藏在自然里的金点子：那些意想不到的仿生设计应用

你挤早高峰地铁的时候，有没有留意过车头的形状？穿速干衣跑步的时候，有没有想过面料的疏水结构抄了谁的作业？ 绝大多数人都没注意过。我们天天用的东西，很多都藏着亿万年演化出来的最优解。

从高铁到防滑胎：交通出行里的仿生巧思

当年日本新干线要提速，结果跑到隧道里的时候，车头挤压空气产生巨大爆音，出了隧道还能吵到沿线几公里外的居民，改了无数次气动外形都没用。设计师清荣幸之助偶然去观鸟，发现翠鸟从空中扎进水里的时候几乎不会溅起水花，一下子就点通了任督二脉。 把新干线车头改成仿翠鸟喙的流线型之后，速度提上去了，噪音还硬生生降了四分之一。现在全球很多高速列车的车头，用的都是改自这个设计的方案。 日本新干线仿生翠鸟车头对比图 说实话，这还只是入门操作。现在家用车的防滑轮胎，很多胎纹的微结构仿的是壁虎脚掌的刚毛结构，雨天抓地力比普通胎提升了不止一个档次。水下勘探用的机器人，触手仿章鱼吸盘，哪怕是湿滑的礁石也能牢牢吸住，不会被水流冲走。 去年看行业报告，还有团队仿企鹅的鳍状肢做了新能源浮标的摆动结构，发电效率比原来的螺旋桨结构高了三成，在近海低流速的水域特别好用。 你说牛不牛。

医疗科研新方向：仿生设计解决了几十年的老难题

外科手术里，缝合内脏伤口一直是个麻烦事。用线缝容易扯破柔软的组织，用普通的粘合贴，在体液环境里粘不住，还容易引发排异。 现在国内的科研团队抄了壁虎的作业，做出来的仿生刚毛手术缝合贴，不需要胶水，靠微结构的粘性就能牢牢贴住伤口，一周之后会慢慢被人体吸收，不用二次拆线。已经在动物实验里取得了非常好的效果，很快就能进临床。 更绝的是人工血管的新进展。过去我们做人工血管，要么材质太硬容易堵，要么孔隙不对细胞长不进去，小直径的人工血管一直做不出来。现在最新的方案，直接仿植物叶脉的孔隙结构做出来的仿生人工血管，完美匹配人体血管的营养输送需求，还能引导自身细胞在血管壁上附着生长，几乎不会发生排异和堵塞。 仿生叶脉人工血管显微镜结构图 这不是什么天方夜谭，去年已经有临床案例用了这种仿生人工血管做搭桥手术，病人恢复得特别好。还有现在的触觉假肢，传感器仿的是人类皮肤的触觉小体结构，能把压力和温度转化成电信号传给神经，现在已经有截肢患者用这种假肢能拿起杯子，能感受到苹果的光滑，真的太震撼了。 原来自然早就把答案写好了，我们之前只是没看见而已。

仿生设计不是抄样子，是抄生存逻辑

仿生设计不是抄样子，是抄生存逻辑 很多人对仿生设计有误解，觉得就是做个长得像动物的产品，摆着好看。其实现在的仿生设计应用，早就从外形模仿走到了逻辑学习。 比如说建筑降温。非洲很多新建的绿色公共建筑，仿的是白蚁丘的内外通风结构，白蚁丘内部有天生的冷热空气对流通道，哪怕外界气温超过四十度，蚁穴内部也能保持在二十多度。仿这个逻辑做出来的建筑，不用装中央空调，就能把室温维持在舒适区间，耗电量比普通建筑低七成多，刚好契合现在双碳目标下的节能需求。 不过话说回来，现在最火的仿生应用还要属芯片散热。芯片越做越小，功率越来越高，散热一直卡脖子。现在有团队仿树叶的叶脉分叉结构做散热片，热量顺着叶脉结构快速散出去，散热效率比传统的直条散热片高了三倍多，现在已经用在不少旗舰手机的芯片上了。 中科院的团队前两年还做了仿捕蝇草的自适应抓取机器人，完全靠结构本身的特性，就能抓取不同形状不同重量的物体，不需要复杂的算法调试，成本只有传统机械爪的五分之一，现在已经用在快递分拣线上了。 谁能想到，几亿年物竞天择磨出来的生存方案，比人类憋了几十年想出来的还要好用。 路边的野草，墙缝的蜘蛛，天上飞过的燕子，哪一个不是经过无数次灭绝考验留下来的顶尖设计师？我们要做的，不过是蹲下来，好好看看它们，把藏在亿万年演化里的金点子，拿过来用而已。