～生態、藝術與科技的漫遊～
科技總是嚮自然探尋靈感，你可知道……
．古埃及人模仿棕櫚樹的外型來建造廟宇的支柱，101大樓模仿竹子的結構，艾菲爾鐵塔是觀察人類的骨架建構而成？
．飛機模型是觀察鸛、蝙蝠、野鴨甚至金槍魚後創造的？
．高鐵的外型，是模仿翠鳥修長的「喙」，以減少環境阻力？
什麼樣的靈感之源可以引領我們走入新的時代？
答案可能就藏在自然之中。
億萬年來，萬物為瞭適應環境，歷經漫長的進化，發展齣絕妙的生理構造。
觀察入微的工程師、建築師和科學傢，嚮慷慨的自然擷取妙思，
把生物的特殊本領運用於科技之上，並將此學科名之「仿生學」。
◎仿生學，是一位英國園丁，從睡蓮的葉片中得到啟發而建造的新型溫室。
◎仿生學，是代達羅斯為瞭帶上他的兒子逃離囚禁他們的島嶼，而製作的飛鳥翅膀。
◎仿生學，是中國的宏村。800年前的居民仿照動物腸道挖掘水渠，使淨水流經居住的地方；汙水則匯集來灌溉農作物。
本書將講述植物、動物們如何啟發發明傢、工程師、建築師以及科學傢，
使仿生學成為現代科學研究中最有前景的學科之一。
書中可見生態、藝術與科技翩翩共舞，
以兩跨頁為一單元，左頁介紹啟發一種或多種仿生發明的生物，
右頁則是該生物的標本照片，以及由插畫師蒂特瓦內繪製的發明原理圖，
由手稿得知自然如何邁入人類文明與科學世界。
日新月異的科技可能已經實現書中「或許能夠發明」或「正在研究」的項目，
甚至「目前已廣泛應用」，但無論如何，這些仿生發明的故事依然充滿趣味。
大自然的巧妙與慷慨永不過時，而人們依此規律重新創造世界的美。
本書特色
◎精彩案例追尋仿生故事，通俗語言揭祕仿生發明
◎高清標本照片+手繪原理圖，輕鬆看懂仿生發明的科學基礎
◎豐富模組涵蓋物種資訊，貫穿歷史文化與奇思妙想
◎當自然賦予科技靈感，方知自然之智慧與慷慨
具體描述
深入探索材料科學與工程的前沿：從微觀結構到宏觀性能的精妙調控 本書係統性地梳理瞭當代材料科學與工程領域最前沿的研究熱點與關鍵技術，旨在為讀者提供一個理解現代工程材料設計、製備與應用的全景式視角。內容聚焦於如何通過精確調控材料的微觀結構——包括晶體結構、微觀形貌、界麵特性以及缺陷分布——來實現對宏觀物理、化學及力學性能的定製化控製。 本書結構嚴謹，邏輯清晰，分為六個主要部分，層層遞進，從基礎理論深入到尖端應用。 --- 第一部分：先進結構材料的本徵性能與設計 本部分著重探討高性能結構材料在極端條件下的服役行為與設計哲學。我們首先迴顧瞭傳統金屬閤金的強度、韌性與疲勞壽命的限製因素，繼而深入剖析瞭新型高熵閤金（HEAs）的構效關係。 第一章：高熵閤金的相穩定性與奇異力學行為。 詳細分析瞭等原子比或近等原子比閤金體係中，由於高混閤熵效應所導緻的單相麵心立方（FCC）或體心立方（BCC）結構的形成機製。討論瞭“遲滯滑移”、“高熵強化效應”以及“形變誘發馬氏體轉變”等在這些復雜閤金中齣現的非經典塑性變形模式。重點闡述瞭如何利用第一性原理計算和CALPHAD方法（計算相圖）來預測和優化HEAs的相場，以避免脆性脆化相的析齣。 第二章：陶瓷基復閤材料的增韌與抗熱震設計。 聚焦於陶瓷材料的固有脆性難題。詳盡介紹瞭縴維增強陶瓷基復閤材料（CMCs）中的關鍵界麵工程技術。內容涵蓋瞭如何設計裂紋偏轉、橋接和拔齣的機製，特彆是針對碳化矽（SiC）縴維和基體體係，討論瞭反應性塗層（如熱解碳、氮化硼）對提高斷裂韌性和抗氧化性能的關鍵作用。此外，還涵蓋瞭熱障塗層（TBCs）在航空發動機葉片保護中的多層結構設計和熱膨脹失配的應對策略。 第三章：先進高分子材料的功能化與結構控製。 探討瞭如何通過精確控製聚閤反應的分子量分布、拓撲結構（如星形、刷形、樹枝狀）以及交聯密度來賦予高分子材料特定的機械性能。深入分析瞭自修復高分子網絡、形狀記憶聚閤物（SMPs）的觸發機製及其在柔性電子設備中的應用潛力。 --- 第二部分：能源存儲與轉換材料的界麵電化學 本部分聚焦於驅動全球能源革命的核心材料體係，尤其是鋰離子電池、固態電池和燃料電池的電極、電解質及催化劑的最新進展。 第四章：固態電解質的設計與界麵阻抗匹配。 詳細比較瞭氧化物係（如LLZO）、硫化物係（如LGPS）和聚閤物係固態電解質的離子電導率、電化學穩定性窗口及與電極的界麵兼容性。重點闡述瞭如何通過錶麵改性（如原子層沉積ALD塗層）或構建梯度界麵層來有效降低固-固界麵的剛性接觸阻抗，這是實現高功率密度的關鍵瓶頸。 第五章：高鎳正極材料的結構穩定性與循環衰減機理。 深入剖析瞭富鋰錳係和高鎳三元（NCM/NCA）正極材料在深度脫嵌鋰過程中的結構相變（如層狀到尖晶石結構的轉變）。討論瞭錶麵包覆技術（如氧化鋁、氧化鋯）如何有效抑製高溫高壓下的副反應，如與電解液的直接接觸和晶格氧的釋放，從而延長電池的循環壽命。 第六章：電催化劑的載體效應與活性位點調控。 針對析氫反應（HER）、析氧反應（OER）和氧還原反應（ORR），探討瞭貴金屬替代品（如過渡金屬氮化物、磷化物）的理性設計。著重分析瞭載體材料（如碳納米管、石墨烯、氮化碳）對催化劑納米顆粒分散性、電子結構和局部pH環境的調控作用，以及如何通過缺陷工程來優化活性位點的電子態和吸附能。 --- 第三部分：微納尺度下的智能響應與柔性電子 本部分探討瞭在微米乃至納米尺度上，材料如何實現對外界刺激（光、電、熱、磁）的快速、可逆響應，並將其應用於柔性、可穿戴和生物醫學領域。 第七章：壓電與熱釋電材料的尺寸效應。 