影响力日益扩大的仿生学暗含的观点：人类一直努力在制造东西，这在进化史的尺度上只是一瞬间，我们可以从自然选择的漫长过程中学习到很多，无论是如何使机翼更加符合空气动力学原理，还是使一个城市更具活力，或者使一个电子显示屏更加的艳丽。

http://cdn.yeeyan.org/upload/image/2012/10/09152252_41203.jpg

高通的Mirasol显示屏

十几年前，一个叫马克·迈尔斯的MIT的研究生正在微机电和材料加工领域做研究。当他翻阅一本科学杂志时，被一篇介绍蝴蝶如何在它们的翅膀里产生色彩的文章吸引了。比如，各种大闪蝶灿烂的彩虹蓝不是来自色素，而是来自“结构色”。那些翅膀隐藏着一组纳米级的板状结构组合，这些板面的形状和互相之间的距离是严格排列的，恰好能中断反射光中连续波长的光以产生耀眼的蓝色。如果用色素产生相同的蓝色需要更多的能量——这些能量用在飞行、捕食和繁殖上更好。

迈尔斯设想这种功能是否能以某种方式被开发利用。还有其他什么东西是我们想要在薄薄的封装上获得异常逼真的色彩的？当然是在电子显示屏上。高通收购了迈尔斯为了发展这个技术而建立的公司，并把这种技术应用在它的Mirasol显示屏上。“我们利用了光的干涉现象，”高通的产品管理高级总监布莱恩·盖里说。隐藏在玻璃表面之下的是一个巨大的干涉调制器阵列，本质上是可以在微秒量级上下翻动产生合适的颜色的微镜片（10到50微米大小的正方形）。

类似蝴蝶的翅膀，“显示屏吸收我们周围环境里的光，白光或者日光，然后通过干涉向我们反馈出一个彩色的图像。”盖里说道。不像传统的LCD显示屏，Mirasol显示屏不用自己发光。“显示屏的亮度随着周围光线亮度自动调整。”所以，Mirasol功耗是LCD阅读器的十分之一。高通将这种显示屏用到电子阅读器上，还向其他的公司授权使用该专利技术。

尽管仿生学几十年来一直在激励着人类的创新，最经常被引用的实例之一是尼龙搭扣，瑞典工程师乔治·德·梅斯特拉尔研究了刺蒺藜如何粘附在衣服上，随后于1955年获得了该专利。更好的技术和更细微的研究使得更复杂的改进成为可能。由德国研究院克劳斯·马特海克发明并被应用到欧宝汽车和奔驰汽车上的设计软件借鉴了树木和骨骼的强度和负荷分配。由Pax Scientific制造的电风扇借鉴了旋转海带、鹦鹉螺和海螺的结构来更有效地使空气流通。一个卡塔尔沙漠里的咸水灌溉的温室借鉴了骆驼鼻子的冷凝和蒸发技巧。现在，部分得益于纳米尺寸制造领域不断地创新，制造商们正向市场提供越来越多的产品。

http://cdn.yeeyan.org/upload/image/2012/10/09151621_46800.jpg

拉瓦萨山城一瞥

仿生学本身不是产品而是一个过程，利用天然有机体和及其运转过程来激发创造力。生物学家、蒙大拿州的咨询机构“仿生学3.8”的成员蒂姆·麦克吉说：“组织团体甚至城市可以从生态系统中寻找灵感。”在被开发者誉为印度第一山城的拉瓦萨，开发商跟景观设计师进行了商议，他们希望最后可以在那里为超过30万人建造家园。所以种植方案包括落叶乔木，它们形成树冠来捕捉季风降雨，然后通过蒸发反送大约三分之一。这个效应的作用就像“一台发动机驱动着内陆的季风“，麦克吉说道，这避免了干旱的发生。孟加拉榕树叶子高效的水动力学形状影响了更先进的水调度屋顶板的设计，而水输送系统是受收获蚁引导水流出巢穴的方式启发。第一座拉瓦萨城镇已经建成，还有另外四座计划2020年完成。

每个人都在讨论减少人类印记或者影响值“净零”的方法。但是，大自然往往先行一步。麦克吉说：“很难有零影响——这个系统输出的东西通常是对周围一切事物有利的。”如果我们也按同样的方法建造我们的城市结果会怎样？“如果在纽约下雨时，流进东河的水比落下来时更干净？”还有，如果森林着火了，火灾可以不依靠有毒的物质就被扑灭将会怎样？“大自然发明了无毒的阻燃剂，”麦克吉说。“为什么我们不可以呢？”

