从列车到机器人,自然界显然启发了许多技术发展。
今年的世界野生动物日于3月3日举行,旨在肯定自然对地球上一切生命的益处。
人们有时认为自然与技术势不两立,但自然界启发了无数人类发明。
今天是世界野生动物日,不妨想想推动突破性技术发展的巧思,有多少其实源自自然本身。
以下是四个例子。
1. 无人机与集群
英国和美国正在试验互联协作的无人机集群,它们能够覆盖大片区域,可用于多种用途,彻底改变军事行动和搜救工作。
专家认为,这些集群能够实时彼此通信,并调整位置以服务于共同目标。
这项技术的关键是什么?正如蜂群和鸟群所展现的那样,是自组织能力与军事级的精准度。
例如,一群椋鸟看似凭借集体智慧飞行,实际上每只鸟都在回应速度和方向上极其细微的变化。这些细微变化几乎瞬间化为指令,在鸟群中传递开来;无人机研究人员正试图复制这一机制。
2. 翠鸟与子弹头列车
日本著名的子弹头列车的设计灵感来自翠鸟,解决了该国面临的一项重要问题。
子弹头列车刚投入运营时,每次穿过隧道都会发出震耳欲聋的轰鸣声。这种轰鸣让乘客感到不适,惊扰当地野生动物,也给实体基础设施带来压力。
列车前方的空气不断积聚,导致这一声响;列车以极快速度进入隧道时,这些空气来不及逸出。压缩空气最终冲出时,会发出类似枪声的巨响。
这些空气还造成了很大的阻力,使列车减速。这就像在水中跋涉,而不是在干燥的陆地上行走。
为寻找解决方案,专家将目光投向翠鸟。它流线型的喙经过优化,能迅速探入水中,让它几乎不受阻力地捕捉猎物。喙破水而入时,水会顺畅地向两侧分开,而不是被压向下方。
翠鸟喙部高效的设计帮助改进了日本的子弹头列车,消除了压力升高及由此产生的轰鸣声。
3. 巨型蛙与抗生素
抗微生物药物耐药性主要由数十年来过度使用抗生素造成,令抗生素几乎失去效用。这是个重大问题,企业家胡安·卡洛斯·卡斯蒂利亚-鲁比奥对此作过阐述,他在2018年世界经济论坛年会上谈到了这一问题。
研究人员一直在寻找解决方案,而答案或许藏在一个意想不到的来源——亚马逊雨林中的巨型猴蛙。
蛙皮含有300种不同的抗菌肽,可针对病毒和细菌发挥作用。据估计,亚马逊地区可能拥有多达已知天然化合物的25%(超过282,000种),这些化合物可用于研发新的改良药物,包括抗生素。
为追踪那里的生命,亚马逊代码银行应运而生。这个开放平台可用于绘制雨林生物资源及其功能的图谱,并让科学家和创新者获取重要资源。
4. 机器蜜蜂
哈佛大学威斯研究所的研究人员开发了机器蜜蜂,其大小约为回形针的一半,重量不到十分之一克。据认为,这种装置可能彻底改变救援任务和监控工作,也有助于农作物授粉和气候监测。
这种装置采用“人造肌肉”,检测到电压时便会收缩,使机器蜜蜂能够持续飞行。一些改良版本还可利用静电“停驻”在表面上。
得益于“智能”传感器,机器蜜蜂能够自主飞行,也能像真正的蜜蜂一样作为更大整体的一部分成群活动。