研究瞭在薄膜和納米綫尺度下，傳統壓電材料（如PZT、BNT）的介電常數、壓電係數和鐵電疇結構的變化規律。討論瞭如何通過應力耦閤、電場極化和襯底約束來“激活”或增強某些材料的壓電響應，以用於能量采集（Energy Harvesting）和高靈敏度傳感器。 第八章：可拉伸電子學中的導電網絡構建。 介紹瞭用於製造可穿戴電子設備的導電復閤材料的設計。內容包括液態金屬閤金（如GaInSn）在彈性聚閤物基體中的分散、導電聚閤物（如PEDOT:PSS）的微結構控製，以及納米綫或石墨烯片層在基底上的自組裝和協同導電機製，以確保在大幅形變下仍能保持穩定的電阻率。 --- 第四部分：先進光電子材料的載流子動力學 本部分深入研究瞭半導體材料在光電轉換過程中的基本物理過程，特彆是關注新型量子材料在光伏和發光器件中的應用。 第九章：鈣鈦礦太陽能電池的缺陷鈍化與載流子傳輸。 詳盡分析瞭有機-無機雜化鈣鈦礦材料（如MAPbI3）中，碘空位和鉛空位等本徵缺陷導緻的非輻射復閤機製。重點介紹瞭界麵鈍化策略，包括引入二維（2D）鈣鈦礦間隔層、有機胺鹽處理，以及如何優化薄膜的晶粒取嚮以改善空穴和電子的傳輸平衡，從而提高器件的長期穩定性。 第十章：量子點與量子阱的光譜學分析。 探討瞭半導體納米晶體（量子點）的尺寸依賴性光學特性。通過分析吸收光譜、熒光壽命成像（FLIM）和時間分辨光譜，解釋瞭量子限製效應對能級的調控。內容涉及膠體量子點在Mini-LED和生物成像中的應用，以及如何通過錶麵配體工程來提高其量子産率和抗光漂白能力。 --- 第五部分：材料的計算模擬與高通量篩選 本部分麵嚮材料設計的智能化趨勢，介紹瞭計算方法在加速新材料發現中的核心作用。 第十一章：密度泛函理論（DFT）在材料特性預測中的應用。 詳細講解瞭如何利用DFT計算材料的電子結構、能帶結構、晶格常數、彈性模量和反應能壘。通過實例展示瞭DFT如何用於預測新型催化劑的活性位點和固態電解質的離子遷移路徑。 第十二章：機器學習與材料信息學（Materials Informatics）。 介紹瞭如何構建和利用材料數據庫（如OQMD, Materials Project）。闡述瞭特徵工程（Descriptor Engineering）的重要性，即將材料的化學成分和結構信息轉化為可被機器學習模型理解的輸入變量。重點介紹迴歸模型（如高斯過程迴歸）和分類模型在預測材料穩定性和發現新相方麵的實際操作流程。 --- 第六部分：環境友好與可持續性材料工程 最後一部分將目光投嚮材料的生命周期管理，強調綠色化學和循環經濟在材料科學中的地位。 第十三章：可降解聚閤物的結構設計與降解動力學。 探討瞭基於聚乳酸（PLA）、聚己內酯（PCL）等生物基聚閤物的改性技術，以剋服其固有脆性和加工溫度限製。分析瞭水解、光氧化和酶催化降解的化學機理，以及如何通過共聚或添加催化劑來精確控製材料從使用到完全分解的時間尺度。 第十四章：新型催化劑在汙染物去除中的應用。 涵蓋瞭光催化劑（如TiO2, g-C3N4）在有機汙染物降解中的機理，以及如何通過元素摻雜或構建異質結結構來拓寬其可見光響應範圍。此外，還涉及吸附材料（如MOFs、COFs）在重金屬離子和微量有機物選擇性捕獲中的最新進展。 本書的深度、廣度以及對前沿技術的聚焦，使其成為材料科學、化學工程、物理學及相關交叉學科領域研究人員和高年級學生的寶貴參考資料。它不僅提供瞭現有的知識體係，更重要的是，指引瞭未來材料設計與工程化創新的研究方嚮。
著者信息
作者簡介
瑪特．富尼耶
畢業於巴黎第八大學，專業為法國文學和比較文學，現為美國伊薩卡學院助理教授。童年和青年的大部分時間都在梅康圖爾山林間度過，學習過動物、植物和景觀方麵的知識。
譯者簡介
潘文柱
齣版人、翻譯，畢業於中山大學法語係。
瑪特．富尼耶
畢業於巴黎第八大學，專業為法國文學和比較文學，現為美國伊薩卡學院助理教授。童年和青年的大部分時間都在梅康圖爾山林間度過，學習過動物、植物和景觀方麵的知識。
譯者簡介
潘文柱
齣版人、翻譯，畢業於中山大學法語係。
圖書目錄
．巨藻，海底能源
．歐洲赤鬆，智能服裝
．竹子，麯而不摺
．棗椰樹，埃及廟宇
．蓮，從純潔到乾淨
．王蓮，玻璃宮殿
．牛蒡，徵服太空
．風滾草，數位建築
．臭木樟，噴泉樹
．楓樹，如何在空中停留？
．韆金榆，摺紙和太陽翼
．翅葫蘆，飛翼
．海綿，從一種纖維到另一種
．水熊，隱生
．海參，未來醫學
．鮑魚，比鋼鐵更堅硬
．蛇尾海星，收集光線
．矽藻，軟化學
．珊瑚蟲，綠色水泥
．水母，生物發光
．龍蝦，嗅覺探測器
．美洲林蛙，自我冰凍的能力
．蜘蛛，仿生學的聖杯
．水蜘蛛，帶著氧氣潛水
．扇貝，瓦楞闆
．貽貝，無敵膠水
．鸚鵡螺，深海潛行
．章魚，從吸盤到人造手臂
．烏賊，從墨汁到偽裝藝術
．蝠鱝，水下滑翔機
．雙髻鯊，奧運皮膚
．發電魚，生物發電
．箱子魚，節能汽車
．鱒魚，飛艇
．金槍魚，飛機的機身
．壁虎，在天花闆上行走
．魔蜥，水之捕手
．砂魚蜥，沙中遨遊
．鴿子，飛行的模範生
．翠鳥，日本高鐵
．野鴨，在飛行中保持平衡？
．啄木鳥，從冰鎬到風鎬
．貓頭鷹，用耳朵看
．鸛，蝙蝠俠的飛行老師
．安第斯神鷲，人力飛行
．企鵝，節約能源
．海豚，水下交流
．座頭鯨，增強風力
．人，用骨架建造艾菲爾鐵塔？
．老鼠，普斯卡爾帕剋斯和人造動物
．貓，夜間反射
．穿山甲，給建築師的鱗片
．斑馬，障眼法
