第11版:情怀
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师法自然的仿生学
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3上一篇  下一篇4 2020年8月11日 放大 缩小 默认        

师法自然的仿生学
——读《当自然赋予科技灵感》
 

古语有云,人法地,地法天,天法道,道法自然。学习自然的规律并化为己用,一直是人类进化过程中倚仗的重要法宝之一。

在生产力水平低下的时期,人们观察鱼发明了船桨,观察螳螂发明了锯子,观察动物的鳞甲发明了瓦楞。自然教会了人们发明、使用各种工具,为自己搭建住所,获取食物,于是文明的星火自此不绝,绵延千万年。

在科技水平不断进步的近现代社会,自然依旧是一个人类难窥全貌的宝藏。比如在数学领域,有很多由生物种群行为规律衍生出的优化算法,比如蛙跳算法、蜂群算法、蚁群算法等。道法自然,师法天地也有了一个专业的术语,叫做仿生学。这便是《当自然赋予科技灵感》这本书的核心。

亿万年来,自然界中的动植物通过自然选择不断进化,为了更适应周围环境,它们或是拥有了独特的形态,或是拥有了奇异的技能。我们如今遇到的很多问题,在本质与原理上,可能很多年前就被这些动植物遇到过,并成功解决了。因此,通过仿生学的研究,我们也可以获得大自然赠予的智慧宝藏,把处于瓶颈的科技水平推上新的高峰。

这本书讲述的便是发明家、科学家们,如何用一双发现美的眼睛,发掘出大自然藏在动植物身上的自然美学,并为它们赋予现代科技美学的崭新内涵。

书的排版也很有意思,作为科普读物,书的封皮典雅而端庄,一只鸟带着飞机飞行在科学的探索与发现之旅上,故事便在其后的一页页中展开。在每一个对页里,左页是对生物的简介,以及对它的科研价值的介绍,我最欣赏的是“想象仿生学”这一板块,这是作者对该生物身上的特质在未来的实践应用的畅想。这不是书的核心部分,却是书的精华之一。无数年来,正是人们不断涌现的创造力与灵感不绝的想象力,才让人类文明昌盛而葳蕤,永续发展。

右页则是图片,分别是它们的标本图以及用科学的视角剖析、解构的原理图。图文结合,这样对于一些不熟悉的生物,比如臭木樟、水熊和尺蠖等,读者不仅能大开眼界,领略到生物的多样风情,也能迅速认识它们,并理解作者所阐述的科普知识。

我想,我们将动植物所拥有的特技称为大自然为人类预设下的解决问题的最佳方案,不仅是在于解决问题这一结果,更在于它的过程与影响是顺应自然的。这些过程都是在生物圈中进行的,它们本身就是自然规律的体现,所以不会产生牺牲自然、破坏生态的恶果。

科学的发展总是绕不开经济与生态的辩证。生态一但在为经济让位,各种环境问题就接踵而来:臭氧层空洞、水土流失、生态污染等。这是因为人类是在用自己的方式去处理问题,用人类的方法论去对抗自然的世界观,所以有时不得不采用暴力、激进的措施,于是两败俱伤。而仿生学便是实现共赢的秘籍之一。生物本身就属于自然,当然不会导致能源枯竭、环境破坏。因此,它也是实现可持续发展的重要途径之一。这样的科学,是有呼吸的科学,也是绿色的科学,纯天然、非转基因的科学。

这本书的灵魂也在于此。自然用亿万年进化出的智慧,虽然沉默无言,却是人类的创造力和想象力永远的源泉与沃土。科学如此,文学、哲学亦如此。用谦逊的态度,与自然相敬如宾,人与自然才能成为真正的命运共同体。

□仇士鹏

 
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