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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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