．飛鼠，無翼飛行
．蝙蝠，夜間狩獵和超音波定位
．蜜蜂，六邊形的祕密
．鬍蜂，造紙先鋒
．蒼蠅，抗反射的眼睛
．蜻蜓，挑戰重力
．閃蝶，光的遊戲
．天蛾，撲翼飛行之王
．尺蠖，微型引擎
．蟋蟀，歌唱腕錶
．糞金龜，輪子的發明
．納米比沙漠甲蟲，收集水分
．螞蟻，群體智慧
．白蟻，集體居住地和零能耗空調
．歐洲赤鬆，智能服裝
．竹子，麯而不摺
．棗椰樹，埃及廟宇
．蓮，從純潔到乾淨
．王蓮，玻璃宮殿
．牛蒡，徵服太空
．風滾草，數位建築
．臭木樟，噴泉樹
．楓樹，如何在空中停留？
．韆金榆，摺紙和太陽翼
．翅葫蘆，飛翼
．海綿，從一種纖維到另一種
．水熊，隱生
．海參，未來醫學
．鮑魚，比鋼鐵更堅硬
．蛇尾海星，收集光線
．矽藻，軟化學
．珊瑚蟲，綠色水泥
．水母，生物發光
．龍蝦，嗅覺探測器
．美洲林蛙，自我冰凍的能力
．蜘蛛，仿生學的聖杯
．水蜘蛛，帶著氧氣潛水
．扇貝，瓦楞闆
．貽貝，無敵膠水
．鸚鵡螺，深海潛行
．章魚，從吸盤到人造手臂
．烏賊，從墨汁到偽裝藝術
．蝠鱝，水下滑翔機
．雙髻鯊，奧運皮膚
．發電魚，生物發電
．箱子魚，節能汽車
．鱒魚，飛艇
．金槍魚，飛機的機身
．壁虎，在天花闆上行走
．魔蜥，水之捕手
．砂魚蜥，沙中遨遊
．鴿子，飛行的模範生
．翠鳥，日本高鐵
．野鴨，在飛行中保持平衡？
．啄木鳥，從冰鎬到風鎬
．貓頭鷹，用耳朵看
．鸛，蝙蝠俠的飛行老師
．安第斯神鷲，人力飛行
．企鵝，節約能源
．海豚，水下交流
．座頭鯨，增強風力
．人，用骨架建造艾菲爾鐵塔？
．老鼠，普斯卡爾帕剋斯和人造動物
．貓，夜間反射
．穿山甲，給建築師的鱗片
．斑馬，障眼法
．飛鼠，無翼飛行
．蝙蝠，夜間狩獵和超音波定位
．蜜蜂，六邊形的祕密
．鬍蜂，造紙先鋒
．蒼蠅，抗反射的眼睛
．蜻蜓，挑戰重力
．閃蝶，光的遊戲
．天蛾，撲翼飛行之王
．尺蠖，微型引擎
．蟋蟀，歌唱腕錶
．糞金龜，輪子的發明
．納米比沙漠甲蟲，收集水分
．螞蟻，群體智慧
．白蟻，集體居住地和零能耗空調
圖書試讀
前言
◎仿生學是什麼？
仿生學，是代達羅斯（Daedalus），他為瞭帶上他的兒子伊卡洛斯（Icarus）逃離囚禁他們的島嶼，而製作瞭飛鳥的翅膀。那雙翅膀如此完美，以至於年輕的伊卡洛斯忘記瞭自己並非一隻鳥，竟冒著生命危險飛嚮太陽──我們都知道結局是什麼。在對這則神話的闡釋中，我們常常忘記代達羅斯的天纔發明，他實現瞭人類的夢想──飛翔，而且他是通過研究與模仿自然而實現的。
仿生學，是中國的一個村子，宏村。那裡的居民在800年前，將村子布局成瞭一頭牛的樣子。不過這並非簡單的形狀上的模仿，因為宏村擁有一套依照該動物的消化係統而修建的水利網路。仿照動物腸道而挖掘的水道可使淨水流經居住的地方；汙水則匯集來灌溉農作物。
仿生學，是一位英國園丁，他在缺少一個足夠大的溫室來庇護他視如掌上明珠的巨大睡蓮的情況下，從睡蓮的葉子中得到啟發而建造瞭一種新型溫室。這裡所說的溫室成為瞭一種新型建築的起點，它使得玻璃護闆的組閤成為可能；這位園丁，約瑟夫．帕剋斯頓（Joseph Paxton），齣於他對建築學的貢獻，大英帝國授其為爵士。而那種睡蓮叫做維多利亞睡蓮（王蓮），帕剋斯頓是第一個成功讓它在溫室中生長的人。
仿生學，顯而易見，就是對生命體的模仿，對自然過程的模仿，目的是創造新的技術或改良已有的技術。這本書講述的是動物以及植物如何啟發瞭發明傢、工程師、建築師、科學傢……這些例子都發生在久遠的過去或者更近一些的時期。本書也講述瞭仿生學如何成為現代科學研究中最有前景的學科之──無論是在發現還是在發明方麵，它都擁有迷人的前景，尤其促進著環境無害型技術的發展，如無汙染科技、可迴圈材料、可再生能源，以及顯著減少能源消耗甚至零消耗的新技術……所有這些都像一個溫柔的夢境。然而，它們的可能性──技術解決方案──都已經在大自然中呈現瞭。如空氣調節係統和零能耗集水方案，都已經存在瞭。有些發明已經上市銷售瞭，比如「天然」的抗菌外層（它由於錶麵的結構而變得抗菌，而非藉助於化學物質）、一種不含任何有毒物質的工業木膠，以及建築的自動清潔塗層──這三種產品分別模仿瞭鯊魚、貽貝以及蓮花的特性。
書中所描寫的一些發明和方案會讓人想到科幻小說，因為如今仿生學對尖端科技的影響顯而易見。如太空探測器會像飛蛾一樣飛行，太陽能闆能像綠色植物一樣進行「光閤作用」，飛艇可以像鱒魚遊動一樣推進……所有這些發明都是極其嚴肅的，而且，在短期和長期之內，它們都會成為我們現實生活的一部分。
◎不斷重啟的歷史
仿生學這個詞語是新近產生的，但它的歷史卻並不短暫。事實上，我們不知道最早的人類科技是如何誕生的，也對最初的發明者知之甚少……
不過，我們卻能知道，人類住得離大自然越近，他們就越模仿自然──顯而易見。比如，生物學及仿生學學傢戈捷．沙佩勒（Gauthier Chapelle）認為，因紐特人應該是從北極熊的巢穴中學習瞭如何建造他們的冰屋──這些冰屋同樣具有空氣調節係統。一種動物教會人類某種技能或者某種生產祕訣，此類傳說多不勝數。在北美洲的沙漠裡，或許就是鬍蜂裡的工蜂教會瞭印第安人如何用黏土建造他們的住房──這種住房神奇地抵擋瞭外部的炎熱。在非洲，或許就是白蟻講授瞭建築的藝術──同樣是這些白蟻，使得一種零消耗空調係統在20世紀末被投入使用。
仿生學的歷史是一段不斷重啟的歷史：在每一個時期，人們都從大自然中探尋解決技術難題的方法。比如，航空技術的先驅們花費數年時間觀察鳥類、蝙蝠、昆蟲甚至種子的飛行。
