明確地界定問題,正是仿生設計的第一步。問題太小,侷限了思考的可能性與影響力,反之,則太過發散、降低了可行性。

Refish團隊鎖定於都會的車輛廢氣排放問題,也進行了田野調查與訪談,最終希望能協助行進中暴露於外、廣大的機車族,減少吸入空汙廢氣的機率。因此他們向大自然提問:自然界如何主動的收集塵埃粒子呢?之前造訪博物館所蒐集的資訊、AskNature網站上的生物策略、相關的科學論文等,都是團隊的資料來源。歷經一番選粹,Refish團隊從樽海鞘(Salps)、鯨鬚(Baleen)、非洲菫植物茸毛(Trichrome of African Violet)、海參(Sea cucumber)、魚類砂囊(Gizzard)等生物機制獲得啟發,設計出一種能置於大型公車或公共運輸工具內,隨著移動而收集廢氣、排出清淨空氣的裝置。這項創意,讓他們進入了世界決賽。

Prototype

為了測試可行性,團隊也嚐試進行原型機的實驗

Refish團隊回顧參賽過程,當人類原有的設計思考,加入仿生架構與生物策略,確實有時會有失去方向的時刻,此時考驗著收斂的功夫。而來自不同領域的他們,在溝通上會有困難嗎? 團隊打趣的說: 「如果話聽不懂,就用寫的,再不懂就用畫的,總是會理解阿!」這些經驗開啟了思考與合作的另一種維度。接下來,Refish團隊將參與仿生設計的企業加速器計畫,預計明年與其他團隊共同角逐10萬元美金的大獎。

Cross disciplinary

Refish團隊的作品介紹請至: http://challenge.biomimicry.org/en/custom/gallery/view/15874

2017 全球仿生設計競賽~台灣校園海選結果出爐!

5 四月 , 2017,
Biomimicrytaiwan
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3月29日,一個屬於青年的節日,Biomimicry Taiwan假台灣經濟研究院,舉辦全球仿生設計競賽~台灣校園的評選大會。

今年度的主題在找尋「氣候變遷~翻轉、減輕或適應之方」,面對如此複雜、系統性的問題,或許有人感到無能為力,反之,我們也能捲起袖子一起做點甚麼…

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                                                                              21個學校、跨14個系所的青年,準備以仿生設計面對氣候變遷的難題

來自北中南21個學校、橫跨14個系所的青年各自組成團隊,從空汙、水資源、海岸線/海洋生態、農業、都市適應等問題著手,希望從中發展出可能減緩影響之道。

仿生設計的關鍵在於如何從眾多的生物智慧中,找尋最合適該項設計的策略,以人類可及的方式加以轉化應用,同時還必須以生命運行的原則(Life Principle)作為設計的檢視點。

大自然使用對環境友善的化學、面對變化能隨時調適、有效率的運用現有的資源或能源等等,將構想或設計反覆以這些生命運行的原則檢視,才有機會發展出朝向永續的解方,回應Biomimicry Design的核心價值。

這樣的仿生設計需要真正跨領域專業的合作,也就是物理、化學、數學、生物、設計等學問,彼此間需要包容的對話。當然,對大自然保持好奇心絕對不可或缺。

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20 件作品中,17 支隊伍參與本次的評選簡報,其中還有4組高中團隊,高中參賽的比例較以往提高,他們簡報時的熱情不僅感染了現場,整合性的思考與探索亦讓評審驚艷。

Presentation_High School

 

本次的評審由台灣經濟研究院生物科技產業研究中心孫智麗主任、台灣大學生態學與演化生物學研究所李玲玲教授、成功大學材料科學與工程學系李旺龍教授、東海大學建築系邱國維教授擔綱。需從對問題的剖析、生物的策略、演繹的邏輯、可行性、創意度、表達能力與團隊組合等,多元、多面相的提問、考量與指導。一連串的激盪與討論,需要足夠的體能與腦汁,這些耐力源自於教學相長的熱情。

Judges

 

成績揭曉!

