上海自然博物館通過大量仿生設計案例展示,從



原標題:創新,也許是向大自然“借點子”

上海自然博物館通過大量仿生設計案例展示,從

上海自然博物館通過大量仿生設計案例展示,從

  小朋友們在 “大自然母親:創新的靈感”展上學習體驗人類利用自然界解決方案的案例。

  本報記者

  袁婧攝

  不止一位諾貝爾科學獎得主說過,他們的創新想法得益于大自然的饋贈。那么,大自然究竟如何影響了這些人?昨天在上海自然博物館拉開帷幕的“大自然母親:創新的靈感”展覽或許能夠提供解開這一問題的線索。

  本次展覽引進自泰國國家科技館,展期三個月。展覽將從仿生學視角重新審視自然界,通過大量仿生設計案例的展示,結合精彩生動的視頻、趣味盎然的互動裝置、制作精良的標本及模型,充分展現人類受自然啟發而做出的創新設計。

  智慧來源于自然

  當太陽系遇到災變,為何帶著地球“跑路”比“飛船派”更勝一籌?因為地球生態系統經過數十億年演化,已經篩選出最優化的形態結構、最有效的物質代謝和再循環系統、最精確的控制和協調機制。2005年,設計師卡爾·哈斯特里奇就根據地球的“特點”提出了一種全新的人與自然對話的模式,將自然策略轉化為可利用的創新方法。

  現在,許多學校都要求學生擁有自己的科學課題,可是找課題令不少學生頭疼,事實上,如果你朝大自然多看兩眼,就會發現科學選題無處不在。

  來自泰國的三名學生和導師模仿鳳梨科植物開發了一種儲水裝置,讓土壤濕度上升了18%,橡膠產量增長了58%,該項目獲得2016年瑞典斯德哥爾摩青年水獎。

  許多鳳梨科植物,比如菠蘿,葉片都有邊緣薄而內壁厚的特點,這使得雨水和露珠很容易流進葉中水池并保存下來,供植物體慢慢吸收。泰國學生用幾片鋁板,定型成菠蘿葉片的形狀,當夜間鋁板降溫,空氣中的水汽凝結成水滴,最終匯聚到中央儲水設備中。他們又將儲水裝置與橡膠樹連接起來,顯示出很好的配備灌溉效果。

  從近年來不少科學創新大賽評委老師的口中也不難發現,他們偏愛從自然觀察到的科學選題。上??萍拣^理事長左煥琛一直對一個“螞蟻研究”項目念念不忘,上海大學附屬中學三名學生通過數年觀察,發現螞蟻巢穴里有停尸房,停尸房里的螞蟻腿會被用作巢穴的建筑材料,這一發現與美國耶魯大學團隊的發現不謀而合。這一項目最終獲全國青少年科技創新大賽一等獎,三名學生被同濟大學提前錄取。

  多向大自然提問

  除了按照“我需要什么”的思維去大自然尋找解決方案,我們也可以反過來,看看大自然給我們提供了什么。

  在此次展覽現場就有一個“問問自然”的在線數據庫,根據仿生分類法展示了不同生物的生存策略:寄居蟹找到一個合適的殼時,它會把舊殼留給其他蟹;土撥鼠在建造“地下城堡”時,會利用高低氣壓制造“通風系統”;熱帶雨林組成的營養閉環,讓它養活了遠超過它土地承載量的生物……

  展覽還給出了幾條大自然的“終極法則”,比如大自然只按需使用可自由獲取的能源、大自然會循環利用一切物質、大自然鼓勵合作、大自然提倡的是優化而不是最大化……有許多人類工程按照自然法則設計,取得了良好的效益。

  正如2016年諾貝爾生理學或醫學獎得主大隅良典所言,親近自然的好處并不單單在激發好奇心上,更在于培養一種科學的直覺。這種不依靠邏輯思維的直覺,讓科學家能夠在繁復的選擇中知道自己要做什么。所以,當在科研道路上“碰壁”時,不妨看看大自然是怎么做的,它會給你最好的選擇。




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