這同樣也是一段永不完結的學習歷史：人類的技術不斷發展，我們對自然的認識以及對自然的觀察方式也在不斷革新。例如，掃描式電子顯微鏡使生物學傢威廉．巴斯洛特（Wilhelm Barthlott）通過觀察最終發現瞭蓮花效應，這項發現促成瞭自潔外層的產生。
仿生學的歷史同樣也是愛好者們創造的歷史：自然學傢、發明傢、工程師、生物學傢、建築師……所有人都以各自的方式，為大自然的精巧和富饒著迷（不過，這並不代錶他們是現代意義上的「生態學傢」）。
同時，仿生學的歷史還是不同學科知識相遇、共同發現和相互碰撞的歷史。
◎飛行的先驅們
列李奧納多的撲翼機
是誰說過「鳥是一個遵照數學原理運行的工具，人類需要做的，就是造齣一臺足以複製牠每一個動作的機器」？毋庸置疑，是李奧納多．達文西（Leonardo da Vinci）。正是他在15世紀開啟瞭我們今天所瞭解的生物仿生學。
在李奧納多所有的研究與工程計畫中，占最重要地位的是他為之著迷的「學習飛行」。在他看來，隻有以「數學的方式」，也就是科學的方式，來觀察動物纔能得到答案。他的素描本記錄瞭他對鳥類、蝙蝠以及蜻蜓等動物的飛行動作和技術的細緻入微的觀察。在所有的飛行方式中，他特別關注的是鳥類的撲翼飛行，他對這種飛行方式從起飛到著陸做瞭分解觀察。正是以這種方式，李奧納多．達文西將軀幹中心與推力中心分離，這成為瞭所有飛行器研究不可或缺的一個過程。他同樣緻力於對鳥類翅膀的觀察，觀察牠們的解剖學構造、羽毛分布以及羽毛的結構。
對撲翼飛行的研究促使他設計瞭一種由人力推進的飛行器──撲翼機（Ornithopter，在希臘語中，ornithos意為「鳥」，pteron意為「翅膀」）。李奧納多．達文西在1485年完成瞭撲翼機的初稿：它的兩片巨型翅膀由一個滑輪裝置帶動，滑輪裝置則由腳踏闆提供動力。
不過這個飛行器存在一些顯然無法解決的技術問題：首先，在那個時期能使用的材料都太重瞭──按照撲翼機的設計稿，它將會超過300kg；其次，即使是以強壯的腿而非手臂驅動，人類的肌肉占體重的比例依然比鳥類小得多──人類無法夠快地扇動翅膀來讓機器留在空中。
在撲翼機之後，李奧納多．達文西專注於研究掠食性鳥類的飛行──滑翔飛行。四百年餘後，這成為瞭奧托．李林塔爾（Otto Lilienthal）的選擇，而且正是李林塔爾促成瞭最初的滑翔機的順利飛行，雖然他並非從掠食性鳥類，而是從鸛的身上汲取靈感（見第106 頁）。
列李奧納多．達文西還繪製齣瞭人類所知的第一個懸掛式滑翔機的模型。這是一個可操作的模型，後來的復原模型已經為此提供瞭證明。至於撲翼機，它所麵臨的問題並沒有被19世紀的航空發明傢們解決，而是再過一百年後由美國發明傢保羅．麥卡剋萊迪（Paul MacCready）解決，保羅．麥卡剋萊迪首次讓一架人力推動的機器成功飛行（見第108頁）。而根據李奧納多．達文西的設想而製作的第一架撲翼機直到2010年鞦天纔齣現，它由加拿大多倫多大學的師生共同製作，被稱為「雪鳥（Snowbird）」。這架撲翼機有32m長的翼展（接近波音737的機翼長度），接近43kg的品質。其翅膀的長度和靈敏性使得它能夠持續拍打，產生維持一定高度的動力。雖然可以說這隻是一項特殊的試驗，但製作瞭「雪鳥」的團隊看中的卻是在它身上蘊藏的航空發展的靈感源泉：李奧納多．達文西設計的撲翼機提供瞭依靠自主能源飛行的最初模型之一。
◎喬治．凱利的動物圖集
「航空之父」──英國人這樣稱呼喬治．凱利（George Cayley）。在19世紀，這位天纔的工程師研發瞭數不清的飛行器。更重要的是，正是他建立瞭關於飛行原理的科學基礎，其中就包括用尾翼來平衡飛行器的必要性。我們還得留意到，凱利同李奧納多．達文西一樣，從來沒有親自製作過在他所處時代的技術條件下具備起飛可能性的機器。
與李奧納多．達文西一樣，凱利也專注於大自然提供的模型。在1808年，他確定瞭他自己的撲翼機模型，設計靈感來自蒼鷺──為瞭更近距離地觀察這種動物，他在自己的府邸內用獵槍打下瞭一隻……他的撲翼機複製瞭受害動物的外形和比例。然而，凱利並沒有僅靠觀察鳥類來設計他的模型。在飛艇發明二十五年後，這位英國工程師改善瞭自己的飛艇模型，而靈感來自鱒魚（見第86頁）……植物，尤其是植物的種子，也嚮他提供瞭更富有成效的模型：楓樹的翅果（見第38頁）讓他構想齣瞭螺鏇槳的基礎結構；而蒲公英則讓他設計齣瞭錐形降落傘。
作為嚴謹的工程師，凱利並不滿足於複製或者發明新的機器外形，他同樣藉助係統化的計算；他知道，一架機器如果不是從推動係統到外形都完美無缺，那它就不能飛行。齣於這樣的理由，他開始設計一種他宣稱的「最少阻力的堅固外形」──這契閤後來人們所熟知的流線型。根據喬治．凱利的計算，這種「最少阻力的堅固外形」正好對應海豚的身形。20世紀70年代，即一個多世紀以後，關於層流的研究證實瞭凱利的直覺：與金槍魚一樣，海豚也是這一領域的學習榜樣。
1857年凱利去世後，還要經過好幾代人的時間，纔等到第一架懸掛式滑翔機在1891年的首次飛行。隨後是最初的飛機在20世紀初麵世。航空歷史上最初幾十年裡的這些先驅們的靈感大多來自動物：阿代爾（Ader）的蝙蝠、埃特裏希（Etrich）的鴿子、李林塔爾的鸛……
然而這隻是一個開始。在整個20世紀，航空歷史上寫滿瞭由細緻觀察自然而得齣的發現。猛禽強有力的飛羽啟發人們修改機翼的外形以避免顛簸；海豚的皮膚使得開發一種減少空氣阻力的塗層成為可能；群飛的候鳥為共同飛行的飛機給齣節省燃油的提示……