  • 第一名(從缺)
  • 第二名(獎學金各 2 萬元、頒予獎狀): 淡江大學建築系  (作品: Emotional Landscape )、中央大學&清華大學聯隊 (作品: 大王蓮仿生海上平台)
  • 第三名(獎學金 各 8 千元、頒予獎狀): 雲嘉南四校高中聯隊 (作品: 福爾摩沙2.0之肺:仿生空氣清淨機)、聯合大學建築系(作品: 沒落海港再生計畫-自循環水母)、清水高中 & 致用高中聯隊 (作品: ELEPHANT CREASE 宜克牆)
  • 佳作(頒予獎狀):    中興大學化學工程所 (作品: 仿紋白蝶抗紫外光自潔材料)、中興大學化學工程所 (作品: 仿蟬翼抗反射自潔透明材料)、衛理女中 (作品:海岸守護者)、正修科技大學時尚生活創意設計系 (作品: NEO-包裝減碳計畫)、淡江大學建築系 (作品: Chasing Pavement)、文化大學地理學系 (作品: 生態自給式建築)

這是一場由全球青年世代,從在地出發、仿效生物智慧、強化基礎科學研究、跨領域、無國界與自然合作,提出有別工業線性運作創新方案的競技。2016年,東海大學建築系學生從蟑螂、白蟻窩、蠶繭等身上獲得靈感,以仿生廚餘系統獲得全球賽學生組亞軍。Biomimicry Taiwan接下來也將針對有志於全球賽的團隊舉辦專家輔導日,世界舞台,我們來了!

Team & BGDC

#中興大學 #輔仁大學 #淡江大學 #文化大學 #實踐大學 #中央大學 #清華大學 #東海大學 #中國醫藥大學 #逢甲大學 #聯合大學 #明志科技大學 #正修科技大學 #崑山科技大學 #衛理女中 #中興高中 #清水高中 #致用高中 #虎尾高中 #嘉義高中 #嘉義女中

2016 仿生科技論壇精彩回顧 II

26 十二月 , 2016,
Biomimicrytaiwan
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孫智麗

 


2016年仿生科技論壇的下半場重頭戲,是針對「仿生科技」、「循環經濟」、「永續都會」三項主題的綜合座談,由台灣仿生科技與五生產業發展協會理事長 孫智麗博士主持。孫博士重述了大家對於未來都會的想像:運用仿生,將生態系運作的原理運用於都會規劃上。她以產業分析的觀點,點明這個理想目標的進行,需要融合在地台灣的產業特色。她提到,近年來政策上有許多翻轉,面向非常多而零星,藉由這次聚集的機會,可讓大家了解各領域在政策或策略發展上的方向並做討論。


 

1黃金城

 

農委會 黃金城副主委
簡述了在新南向政策下,農委會的考察案例。過去與環境失衡的科技雖然帶來經濟效益的提升,但時代演進,已朝向經濟與生態平衡發展。他強調目前於國內推行的計畫方向,如風災過後樹枝的生物碳運用、沼氣發電、農田結合太陽能發電等,雖其經濟效益尚未顯現,但仍需持續推動,並樂見農業在永續都會中可以扮演的角色。


 

楊鏡堂

 

行政院能源及減碳辦公室 楊鏡堂執行長
身為行政院「能源及減碳辦公室」執行長,他強調團隊目前推行的項目中,暫以「減碳」優先於「節能」,希望能尋求「經濟發展」、「社會公平」與「環境保育」三個面向的平衡點。他不諱言,國人的GDP長期偏低,經濟發展極為重要。然而目前產業型態確實衝擊到生態。未來20至40年,都市化的比例非常高,因此相較於其他領域,都市的設計比重會更大。實際的執行方案,必須兼具「節能」、「減水」、「減廢」三面向,並如同自然界擁有具韌性的回饋機制。以「節能」為例,從過去的電子產業,轉為推動「綠能產業」。如農委會的沼氣計畫,目前成本仍非常高,但這樣的投資或許能催生未來的一項新產業。
楊鏡堂強調,推動革新時不可能一次到位,他將帶領團隊逐步完成每一個「階段性任務」,並在過程中傾聽各方建議、進行調整。


