仿生觀念

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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主題演講摘要

6 六月 , 2014,
Biomimicrytaiwan
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A Sustainable World Already Exists:
Biomimicry and the Quest to Solve Global Challenges
永續世界不是夢:仿生學與全球問題解方之探尋

Biomimicry is the practice of learning from and then emulating life’s best ideas to create a more sustainable world. By mimicking nature’s time-tested strategies, biomimics are learning to capture fog like a desert beetle, preserve vaccines like a resurrection fern, resist bacteria like a shark, mimic ecosystems to create a more resilient agriculture, and more. Based on 3.8 billion of years of R&D, these designs sip energy, shave material use, eliminate toxins, and turn waste into opportunities.
仿生學師法自然,學習生命智慧,為了使世界邁向更為永續的未來而努力。自然多年演化已淬煉出許許多多充滿智慧的策略,仿生學家正努力效法中,例如學習甲蟲從霧中收集水份、向復甦蕨學習保存疫苗、向鯊魚學習抗菌、向自然生態系統學習以研發永續農法等等。基於38億年的研究發展經驗,這些自然設計教導我們如何汲取能量、修正物質使用方式、消除毒素、以及把廢棄物轉成機會潛力之道。

Once a specialty science, Biomimicry has spread virally in the last 15 years. Hundreds of Biomimicry start-ups, including many in Asia, are making headlines with nature-inspired technologies that solve global challenges and disrupt business as usual. Leading companies such as Arup, Airbus, Boeing, Fuji-Xerox, HOK, IDEO, Interface, JR West, Nike, Nissan, and Teijin, use biomimicry in their labs as well as their boardrooms, finding inspiration for product and organizational design.
仿生學原本為一門專業科學,但最近15年已快速廣佈於全世界。仿生學風起雲湧,數以百計的新創公司,其中許多位於亞洲,以自然啟發先進科技解決全球種種難題,也因此為企業界帶來震撼而眾所矚目。奧雅納工程顧問公司(Arup)、空中巴士(Airbus)、波音(Boeing)、富士日洛克斯(Fuji-Xerox)、霍克國際建築設計公司(HOK)、IDEO設計(IDEO)、英特飛(Interface)、JR西日本(JR West)、耐吉(Nike)、日產(Nissan)、帝人(Teijin)等引領風潮的大型公司,紛紛運用仿生科技進行實驗並於會議廣泛討論,不斷在產品設計製造上激發靈感巧思。

In this talk, Janine will give an insider’s view of the latest biomimicry advances on the drawing board and in the market. She’ll discuss the worldwide spread of the meme, and how it is being heralded as a “one of the top 20 breakthrough business ideas” (Harvard Business Review, HBR List), “a paradigm shift for the world of design” (Smithsonian National Design Awards), and “one of 10 innovations that will change the way you manufacture” (Society of Manufacturing Engineers). At this critical tipping-point for the field, Janine will describe the rise of biomimicry in Asia, and the potential for Taiwan to become a leader in what is estimated to be a $1 trillion Global GDP market by 2025.
在本講座中,珍妮將從多年經驗與專業角度出發,介紹最新仿生科技研究設計及市場應用。她也會提出仿生發展世界趨勢,並說明仿生學已被宣示為「二十個頂尖突破性企業概念之一」(哈佛商業評論)、「設計界之典範轉移」(史密森尼國家設計獎)、「十大改變製造方式的創新洞見之一」(國際製造工程學會)。在此關鍵時刻,珍妮將指出仿生學在亞洲的興起、提出台灣成為領頭羊的潛力。預估到了2025年時,仿生學將在全球創造出一兆美元GDP!

Since the publication of her seminal book, Biomimicry: Innovation Inspired by Nature, Janine Benyus and her colleagues at Biomimicry 3.8 have brought bio-inspired solutions to 250 clients, redesigning everything from carpets to cities. Come hear their stories and imagine how Taiwan’s inventors could become nature’s apprentices, creating world-changing technologies that create conditions conducive to all Life.
珍妮的經典著作Biomimicry: Innovation Inspired by Nature (中譯《人類的出路—探尋生物模擬的奧妙》)出版後, 珍妮及仿生三‧八(Biomimicry 3.8)的同事們已經把生物啟發的解方帶給250名客戶,從地毯到城市規劃都有了全新的設計。歡迎前來聆聽這些實際應用,讓台灣的開創者成為大自然的學生,以改變世界的新技術創造出有益生命的環境。

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