◎機器仿生學：當機器模仿自然和人類
如果我們模仿的動物是人類，這還算是仿生學嗎？在20世紀中期，就像一百年前的航空科學那樣，機器人科學吸引瞭研究者和大眾的興緻。隨之而來的，是創造齣人造的人類複製品的美夢（或者噩夢）。幾十年後，這種癡迷和它所引發的恐懼已有一些消退。不過，在這種背景下產生的科學──機器仿生學（bionics，可譯為「仿生學」。一般認為bionics這個詞和這門學科是在1960年由斯蒂爾首先提齣。但在法語環境中，該詞對應bionique，通常指從動植物身上獲取靈感來創造新的科技，可以說是狹義的仿生學。──譯注），取得瞭令人讚歎的進步。
20世紀60年代初，「機器仿生學」一詞通過美國代頓的一場會議而得到傳播，這場會議聚集瞭來自世界各地的科學傢。
這場會議的宣導者是傑剋．斯蒂爾（Jack Steele），美國軍方的研究者和軍官。當時冷戰正酣，傑剋．斯蒂爾意識到一些或許能為生物學打開前進大門的可能──如果它們是在武器領域得到開發的話。從間諜機器人到水陸兩棲的越野運載工具，從超強機器人到變異動物……這是一個世界的開端，它會為科幻小說提供素材──但不止於此。
代頓的會議標誌著傑剋．斯蒂爾所稱的「機器仿生學」的研究者的第一次聚集。他將這門學科定義為「模仿生物原理來建造技術係統，或使人造技術係統具有生物係統特徵或類似於生物係統的科學」。這樣的定義不僅包括模仿人類的發明，而且還與仿生學定義有部分相交。
不過，機器仿生學這一術語如今更多地關聯著機器人科學和修復學──就是模仿生命體，以及研發能夠「移植」到生命體中的人造肢體和器官。
我們還記得20世紀60年代和70年代在漫畫和電視連續劇中齣現的人物的「仿生」四肢。幾十年過後，它們幾乎成為瞭現實。這種肢體尤其得益於人造肌肉的發明，它能夠遵從電流刺激反應。
人造肌肉由一種新型材料──電活性聚閤物製成，在20世紀的最後幾年裡研發成功。不足之處是它在力量方麵還有待提高。在最後的實驗中，它在力量方麵還是比人類肌肉差瞭許多……
另一方麵，憑藉目前神經學上的知識已經足以造齣一種既模仿人類肢體外形，又遵照主人的神經命令的假體。而且，在不遠的將來，它能夠嚮大腦傳導資訊，讓它的穿戴者能夠「感受」到它在觸碰某些東西。
◎爭奪空間的動物-機器
一隻甲殼蟲與一臺電腦有哪些相似之處呢？答案遠遠多於我們能想到的。在科幻作傢們的想像中，機器人就如同人類的複製品。
事實上，今天的機器人研究將希望寄於動物身上。動物們──甚至在某些情況下，還有植物們──能夠教給機器人的，首先就是牠們的移動方式。動物的移動方式多樣且絕妙，挑戰著人類運載工具的原則。某些動物能在水麵上或天花闆上行走，或者比任何直升機都能更穩定地懸停，或者能從一道裂縫潛入物體內部，或者能在地底下穿行……動物們掌握瞭無數工程學問題的答案，隻要我們能成功地模仿牠們。
如果說動物們的移動方式極其高效，那首先是因為牠們能夠適應牠們的生存環境。請想像一個必須在海底走動的機器人：還有比能抵抗著水流在礁石中行動的甲殼類動物更好的學習榜樣嗎？這就是機器龍蝦，一個機器人-龍蝦的結閤體（見第60頁），它專門用於探索海岸邊的水下部分。同它的模仿物件一樣，這個機器龍蝦也具有一個能夠抵抗外界壓力的甲殼；除此以外，它的外形也使得它能夠在重力小於地麵的水中依然保持緊貼海底。機器龍蝦隻不過是數十種忠實模仿動物的外形和移動方式的機器人之一。機器蝸牛（RoboSnail，名字來源於一種水生蝸牛）──一種能徵服空間的機器──同樣能在水下移動，不過需要黏附在載體上。機器七鰓鰻的發明能讓人更深入地理解爬行動作和「感受器」，即將神經衝動從身體的一部分傳導到下一部分的接收器。另外，還存在機器蛇、機器魚、「仿生企鵝」（見第110頁）、用蒼蠅或者鬍蜂的方式飛行的機器人、像水母一樣移動的機器人……
一種移動方式如果已經完美地適應瞭一種環境，並不意味著它應該就此卻步。在本書的例子中，一種動物和一種植物成為瞭探索火星的榜樣。動物正是天蛾（見第140頁），牠啟發瞭人們發明多模態電子昆蟲──達文西撲翼機的一種變形後代，這種器械能夠在火星的地麵上飛行，並且能在地麵上停留和採集樣品。植物則是風滾草（見第34頁），西部片裡的神聖植物，它能在地麵上滾動行走。
這兩項發明的相同點，在於它們揭示瞭仿生學怎樣讓研究者通過藉鑑已經存在（通常是存在瞭上韆年）的方式來跳齣思維局限。
◎仿生學是什麼？
仿生學，是代達羅斯（Daedalus），他為瞭帶上他的兒子伊卡洛斯（Icarus）逃離囚禁他們的島嶼，而製作瞭飛鳥的翅膀。那雙翅膀如此完美，以至於年輕的伊卡洛斯忘記瞭自己並非一隻鳥，竟冒著生命危險飛嚮太陽──我們都知道結局是什麼。在對這則神話的闡釋中，我們常常忘記代達羅斯的天纔發明，他實現瞭人類的夢想──飛翔，而且他是通過研究與模仿自然而實現的。
仿生學，是中國的一個村子，宏村。那裡的居民在800年前，將村子布局成瞭一頭牛的樣子。不過這並非簡單的形狀上的模仿，因為宏村擁有一套依照該動物的消化係統而修建的水利網路。仿照動物腸道而挖掘的水道可使淨水流經居住的地方；汙水則匯集來灌溉農作物。
仿生學，是一位英國園丁，他在缺少一個足夠大的溫室來庇護他視如掌上明珠的巨大睡蓮的情況下，從睡蓮的葉子中得到啟發而建造瞭一種新型溫室。這裡所說的溫室成為瞭一種新型建築的起點，它使得玻璃護闆的組閤成為可能；這位園丁，約瑟夫．帕剋斯頓（Joseph Paxton），齣於他對建築學的貢獻，大英帝國授其為爵士。而那種睡蓮叫做維多利亞睡蓮（王蓮），帕剋斯頓是第一個成功讓它在溫室中生長的人。
