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大自然蘊含著的幾萬億種生存方式為我們打開了一扇門。善用大自然的優(yōu)雅和效率，提供豐富的機會，積累巨額財富，創(chuàng)造一個可持續(xù)發(fā)展的經濟人腦最多能存放多少東西，和更為健康的世界。為商界精英、創(chuàng)業(yè)者、科學家、工程師、和未來教育提供全新而有趣的思維方式，腦洞打開，讓大自然給你靈感和創(chuàng)意。
未來不會再是過去的樣子。這正是大自然帶給你的創(chuàng)新啟示。
河馬的汗液=防曬霜？OMG！
在游泳池旁或海邊享受日光浴的年輕女子怎么也不會聯想到河馬，更不用說河馬的汗液了。然而河馬的汗液是一種強效防曬劑，具有四合一的功效。河馬作為鯨魚和海豚的遠古表親，通過分泌一種混合性化學物質冷卻皮膚。除此之外，河馬的這種分泌物還能應對其他外部因素對皮膚造成的侵害，這種汗液不僅是一種高效無毒的防曬劑（盡管或許它天然帶有一股味道），還具有抗菌、殺菌和驅蟲的效用。世界上有很多組織都在研究河馬的汗液及其化學分泌物，其中就包括日本京都藥科大學和意大利的里雅斯特大學的研究人員，以及美國加利福尼亞大學默塞德分校的克里斯托弗·瓦尼教授領導的材料工程學團隊。他們都對這種鐵銹色的合成物進行了研究，通過研究，他們發(fā)現了兩種特殊的顏料，這兩種顏料都能吸收穿過可視紫外線的光段，顏料結構呈晶體狀，這樣的結構使得河馬分泌物無須涂抹就可以覆蓋到整塊皮膚上（河馬也不可能先用手搓均勻再涂抹全身）。
這類顏料能夠把白皙的皮膚降暗一個色度，同時還能抑制細菌的生長。當然，泳裝美女大都不會喜歡河馬腋窩散發(fā)的氣味，所以我們可以抓住這個大好機會，人工合成河馬汗液中的有益成分，讓這種物質更好聞，比如像椰子的味道 ?？茖W家們預測，長遠來看，河馬分泌的化學物質能夠應用到更為廣泛的領域，如外用漆、服裝面料以及對紫外線敏感的產品。
跳蚤的膝蓋是完美的！
“The bee’s knees”是出現于20 世紀20 年代的一句輕佻的俚語，本意是“蜜蜂的膝蓋”，用來形容行家里手、出類拔萃。澳大利亞政府下屬的聯邦科學與工業(yè)研究組織發(fā)現，跳蚤的膝蓋也非常完美。該組織研發(fā)并生產了一種近乎完美的橡膠，彈性高達98% 。該機構的科學家通過研究節(jié)肢彈性蛋白制作出了這種橡膠，這種蛋白由很多昆蟲的關節(jié)構成，里面也有蜜蜂的關節(jié) 。
