或許可以這么說，經(jīng)過長久的自然選擇的累積，自然為幾乎所有事情都找到了解決方案。對科學家和工程師而言，自然同樣是最好的老師。從自然中，人們也學會了許多解決現(xiàn)代人類問題的答案。

牛蒡與魔術貼

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1941年，瑞士電氣工程師George de Mestral前往阿爾卑斯山狩獵?；貋碇?，他發(fā)現(xiàn)自己的衣服和寵物狗的身上都掛滿了帶著毛刺的牛蒡（burdock）。牛蒡會附著在路過的生物身上，用這種方式將自己的種子傳播到更遠的地方。Mestral用顯微鏡仔細觀察了這種植物，發(fā)現(xiàn)上面長著看似非常簡單的小鉤子，正是它們讓果實能掛在衣物或動物皮毛的纖維環(huán)中。這一發(fā)現(xiàn)激發(fā)了Mestral的靈感，從而創(chuàng)造出了一種尼龍搭扣（velcro），也就是我們常說的魔術貼。1955年，魔術貼獲得專利。如今，這種看似簡單的日常用品給我們的生活帶來了極大的便利。

壁虎與機械手爪

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壁虎“對抗引力”的秘密在它們的腳趾上。壁虎的腳趾上長著一排特殊的細毛，被稱為剛毛。利用范德華力，也就是一種只在微觀尺度下起作用的力，剛毛能夠黏附在許多表面上，并支撐起壁虎的體重。這種機制有許多優(yōu)點，比如它是可逆的，能夠提供強勁的抓力，且不需要額外的黏合劑。近年來，工程師已經(jīng)成功地利用硅膠復刻出了類似的剛毛，帶來了“壁虎皮膚技術”的無數(shù)應用。其中最具代表性的發(fā)明包括可以讓人類攀爬陡峭的玻璃墻的工具、有能力拉動數(shù)百倍于自身重量的搬運機器人，以及NASA用于太空修復的機械手爪。

座頭鯨與渦輪葉片

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在波士頓的一家禮品店里，生物學家Frank Fish注意到了一個座頭鯨的雕塑紀念品，它的鰭上雕刻出了一些隆起的部分。起初，F(xiàn)ish認為是制作雕像的藝術家犯了錯，這些隆起應當沿著前部，而不是在鰭的后緣上。但事實上藝術家是對的。帶有一排突起的脊能夠形成微小的渦流，幫助鰭穿過水面，這也解釋了座頭鯨所擁有的驚人的敏捷性。在研究了這種“結節(jié)效應”后，F(xiàn)ish發(fā)現(xiàn)，在渦輪葉片上增加一排突起，同樣可以減少阻力并降低噪音，提高機械的效率。

鯊魚皮與船舶涂層

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在顯微鏡下，你會發(fā)現(xiàn)鯊魚皮上有一層緊密的微型鱗片。受到鯊魚皮的啟發(fā)，NASA的科學家開發(fā)了一種能夠降低阻力的船舶涂層。這種涂層非常成功，效果明顯，它曾幫助美國星條旗隊（Stars and Stripes）贏得了1987年美洲杯帆船賽的冠軍。正是因為這種不可忽略的優(yōu)勢，競爭對手認為它讓比賽變得不公平，這種技術曾一度在比賽中被禁止使用。

翠鳥與新干線列車

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在交通工具速度突破的歷程中，人們需要克服一系列問題。例如，當一列高速列車從隧道中駛出時，由于頭部前方積聚的氣壓，會產(chǎn)生巨大的聲響。上世紀90年代，日本工程師Eiji Nakatsu注意到，翠鳥能以極高的速度潛入水中，而幾乎不會產(chǎn)生任何飛濺的水花。他設計的新干線高速列車借鑒了翠鳥的喙的結構，這不僅降低了列車行駛的噪音，而且更符合空氣動力學，從而使用更少的動力實現(xiàn)了更高的速度。

蟻丘與辦公樓

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非洲白蟻生活的環(huán)境并不算舒適，在一些地方，白天的環(huán)境溫度能夠達到40℃，而晚上則會直接降到接近零度。但非洲白蟻進化出了一些精巧的設計。白蟻巧妙地利用了沿著頂部和側面的一系列通風口，讓蟻丘擁有了一個被動的冷卻系統(tǒng)，其內部可以保持近乎恒定的溫度。建筑師Mick Pearce在設計津巴布韋哈拉雷一座大型辦公綜合體——東門中心（Eastgate centre）時學習并采用了相似的策略。東門中心擁有一套精心設計的煙囪冷卻系統(tǒng)，熱空氣會通過建筑頂部的煙囪排出，而冷空氣則會從地下吸入，形成了良好的空氣循環(huán)。

蜂巢與能源網(wǎng)

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在自然中，蜂巢里的一切井然有序地進行著，從來不會有蜜蜂告訴其他蜜蜂應該做什么，但它們仍然能本能地感覺到有什么工作需要進行并著手開始做。蜜蜂的這種判斷主要來自它們在蜂巢中的位置，以及周圍其他蜜蜂的行為活動。美國一家能源公司采用了這種“群體邏輯”來提高能源網(wǎng)的效率。新型的能源網(wǎng)放棄了利用中央系統(tǒng)定向電力負荷的模式，而是設置了能夠進行無線通訊的本地控制器，讓它們確定電力需要流向何處。

蜘蛛網(wǎng)與玻璃

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隨著城市摩天大廈和玻璃幕墻的崛起，據(jù)估計，每年有約一億只鳥會與玻璃相撞。原因顯而易見，鳥不會意識到玻璃這種透明結構是一種物理屏障。為了解決這個問題，一家公司開發(fā)了仿生的鳥類安全玻璃Ornilux，這種產(chǎn)品的靈感來自蜘蛛網(wǎng)中反射紫外線的絲線。在自然中，鳥類因此能看到蜘蛛網(wǎng)的存在，而避免撞上，這對兩類生物來說是明顯的“雙贏”。Ornilux玻璃復刻了這一點，利用縱橫交錯的紫外線玻璃，在不影響人類視野的同時，讓鳥類也能意識到玻璃的存在。

箱鲀魚與概念汽車

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盡管箱鲀魚（boxfish）外表看起來十分笨重，但這種魚在水中游動的阻力非常小，它們在水中的阻力系數(shù)只有0.06。（在水中游泳的企鵝的阻力系數(shù)為0.19。）2005年，受到箱鲀魚高結構強度和低質量特點的啟發(fā)，奔馳公司開發(fā)出了一款仿生概念車Bionic。據(jù)最初報道，這款汽車可以減少阻力，具有很強的剛性，且重量更輕，油耗比傳統(tǒng)汽車要低得多。當然，有些設計在自然界中看起來是完美的，但并不一定意味著它在工業(yè)設計中也是這樣。這款概念車尚未投入量產(chǎn)，或許是因為2015年的一項研究發(fā)現(xiàn)，這種箱鲀魚的外形并沒有減少阻力，反而可能讓汽車變得更不穩(wěn)定。對于一類有著數(shù)千萬年進化歷史的魚來說，這是完美的“設計”，但對交通工具來說，它也可能沒那么完美。

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