仿生學，顯而易見，就是對生命體的模仿，對自然過程的模仿，目的是創造新的技術或改良已有的技術。這本書講述的是動物以及植物如何啟發瞭發明傢、工程師、建築師、科學傢……這些例子都發生在久遠的過去或者更近一些的時期。本書也講述瞭仿生學如何成為現代科學研究中最有前景的學科之──無論是在發現還是在發明方麵，它都擁有迷人的前景，尤其促進著環境無害型技術的發展，如無汙染科技、可迴圈材料、可再生能源，以及顯著減少能源消耗甚至零消耗的新技術……所有這些都像一個溫柔的夢境。然而，它們的可能性──技術解決方案──都已經在大自然中呈現瞭。如空氣調節係統和零能耗集水方案，都已經存在瞭。有些發明已經上市銷售瞭，比如「天然」的抗菌外層（它由於錶麵的結構而變得抗菌，而非藉助於化學物質）、一種不含任何有毒物質的工業木膠，以及建築的自動清潔塗層──這三種產品分別模仿瞭鯊魚、貽貝以及蓮花的特性。
書中所描寫的一些發明和方案會讓人想到科幻小說，因為如今仿生學對尖端科技的影響顯而易見。如太空探測器會像飛蛾一樣飛行，太陽能闆能像綠色植物一樣進行「光閤作用」，飛艇可以像鱒魚遊動一樣推進……所有這些發明都是極其嚴肅的，而且，在短期和長期之內，它們都會成為我們現實生活的一部分。
◎不斷重啟的歷史
仿生學這個詞語是新近產生的，但它的歷史卻並不短暫。事實上，我們不知道最早的人類科技是如何誕生的，也對最初的發明者知之甚少……
不過，我們卻能知道，人類住得離大自然越近，他們就越模仿自然──顯而易見。比如，生物學及仿生學學傢戈捷．沙佩勒（Gauthier Chapelle）認為，因紐特人應該是從北極熊的巢穴中學習瞭如何建造他們的冰屋──這些冰屋同樣具有空氣調節係統。一種動物教會人類某種技能或者某種生產祕訣，此類傳說多不勝數。在北美洲的沙漠裡，或許就是鬍蜂裡的工蜂教會瞭印第安人如何用黏土建造他們的住房──這種住房神奇地抵擋瞭外部的炎熱。在非洲，或許就是白蟻講授瞭建築的藝術──同樣是這些白蟻，使得一種零消耗空調係統在20世紀末被投入使用。
仿生學的歷史是一段不斷重啟的歷史：在每一個時期，人們都從大自然中探尋解決技術難題的方法。比如，航空技術的先驅們花費數年時間觀察鳥類、蝙蝠、昆蟲甚至種子的飛行。
這同樣也是一段永不完結的學習歷史：人類的技術不斷發展，我們對自然的認識以及對自然的觀察方式也在不斷革新。例如，掃描式電子顯微鏡使生物學傢威廉．巴斯洛特（Wilhelm Barthlott）通過觀察最終發現瞭蓮花效應，這項發現促成瞭自潔外層的產生。
仿生學的歷史同樣也是愛好者們創造的歷史：自然學傢、發明傢、工程師、生物學傢、建築師……所有人都以各自的方式，為大自然的精巧和富饒著迷（不過，這並不代錶他們是現代意義上的「生態學傢」）。
同時，仿生學的歷史還是不同學科知識相遇、共同發現和相互碰撞的歷史。
◎飛行的先驅們
列李奧納多的撲翼機
是誰說過「鳥是一個遵照數學原理運行的工具，人類需要做的，就是造齣一臺足以複製牠每一個動作的機器」？毋庸置疑，是李奧納多．達文西（Leonardo da Vinci）。正是他在15世紀開啟瞭我們今天所瞭解的生物仿生學。
在李奧納多所有的研究與工程計畫中，占最重要地位的是他為之著迷的「學習飛行」。在他看來，隻有以「數學的方式」，也就是科學的方式，來觀察動物纔能得到答案。他的素描本記錄瞭他對鳥類、蝙蝠以及蜻蜓等動物的飛行動作和技術的細緻入微的觀察。在所有的飛行方式中，他特別關注的是鳥類的撲翼飛行，他對這種飛行方式從起飛到著陸做瞭分解觀察。正是以這種方式，李奧納多．達文西將軀幹中心與推力中心分離，這成為瞭所有飛行器研究不可或缺的一個過程。他同樣緻力於對鳥類翅膀的觀察，觀察牠們的解剖學構造、羽毛分布以及羽毛的結構。
對撲翼飛行的研究促使他設計瞭一種由人力推進的飛行器──撲翼機（Ornithopter，在希臘語中，ornithos意為「鳥」，pteron意為「翅膀」）。李奧納多．達文西在1485年完成瞭撲翼機的初稿：它的兩片巨型翅膀由一個滑輪裝置帶動，滑輪裝置則由腳踏闆提供動力。
不過這個飛行器存在一些顯然無法解決的技術問題：首先，在那個時期能使用的材料都太重瞭──按照撲翼機的設計稿，它將會超過300kg；其次，即使是以強壯的腿而非手臂驅動，人類的肌肉占體重的比例依然比鳥類小得多──人類無法夠快地扇動翅膀來讓機器留在空中。
在撲翼機之後，李奧納多．達文西專注於研究掠食性鳥類的飛行──滑翔飛行。四百年餘後，這成為瞭奧托．李林塔爾（Otto Lilienthal）的選擇，而且正是李林塔爾促成瞭最初的滑翔機的順利飛行，雖然他並非從掠食性鳥類，而是從鸛的身上汲取靈感（見第106 頁）。
列李奧納多．達文西還繪製齣瞭人類所知的第一個懸掛式滑翔機的模型。這是一個可操作的模型，後來的復原模型已經為此提供瞭證明。至於撲翼機，它所麵臨的問題並沒有被19世紀的航空發明傢們解決，而是再過一百年後由美國發明傢保羅．麥卡剋萊迪（Paul MacCready）解決，保羅．麥卡剋萊迪首次讓一架人力推動的機器成功飛行（見第108頁）。而根據李奧納多．達文西的設想而製作的第一架撲翼機直到2010年鞦天纔齣現，它由加拿大多倫多大學的師生共同製作，被稱為「雪鳥（Snowbird）」。這架撲翼機有32m長的翼展（接近波音737的機翼長度），接近43kg的品質。其翅膀的長度和靈敏性使得它能夠持續拍打，產生維持一定高度的動力。雖然可以說這隻是一項特殊的試驗，但製作瞭「雪鳥」的團隊看中的卻是在它身上蘊藏的航空發展的靈感源泉：李奧納多．達文西設計的撲翼機提供瞭依靠自主能源飛行的最初模型之一。