 

簡又新

 

台灣永續能源研究基金會 簡又新董事長
簡董事長從科技結合循環經濟概念暢談台灣的發展,他舉例寶特瓶的回收,在全世界名列前茅。自1987年開始推動寶特瓶的回收,在量與轉換效率上均非常成功,此外還結合台灣近年盛行的咖啡文化,把在城市中大量未被使用的咖啡渣,製成紡織用的咖啡紗,目前技術可做到:三杯咖啡渣與五個寶特瓶,製成一件高單價的運動衣。許多國家隊身著的球衣,都是以上述的原料、方法製成。
他也提到全球未來的永續都市,已由「低碳」城市邁入「智慧」城市。然而最基礎的「低碳」,依照各國目前的INDC (國家自定預期貢),仍超過巴黎協定2度升溫值。若無法有效減少「能源流」的碳足跡,可從「物資流」著手,例如物資的高效率回收,可望減少95%的碳足跡。


 

Geanne

 

Interface集團 Geanne Van Arkel永續長
非常開心台灣有堅定的決心走這條循環、永續的道路。發展循環經濟和永續都會,絕非在「生態」與「經濟」之間作抉擇,而是讓兩者並肩而行。以循環經濟為例,若維持以「人」為本位的觀點進行設計,容易陷入「解決一個問題的過程中,產生了更多新問題」的困境中。但若透過觀察在地的生態機制,效法經過38億年演化考驗的生物策略,將能發想出更永續、有韌性的成功設計。她舉例印度Lavasa城市,就是以仿生學為規劃基礎而成的新興都市。例仿效蟻丘設計的馬路,這樣的鋪路方式可避免道路因大雨而積水,省去風災過後的大量人力、物資成本。
Geanne提出荷蘭政府對於仿生學結合循環經濟相當支持,相信台灣以這樣的企圖心,來運行台北市及整個國家,必然能回饋於社會、經濟與環境面的改善。


————同場加映————

【現場–仿生科技協會小攤位】

論壇的與會者在協會攤位駐足,留下自己對於「如森林般活性運作的城市」的想像。

圖一

【現場】Q&A

大家熱烈地討論著台灣的現在、未來,各式各樣的問題、想像、解法在空間中跳躍。

圖三

圖二

see ya

2016仿生科技論壇的交流之旅在此劃下尾聲,

各位,我們明年見!

 

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2016 仿生科技論壇精彩回顧 I

20 十二月 , 2016,
Biomimicrytaiwan
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全體照

2016年國際仿生科技論壇,在仿生大師珍妮班亞斯的引言影片、以及台灣仿生科技與五生產業發展協會理事長孫智麗博士開場下揭開序幕, 展開針對「仿生科技」、「永續都會」、「循環經濟」三項主題的跨界分享。

楊鏡堂

【台灣大學機械系終身特聘教授 楊鏡堂博士】 楊老師提到,蓮葉上滾動的水珠與玫瑰花瓣上沾黏的水珠,都源自於表面微尺度(微、奈米等級)構造所產生的疏水效應; 這些構造能保證水在表面上不會攤平,以「水珠」的形式存在,水珠在前者表面上容易滑動,在後者上則容易停留在定點。 他的團隊綜合「蓮葉效應」與「花瓣效應」的原理,設計出可精密調控液珠方向、混合的微平台。 這些液珠操控平台,已經應用於細胞功能檢測、抗藥性篩檢、製作微型膠囊藥..等多種領域。