很多年来研究人员专注于阻燃剂的化学成分却一无所获。但是也许自然过程可以为实验室的创新提供一些思路。也许是多孔的松果在遇到热的时候张开（使得即使火灾破坏了整个森林它们仍然可以繁殖），或者是桉树散落易燃的树皮消耗氧气以使得火远离树干。德克萨斯州 A&M的一个机械工程师詹姆·格伦兰发展了一种从龙虾和小虾的壳中提取的可再生物质——壳聚糖纳米涂层（也是蝴蝶翅膀中的壳多糖的同系物)的耐火纤维，当遇热的时候，会产生一个碳“壳”来保护纤维。

http://cdn.yeeyan.org/upload/image/2012/10/09151907_11614.jpg

黑框蓝闪蝶

鳞翅目昆虫成为了几千年来在大自然的工作台上敲定的一些问题的缩影。在被捕食者和捕食者之间的应答进化过程中，很多蛾子进化出了可以察觉蝙蝠超声波响声的能力，还有一些甚至可以发送一些干扰信号。蝴蝶的翅膀倾向于接近它们身体的黑色，来帮助保温。那些翅膀被一层耐污染图层覆盖，具有自清洁功能。翅膀上用于恐吓捕食者的装饰“眼”一般分布在翅膀的边缘附近，以使蝴蝶被咬时对翅膀的伤害降到最小。

然后是色彩——我们想到蝴蝶时往往想到的事情。“人们称它们为飞翔的花朵，”罗宾斯说。虽然一些品种的蝴蝶利用这些色彩做伪装，但是最生动的品种采用另外一种方式，通过华丽的外表向潜在的捕食者宣传它们的毒性。作家戴维·夸曼将它们称为“自然世界里的尤物”，一个“纯粹装饰过剩的进化实验。”夸曼写道，总之，蝴蝶“代表了完美的甜蜜与妩媚，在整个全员参与的残酷进化中显得非常的无辜。”在这些轻薄的翅膀上还有丰富的灵感等待着开发。

上海交通大学的研究者受鸟翼蝶的启发——它们翅膀黑色的部分可以近乎全光吸收来捕捉热量——正在研发一种结构类似的超黑无定形碳薄膜，以创建更高效的太阳能技术。加拿大西蒙弗雷泽大学的一项研究衍生出一个NOtES项目，研究者使用纳米级的光干涉结构来制作一种比全息图更难破解的防伪印章，不仅可以在银行票据上使用，而且还可以用于许多其他事物。被应用在包括从库存跟踪到轮胎性能检测等许多地方上的射频识别标签，在极端环境里表现的不好，特别是在有水和金属的地方。所以一家叫Omni-ID的公司利用干涉原理发明了一种更可靠的射频识别技术，通过在标签里加入微金属片来改善它们的无线电信号的发送。

既然大闪蝶靠色彩来吸引注意力，蝴蝶激发了人类时尚也很正常。澳大利亚悉尼的时尚设计师唐娜·斯葛洛自称”业余鳞翅目昆虫学者”，她设计了三件用Morphotex纤维制造的衣服，这种纤维不含颜料的、通过光学干涉获得闪亮的蓝色。斯葛洛说虽然Morphotex消除了对颜料的需求（因此对环境的影响较小），她的兴趣却超出了通常仿生学专家遵循地“问题解决型的设计方法”。毕竟时装超出了对衣服的基本需求范畴。自然运用美学的方式怎样才能启发我们做事的方式？斯葛洛现在正在墨尔本皇家服装学院攻读仿生学和时尚学的博士学位。

我和罗宾斯离开了自然历史博物馆的收藏中心，前往附近的蝴蝶馆，这里像一个鳞翅目昆虫爱好者的大集会。一个妇女拿着她的智能手机给一只正在花上采食的帝王蝶拍照。当一只海湾豹纹蝶落在了一个日本游客的单肩包上时他大声赞叹。当一只黑框蓝闪蝶慢慢地扇动它闪亮蓝色的翅膀时，一个孩子尖叫了起来。很难想象这一幕会发生在其它昆虫身上，也不知道这么说是否正确，因为我们没有去幼虫和蚂蚁馆。

我问了一下这些昆虫特有的吸引力是什么。“它们不叮人，也不咬人，”他说，“人们看到的通常都很漂亮。它们中的一些是农业上的害虫，但是它们是很友好的并且比大多数其它的昆虫漂亮的多。”但愿人们也能了解自然之美有对于人类有多么大的用处。