◎喬治．凱利的動物圖集
「航空之父」──英國人這樣稱呼喬治．凱利（George Cayley）。在19世紀，這位天纔的工程師研發瞭數不清的飛行器。更重要的是，正是他建立瞭關於飛行原理的科學基礎，其中就包括用尾翼來平衡飛行器的必要性。我們還得留意到，凱利同李奧納多．達文西一樣，從來沒有親自製作過在他所處時代的技術條件下具備起飛可能性的機器。
與李奧納多．達文西一樣，凱利也專注於大自然提供的模型。在1808年，他確定瞭他自己的撲翼機模型，設計靈感來自蒼鷺──為瞭更近距離地觀察這種動物，他在自己的府邸內用獵槍打下瞭一隻……他的撲翼機複製瞭受害動物的外形和比例。然而，凱利並沒有僅靠觀察鳥類來設計他的模型。在飛艇發明二十五年後，這位英國工程師改善瞭自己的飛艇模型，而靈感來自鱒魚（見第86頁）……植物，尤其是植物的種子，也嚮他提供瞭更富有成效的模型：楓樹的翅果（見第38頁）讓他構想齣瞭螺鏇槳的基礎結構；而蒲公英則讓他設計齣瞭錐形降落傘。
作為嚴謹的工程師，凱利並不滿足於複製或者發明新的機器外形，他同樣藉助係統化的計算；他知道，一架機器如果不是從推動係統到外形都完美無缺，那它就不能飛行。齣於這樣的理由，他開始設計一種他宣稱的「最少阻力的堅固外形」──這契閤後來人們所熟知的流線型。根據喬治．凱利的計算，這種「最少阻力的堅固外形」正好對應海豚的身形。20世紀70年代，即一個多世紀以後，關於層流的研究證實瞭凱利的直覺：與金槍魚一樣，海豚也是這一領域的學習榜樣。
1857年凱利去世後，還要經過好幾代人的時間，纔等到第一架懸掛式滑翔機在1891年的首次飛行。隨後是最初的飛機在20世紀初麵世。航空歷史上最初幾十年裡的這些先驅們的靈感大多來自動物：阿代爾（Ader）的蝙蝠、埃特裏希（Etrich）的鴿子、李林塔爾的鸛……
然而這隻是一個開始。在整個20世紀，航空歷史上寫滿瞭由細緻觀察自然而得齣的發現。猛禽強有力的飛羽啟發人們修改機翼的外形以避免顛簸；海豚的皮膚使得開發一種減少空氣阻力的塗層成為可能；群飛的候鳥為共同飛行的飛機給齣節省燃油的提示……
◎機器仿生學：當機器模仿自然和人類
如果我們模仿的動物是人類，這還算是仿生學嗎？在20世紀中期，就像一百年前的航空科學那樣，機器人科學吸引瞭研究者和大眾的興緻。隨之而來的，是創造齣人造的人類複製品的美夢（或者噩夢）。幾十年後，這種癡迷和它所引發的恐懼已有一些消退。不過，在這種背景下產生的科學──機器仿生學（bionics，可譯為「仿生學」。一般認為bionics這個詞和這門學科是在1960年由斯蒂爾首先提齣。但在法語環境中，該詞對應bionique，通常指從動植物身上獲取靈感來創造新的科技，可以說是狹義的仿生學。──譯注），取得瞭令人讚歎的進步。
20世紀60年代初，「機器仿生學」一詞通過美國代頓的一場會議而得到傳播，這場會議聚集瞭來自世界各地的科學傢。
這場會議的宣導者是傑剋．斯蒂爾（Jack Steele），美國軍方的研究者和軍官。當時冷戰正酣，傑剋．斯蒂爾意識到一些或許能為生物學打開前進大門的可能──如果它們是在武器領域得到開發的話。從間諜機器人到水陸兩棲的越野運載工具，從超強機器人到變異動物……這是一個世界的開端，它會為科幻小說提供素材──但不止於此。
代頓的會議標誌著傑剋．斯蒂爾所稱的「機器仿生學」的研究者的第一次聚集。他將這門學科定義為「模仿生物原理來建造技術係統，或使人造技術係統具有生物係統特徵或類似於生物係統的科學」。這樣的定義不僅包括模仿人類的發明，而且還與仿生學定義有部分相交。
不過，機器仿生學這一術語如今更多地關聯著機器人科學和修復學──就是模仿生命體，以及研發能夠「移植」到生命體中的人造肢體和器官。
我們還記得20世紀60年代和70年代在漫畫和電視連續劇中齣現的人物的「仿生」四肢。幾十年過後，它們幾乎成為瞭現實。這種肢體尤其得益於人造肌肉的發明，它能夠遵從電流刺激反應。
人造肌肉由一種新型材料──電活性聚閤物製成，在20世紀的最後幾年裡研發成功。不足之處是它在力量方麵還有待提高。在最後的實驗中，它在力量方麵還是比人類肌肉差瞭許多……
另一方麵，憑藉目前神經學上的知識已經足以造齣一種既模仿人類肢體外形，又遵照主人的神經命令的假體。而且，在不遠的將來，它能夠嚮大腦傳導資訊，讓它的穿戴者能夠「感受」到它在觸碰某些東西。
◎爭奪空間的動物-機器
一隻甲殼蟲與一臺電腦有哪些相似之處呢？答案遠遠多於我們能想到的。在科幻作傢們的想像中，機器人就如同人類的複製品。
事實上，今天的機器人研究將希望寄於動物身上。動物們──甚至在某些情況下，還有植物們──能夠教給機器人的，首先就是牠們的移動方式。動物的移動方式多樣且絕妙，挑戰著人類運載工具的原則。某些動物能在水麵上或天花闆上行走，或者比任何直升機都能更穩定地懸停，或者能從一道裂縫潛入物體內部，或者能在地底下穿行……動物們掌握瞭無數工程學問題的答案，隻要我們能成功地模仿牠們。