方煒

【台灣大學生物機電學系教授 方煒博士】 從NASA的太空農業計畫談起,帶入穩定量產的單一作物生產系統所需的條件。 簡介作物生產系統 (農業系統)從開放式露天栽培,到閉鎖式植物工廠的過程, 並聚焦於討論垂直農場與各種進階、複合式植物工廠的發展現狀與挑戰。 方老師提到,人類未來的作物生產系統將會兼具以下三項特點:運用最少人力與天然資源、對環境影響小,並能於最短時間內產出高品質的農產品。

陳柏宇

【清華大學材料工程系副教授 陳柏宇博士】 陳老師簡介了多功能的植物表面,以及受這些構造功能啟發的智慧材料。 他以豬籠草屬的植物為例,詳述了整個捕食系統不同區塊表面的功能, 以及這些不同的微結構,如何合作使昆蟲乖乖掉進囊袋中。 這些超親水構造,或立體、易脫落的超疏水構造,已被製模複製進行特性研究和應用。

紀凱容

【中興大學物理學系副教授 紀凱容博士】 紀老師站在仿生科技過程中,最前端的探索者角色, 分享了生物如何運用一些巧妙的物理原理,應對演化過程中所面臨的挑戰。 她分享了其團隊從生物力學觀點所解開的機制,如: 跳珠運用曳絲協助在空中的平衡與降落的穩定性; 水生甲蟲「龍蝨」交配時,雄性的附著毛如何幫助牠抵抗雌性奮力地甩動,完成整個過程。 這些被驗證的機制,成為仿生的靈感來源,跳珠的研究則已被南非的團隊應用於投擲型機器人的改良。

李旺龍

【成功大學材料科學及工程學系教授 李旺龍博士】 聚焦在不同棲地的各種生物,如何調節溫度與熱能。 李老師介紹了Biomimicry Institude的仿生資料庫「Ask Nature」,並從中舉出一些著名例子: 面對寒冬或低溫夜間,保存熱能的方式:蜜蜂透過振翅、蜂鳥運用休眠、國王企鵝有保暖羽毛、海龜與海豚則有逆熱流交換系統。 在炎熱環境中,白蟻與螞蟻透過巢的構造、開口方向、建置地點來確保住所的陰涼;非洲象運用水冷系統;黑耳野兔透過幫助散熱的大耳朵。

Geanne

【MS. Geanne Van Arkel , Head Of Sustainable Development, Interface】 Geanne以英特飛公司永續長的視野,帶聽眾了解時下最夯的"循環經濟",如何以大自然為師奠基、提供全面的視野,進而落實。 她簡單介紹永續經營的商業模式,分享英特飛公司過去至現在的案例、2020年達到零碳排的目標,以及2020年後公司的願景。 她提到,訂立循環永續的目標後,必須將視野由公司的角度,聚焦至產品端與生產源頭; 從發想、生產至最終的產品回收,都盡力效法自然運行的原則,也就是仿生學裡強調的"生命運行的準則(Life Principle)": 節省能/資源使用、可循環利用、零排放、共創永續價值等。在過程中,一群設計桌旁的生物學家將是不可或缺的智囊庫。

【東海大學建築系助理教授 邱國維 博士】 邱老師簡單介紹了氣候變遷的危機、人類人口將持續移往都市、以及都市仍在持續擴張的事實。 提出一個翻轉概念:我們須努力的,不是在舊式的城市中,增添自然生態的元素 (例如多種樹綠化城市);而是如何讓城市本身,轉變為一個生態系。 “Not ecology IN the city, But ecology OF the city." 相較於「自然界生態」而言,城市不同區塊的大數據與功能群研究相當稀少。 若人類希望子孫的未來,是生活在一個如同森林般活性運作的城市,對於城市本質的了解,是現階段必須開始努力的目標。

……【To Be Continued】……

賀! 全球仿生設計競賽 台灣團隊首度獲獎

5 七月 , 2016,
Biomimicrytaiwan
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2016全球仿生設計競賽,以食物供應體系 (Food Systems) 的挑戰為題,邀請全球青年與有志人士以自然為師,探索解方的可能。成績揭曉,台灣

今年度我國共有 10 隊參與,仿生總會全球仿生設計競賽總監 Megan Schuknecht 提到,本次環太平洋國家的作品有成長的趨勢,包含了澳洲、新加坡與台灣,而學生組也發現高中生參賽的比例逐漸提高 !