把節(jié)肢彈性蛋白看作一種彈簧，彈簧能吸收力量，也就是吸收對它造成的壓力，一旦把這種壓力去除，它就能把儲存的能量釋放出去。節(jié)肢彈性蛋白與人工合成橡膠或是天然橡膠比起來，其彈性要強得多。節(jié)肢彈性蛋白使得蜜蜂的翅膀每分鐘能拍打1 000 次（即一生能拍打5 億次），跳蚤由于節(jié)肢彈性蛋白的作用，一次能儲存足夠多的運動能量，跳躍的高度能達到體長的100 多倍（相當于人類能夠跳躍600 英尺，另一種表達方式是“關節(jié)的跳躍”）。這是人類歷史上迄今為止彈性最強的彈性蛋白，人工合成彈性蛋白之后，就能應用到從增強人類的心臟瓣膜到跑鞋反彈度的所有領域。
蟑螂完勝機器人！
蟑螂是核戰(zhàn)爭中唯一能存活的生物。1 000 萬攝氏度能蒸發(fā)掉任何一種生命形態(tài)，但如果是一只德國蟑螂人腦最多能存放多少東西，還處在輻射的溫變范圍之外，它就能存活。在全世界范圍內，很可能只有美國蟑螂才會引發(fā)餐館或廚房的恐慌，這種蟑螂也是美國大陸最成功的出口品之一。研發(fā)人員現在正著手研究幾種高度進化的蟑螂，揭開它們的獨特屬性，然后再探討如何仿生利用。我們都知道，未來可能會出現很多具有耐抗生素的超級病菌，它們對人類的威脅越來越大，并且形勢嚴峻。諾丁漢大學的李塞門對能殺死細菌的蟑螂做了一項研究，他從蟑螂身上提取了9 種不同的分子，研究之后發(fā)現，蟑螂的大腦組織能消滅超過90%耐抗生素的葡萄球菌和大腸桿菌，同時還不會對人體細胞造成不利影響，這非常特別。蟑螂為什么會具備這種能力？它們生活在極度骯臟的環(huán)境里，衛(wèi)生條件很差，這就意味著它們經常要接觸大量細菌。它們也是食糞動物，這意味著它們也吃屎。它們的生存環(huán)境和它們所吃的東西，也就解釋了它們如何能進化到可以應對微生物。試想，如果研發(fā)人員能開發(fā)出新型的強抗生素，還幾乎沒有任何副作用，那肯定能受到投資人的青睞，獲得投資。
幾十年來，科學家們一直試圖研發(fā)出一種人造手臂，用來包裹東西，比如卷咖啡杯。哈佛大學生物機器人實驗室的羅伯特·豪伊和耶魯大學的艾倫· 多拉爾合作，成功地開發(fā)出人造手臂、人造手指等，這些都是基于蟑螂腿的靈巧性和彈性來設計移動的。他們開發(fā)出的人造手臂已經能抓放東西，還能撿起類似網球和咖啡杯這樣的物件。進一步發(fā)展下去，就能為截肢者帶來福音，讓他們重新擁有完整功能的手臂。蟑螂有三種不同類型的腿，每條腿都具有不同的功能，所以幾乎是自動駕駛，蟑螂無須耗費大腦的能量協(xié)調身體的運動。羅伯特的研究表明，由于蟑螂的腿具有獨特的彈性和靈活性，所以不僅能快速移動，還具有極強的靈活性。這讓它們能應對各種類型的接觸面，既不會蹣跚不前，也不會被打翻，因為四腳朝天地躺在地上極易受到攻擊。他制造了一個擁有彈簧腿和鉸鏈的機器人，這個機器人像蟑螂一樣能夠從凹凸不平的地面上快速爬過。在此之前，還沒有任何機器人能做到這一點。
榴蓮（正確的寫法是榴梿喲?。┐?匆憑踴鸚塹鈉羰?