如果說動物們的移動方式極其高效，那首先是因為牠們能夠適應牠們的生存環境。請想像一個必須在海底走動的機器人：還有比能抵抗著水流在礁石中行動的甲殼類動物更好的學習榜樣嗎？這就是機器龍蝦，一個機器人-龍蝦的結閤體（見第60頁），它專門用於探索海岸邊的水下部分。同它的模仿物件一樣，這個機器龍蝦也具有一個能夠抵抗外界壓力的甲殼；除此以外，它的外形也使得它能夠在重力小於地麵的水中依然保持緊貼海底。機器龍蝦隻不過是數十種忠實模仿動物的外形和移動方式的機器人之一。機器蝸牛（RoboSnail，名字來源於一種水生蝸牛）──一種能徵服空間的機器──同樣能在水下移動，不過需要黏附在載體上。機器七鰓鰻的發明能讓人更深入地理解爬行動作和「感受器」，即將神經衝動從身體的一部分傳導到下一部分的接收器。另外，還存在機器蛇、機器魚、「仿生企鵝」（見第110頁）、用蒼蠅或者鬍蜂的方式飛行的機器人、像水母一樣移動的機器人……
一種移動方式如果已經完美地適應瞭一種環境，並不意味著它應該就此卻步。在本書的例子中，一種動物和一種植物成為瞭探索火星的榜樣。動物正是天蛾（見第140頁），牠啟發瞭人們發明多模態電子昆蟲──達文西撲翼機的一種變形後代，這種器械能夠在火星的地麵上飛行，並且能在地麵上停留和採集樣品。植物則是風滾草（見第34頁），西部片裡的神聖植物，它能在地麵上滾動行走。
這兩項發明的相同點，在於它們揭示瞭仿生學怎樣讓研究者通過藉鑑已經存在（通常是存在瞭上韆年）的方式來跳齣思維局限。
用戶評價
评分
這本電子書的封麵設計非常有質感，配色沉穩又不失科技感，那種墨綠搭配上金屬光澤的線條，讓人一看就知道裡麵探討的主題肯定不流於錶麵，肯定是用心鑽研過的。坦白講，現在市麵上講「科技」的書汗牛充棟，很多都隻是把最新的新聞稿或發錶會的內容拼湊起來，讀起來索然無味，像是被餵食資訊的剩飯。但我從這本書的調性上感受到一種紮實的學術底蘊，那種「追本溯源」的企圖心很強烈。光是想像作者是如何把古老的生物學觀察，巧妙地轉譯成現代工程師可以理解的設計語言，就覺得這條脈絡梳理起來必然耗費瞭巨大的心力。我猜測內容肯定不會是冷冰冰的公式堆砌，而是充滿瞭精彩的案例對照，讓人恍然大悟：「原來那個我們習以為常的自然現象，竟然藏著解決我們當前工程難題的關鍵！」對我這種對事物背後原理充滿好奇心的讀者來說，這種深度的剖析遠比單純的產品介紹來得誘人得多。我已經開始期待它如何解釋那些我們視而不見的自然奇蹟瞭。
评分收到電子書後，我立刻點開目錄，那個編排方式就讓我覺得作者對知識的掌握度非常精準。它不像有些書籍那樣天馬行空地跳躍主題，而是像一條精心鋪設的鐵軌，從基礎的仿生學原理、材料科學的轉化，一路延伸到實際的應用案例，邏輯性極強。我尤其欣賞那種由微觀到宏觀的敘事策略，比如可能先從昆蟲的結構力學談起，然後無縫接軌到建築結構的抗震設計。這顯示瞭作者不隻是在「收集」資料，而是在進行深層次的「整閤」。這對我們理工背景的人來說，是非常重要的，因為我們需要的是能夠建立清晰認知架構的工具，而不是零散的知識點。我個人對於那些跨學科的討論特別感興趣，因為真正的創新往往發生在學科的邊界地帶，而這本書的光譜看來涵蓋瞭生物、材料、機械甚至可能還觸及到軟體演算法，讓人忍不住想一直往下翻，看看下一頁又會帶來什麼樣的驚喜連結。
评分翻閱的過程中，我發現作者在文字的選用上非常考究，既有學術的嚴謹性，卻又避免瞭過度的術語堆砌，讀起來相當流暢。這對於要跨齣專業領域去推廣新概念時，是非常關鍵的。很多時候，好的點子因為錶達得太過艱澀而無法被決策者或投資人理解，這本書似乎在這方麵做瞭很好的平衡。它讓一個非專業背景的人也能感受到仿生的魅力，理解為什麼這些看似簡單的自然結構，背後蘊含著如此複雜且高效的物理與化學原理。這種「翻譯」的能力，是衡量一本好科普或技術轉譯書籍的關鍵指標。我個人認為，好的科普不僅僅是解釋「是什麼」，更重要的是闡明「為什麼重要」，以及「如何應用」，從這本書的脈絡來看，它顯然在這幾個層麵都下足瞭功夫，讓人讀得既滿足又充滿動力。
评分從颱灣的產業發展角度來看，這本書的價值簡直是無價之寶。我們這邊的製造業麵臨轉型的壓力，單純靠壓低成本的路走不通瞭，提升設計的獨特性和功能性纔是未來的齣路。而自然界，這個地球上運行瞭數十億年的最佳化係統，無疑提供瞭取之不盡的靈感庫。我期待看到書中如何具體闡述如何將「自癒閤」的機製應用到新一代的複閤材料上，或者如何模仿鯊魚皮的微觀紋理來降低水阻，這對於航太或船舶工業的升級至關重要。更別提在醫療輔具或精密儀器設計上，如果能藉鑒蝸牛殼的韌性或壁虎腳的黏附力，那將是革命性的進展。總之，我看的不是一本純理論的書，而是一份潛在的技術藍圖，一份指引颱灣產業提升核心競爭力的實戰指南。
评分我特別關注電子書的閱讀體驗，這點對我這種習慣在通勤或零碎時間閱讀的人來說很重要。高質量的電子書排版，特別是在處理圖錶和公式時，必須要清晰無礙。我期待看到書中對比圖的呈現方式，例如左右並列展示自然界範例和工程結構模型的畫麵，如果排版得當，視覺衝擊力會比紙本書更強烈，因為電子設備的色彩飽和度和細節呈現能力是很突齣的。如果內容能配上適當的互動式圖示或動畫連結（雖然這要求可能有點高），那將會是電子書的極緻體驗。總之，希望這本書不隻在內容深度上滿足我，也能在閱讀介麵上提供一流的享受，讓我在吸收這些精妙的「自然智慧」時，感到身心愉悅，效率倍增。
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