原文節錄: “…We were thrilled to have submissions from 18 countries this year, including our first submission from Finland and a growing number of submissions from Pacific Rim nations, including Australia, Singapore, and Taiwan,” said Megan Schuknecht, director of design challenges. “We were also happy to see a growing number of high school participants in the student category…"

6月底成績揭曉,於台灣校園海選競賽裡榮獲第二名的東海建築系團隊,在全球賽中脫穎而出,抱回世界亞軍,這是台灣首度於仿生競賽舞台獲獎,讓主辦單位印象深刻! 這個名為「Home Food Decomposer」的作品,針對廚餘問題,特別是大學所在地,台中市的廚餘問題進行一連串的研究與探討。根據團隊調查,在台中市,廚餘要經過1-2天的運輸過程,才會真正進行到處理過程,當中的腐敗、氣味、與孳生的細菌都可能為生活環境帶來風險與影響,因此有無可能縮短廚餘運輸的過程,並將廚餘進一步再利用? 團隊思考家庭廚餘系統的可能性。

蟑螂、白蟻窩、蠶繭、蜂巢與「家庭廚餘」有甚麼關係???

如果廚餘的腐臭味人人避恐不及,那麼家庭廚餘系統,就必須考量如何避免腐臭氣味瀰漫生活空間與滋生細菌的風險。大自然中,蟑螂的呼吸系統、白蟻窩的空氣循環系統、能隔絕二氧化碳的蠶繭,以及高效率空間使用的蜂窩都是啟發團隊設計好氧發酵的靈感。處理過的廚餘,能與都市農業結合成為天然肥料,或者成為建築基材的可能。雖然這項作品還有進一步要解決的問題,但是團隊對於踏出這第一步獲得的肯定相當興奮。東海大學建築學系延續其創新突破的傳統,對於仿生學的推動相當支持,獲獎團隊的指導教授邱國維老師,也開設 Biomimicry Urbanism 的課程,結合仿生學與都市永續的概念,希望能為都市設計領域注入新思維。

台灣仿生科技與五生產業發展協會 (Biomimicry Taiwan) 除了與台灣新時代的企業共同邁入五生(生存、生活、生態、生動、生機)發展外,與世界接軌、提供年輕種子不同視野、不同選擇的可能也是我們重要的使命。在歐美,企業以仿生科技落實循環經濟的成功案例也逐步累積中,而有越來越多的高中、大學也投入仿生學、仿生設計的領域,這些新生代都是未來永續產業的種子。台灣擁有哪些實力? 在我們檢視自身體質後,能否以這些基礎融入自然界38億年的智慧,開出屬於台灣的新路? 讓我們並肩前進!

有關東海大學建築系獲獎作品介紹請參考: http://challenge.biomimicry.org/en/custom/gallery/view/8150

歡迎加入 Biomimicry Taiwan FB 粉絲團,掌握更多相關趨勢與訊息: https://www.facebook.com/Biomimicry-Taiwan-843934362333228/

Home Food Garbage Decomposer (照片來源:東海建築系得獎團隊)

Home Food Garbage Decomposer (照片來源:東海建築系得獎團隊)

 

東海大學建築系獲獎團隊

東海大學建築系獲獎團隊

 

2016 全球仿生設計競賽台灣校園海選參賽團隊

2016 全球仿生設計競賽台灣校園海選參賽團隊