當建筑師蕾拉· 沙伊克萊冥思苦想該如何為登陸火星的宇航員提供住所時，她也打破常規(guī)，尋求以生物啟示的方式找到靈感來源。榴梿以其表皮的紋理和味道備受青睞，但亞洲的很多酒店都禁止食用榴梿，原因就在于其散發(fā)出的奇特氣味無法處理。

文章插圖

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然而榴梿的結構的確非常奇特，當沙伊克萊設計充氣房時，這種半硬式的外皮為她帶來了靈感，除了可以抵御外部的惡劣條件，它還可以在沒有鋼筋的情況下增強硬度。正如她所講：“在榴梿內部，每個榴梿種子都是一個獨立的單元，總的來說它的功能就是讓附近的種子各就其位。同樣，在具有超級結構的充氣房內部，也有一系列單獨的個體和加壓體，在個體層面上提供空間，連接起來作為一個整體就能在極其特殊的環(huán)境中提供支撐，比如火星上的環(huán)境 ?！?br /> 蝴蝶翅膀顏色開創(chuàng)節(jié)能模式
蝴蝶翅膀上的顏色精彩絕倫，美輪美奐，有些鳥類的羽毛同樣燦爛奪目，比如孔雀，其實這種色彩并不是由于翅膀自身含有某種色素，而是通過一種棱鏡般的形狀和表面水晶般透亮的結構共同作用之后，形成了色彩。
仿生學已經運用這種方法生產出各種顏色的涂料，均無色素，所以也不會褪色，同時還生產出了電子顯示屏。高通公司旗下可在陽光下閱讀的顯示屏和干涉儀調節(jié)器顯示技術也借鑒了蝴蝶的色彩效應。蝴蝶翅膀高頻率的振動源于翅膀的分層結構，這個特點已被應用到長明燈上，即便是長開模式也不會耗盡能源。由于這種顯示屏使用的是周圍的光線，而不是照明，所以在戶外的效果很強，而傳統(tǒng)的顯示屏則會受到白天光照的侵蝕。這種顯示屏本身并不發(fā)光，所以能節(jié)省90%的電力。當把這種技術最終應用到電視機上時，我們發(fā)現大約需要400 瓦的電力才能打開等離子顯示屏，而顯示屏只需要40 瓦就夠了。向日葵技術已經在手機、智能平板電腦和電子書上得以廣泛應用。
竹子結構能避免泰坦尼克號的沉沒嗎？
中國人利用竹子來制造桅桿和船柱，還仿照竹子根莖的內部結構制造船體，規(guī)避了木材稀缺的問題，建造出了非常輕型的船舶，輪船的尺寸能達到一個足球場那么大。平底帆船的船體非常堅硬，隔艙壁絲毫不會漏水，就像竹子根莖內部的結構一樣。平底帆船的內部用水密門把船體分為幾個部分，與其他設計方案相比，這種做法讓船更堅固，也更不容易沉沒。直到2 000 多年以后，這種方法才在其他國家推行開來，從而成為標準的造船方法。
不幸的是，“泰坦尼克”號與竹子的內部結構不同，也不同于中國平底帆船的設計，在水密隔艙中，有一部分隔艙壁未能完全密封。如果“泰坦尼克”號真正做到堅持最初的設計理念，它很可能就能避免那場災難。
授人以魚，其食一日，而授人以漁，其食終生
“”（仿生學）這個詞語源于希臘語中的bios（意思是“生命”）和（意思是“仿效”），最初是由珍妮·班娜斯在1997 年提出。但是仿生學并不是什么新事物，人類已經向大自然學習了上千年，只是對精度的把握有所不同而已。北極的海豹雖然在冰層下游動，但會在冰面上打個洞，以便浮上來呼吸。因紐特人在捕獵時就模仿北極熊的方法，守在冰面的洞口旁，等著肥厚、高脂的海豹落網；波利尼西亞人模仿漂浮的豆莢，設計出了槳叉架船；澳大利亞的土著民甚至模仿鳥的翅膀制作回旋鏢。世界各地的人們都會不斷重復使用特定的形狀和工具來創(chuàng)造，即使人與人之間空間距離遙遠，但都會不約而同地沉浸在大自然之中，觀察大自然的解決問題之道，從而將其運用到生活中。
大自然蘊含著的幾萬億種生存方式為我們打開了一扇門。善用大自然的優(yōu)雅和效率，提供豐富的機會，積累巨額財富，創(chuàng)造一個可持續(xù)發(fā)展的經濟，和更為健康的世界。
為商界精英、創(chuàng)業(yè)者、科學家、工程師、和未來教育提供全新而有趣的思維方式，腦洞打開，讓大自然給你靈感和創(chuàng)意。
未來不會再是過去的樣子。這正是大自然帶給你的創(chuàng)新啟示。
本文內容選自《創(chuàng)新啟示：大自然激發(fā)的靈感與創(chuàng)意》
作者：[澳] 杰伊·哈曼（Jay ）丨2015.12
【這些大自然的靈感與創(chuàng)意，真讓人腦動打開】本文到此結束，希望對大家有所幫助。