2017年12月01日 星期五
蓄势待发的仿生学
□ 叶李华

    课堂内外

    假如你要起草一份简单到不值得请律师的文件,例如授权协议或组织章程,通常你会怎么做?你当然可以从零开始,将想到的条款一一列出来,然后逐字逐句斟酌,直到自认天衣无缝为止。然而这样做注定吃力不讨好,不但事倍功半,而且很可能挂一漏万。凡是有经验的人,都会采用另一种事半功倍的方法,那就是找一两份既有的文件当蓝本,再根据现况酌情修改,如此三两下就能完工,而且几乎万无一失。

    这样做看似投机取巧,却没有任何道德瑕疵,美其名可说是善用前人累积的智慧。因为任何一份既有的文件都是许多人殚精竭虑的心血结晶,自然几乎已经面面俱到。你自己即使再聪明再仔细,如果面对一张白纸,一时之间也很难写出那么周详、那么完备的条文。

    上述的第二种方法,正是仿生学这门学问的基本精神。顾名思义,仿生学研究的是如何模仿生物的形态或功能,然后应用于各种工程上。生物在地球上繁衍了数十亿年,由于适者生存的天择机制不断运作,留存至今的动植物都通过了极严格的筛选,自然各有一套神奇的生存本领。即使是贱如蝼蚁,都有许多值得工程师模仿之处。

    在某些人心目中,仿生学是一门很年轻的学问,事实上,它已经有相当悠久的历史。例如建筑学就是最早引进仿生概念的学问之一,主要是因为建筑的仿生结构都是静态的,相较之下比较容易,因此起步特别早。动态的仿生结构则困难得多,最明显的例子当然就是腿与翅膀。古往今来没有任何车辆使用机械腿来驱动,并非因为车轮多么高明,而是机械腿实在太难制造,才只好退而求其次,以车轮取而代之。如果你觉得车轮没什么不好,请想想在崎岖路面驾车的情形,更别提翻山越岭了。同样的道理,飞机的固定机翼也不是仿生学的产物。很早以前,的确有人模仿鸟类翅膀来建造飞行工具,结果尽皆失败,连伟大的天才达·芬奇也不例外。

    平心而论,二十世纪的确是动态仿生学的大低潮,陆海空的交通工具通通不是仿生的产物。不过,那是因为科技发展刚好来到不上不下的尴尬时期,绝不代表仿生学的理念遭到淘汰。随着新世纪的来临,各种科技突飞猛进,仿生学终于从静态升级到动态。许多先进实验室正在积极研发的机器人、机器兽与机器昆虫,大多数都已经舍弃轮子,改为使用仿生的N条腿。此外几种正在实验的微型飞机,则是模仿昆虫振翅的飞行原理。因此我们可以说,经过数百年的酝酿,巧夺天工的仿生学终于全面蓄势待发,各式各样的仿生机器即将令我们眼花缭乱。

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