游欣妮｜大自然是最強設計師！從蜂巢到魔術貼人類如何模仿自然智慧

記得曾經遇到一位不曉得繫鞋帶的初中學生，當時他說過一句令我印象深刻的話：「愛因斯坦也穿有『魔術貼』的鞋啊！」

我不曉得愛因斯坦是否真的只穿以魔鬼氈黏貼的鞋，但《拯救地球的超級英雄（仿生科技圖鑑）》一書，讓我知道魔鬼氈的出現全靠牛蒡果實——它能輕易黏住布料，又可輕易撕脫的特質，啟發科學家設計出用兩塊布料快速黏貼的「魔術貼」，為現代的生活帶來便利。書中更從能源、醫學、都市規劃等五個領域出發，讓我了解科學家如何倣效生物特性，解決日常環境中的各種難題。

有孔洞的機能性運動服近年大受歡迎，其設計靈感也是來自植物——松果。設計師參考松果果鱗在晴天張開、雨天閉合的原理，創製出獨特的衣料。這種物料不但適合運動員，對需要體力勞動的人也很實用。當接觸到水份時，衣料上的細孔會打開，幫助散熱並迅速回復乾爽；未流汗時，孔洞則自然閉合，有助調節濕度。

夜行動物蛾的雙眼具有特殊構造，表面佈滿極細微且不反光的突起，使再微弱的光線在黑夜裡也逃不過蛾眼。科學家因此參照「蛾眼構造」製作出「抗反射膜」，使螢幕和鏡頭更清晰且不反光，造福經常使用電子產品，甚至「機不離手」的現代人。不僅如此，這樣的構造還能提升太陽能光電板的集光效率呢！

海蟑螂同樣有特殊的複眼，猶如天然的太陽眼鏡，不但可以自動變換焦距，還能控制感光細胞，使牠既可以抵擋白天刺眼的陽光，又能在晚上收集更多光線，日夜皆可活動自如。現時太陽能光電板多設在戶外，體積龐大且缺乏美感，到了嚴寒時，又容易因積雪影響發電量。若利用海蟑螂複眼的集光能力，製造小型的太陽能光電板，就可以解決這些難題，加強集光效能。

此外，山蛞蝓身分泌黏液的特質，亦啟發科學家開發出不易黏附冰雪的透明聚合物材質（塑膠）。善用材質的特性，配合大自然的變化，可有效防止光電板積雪結冰，保持良好運作。

除了參考昆蟲特性來處理積雪問題，太陽能發電系統設備的設計，亦借鑑向日葵種子的特別排列方式，將聚光用的反射鏡依序排列，集中太陽的熱能來發電。這種排列方式在數學上名為「費波那契數列」，以螺旋形式由中心向外展開，好處是能盡用有限的面積。

單是太陽能發電，從光電板設計到發電模式，已廣泛借鏡大自然中動植物的生長模式或獨特本領，各取長處，互相配合，簡直天衣無縫。

小時候，我們都曾玩過含羞草，想像它是因為害羞而閉合葉子，為這人性化的特性而著迷。萬萬沒想過，原來如今用來治療胃部的內視鏡正是以此原理作設計藍本。含羞草在被觸碰後會自然垂下，緊閉葉子，是因為外力的刺激移動了細胞內的水份。它們的「自我封閉」，是出於一種自我保護機制，免受外界騷擾或傷害。內視鏡可隨氣壓變化而變形及彎曲，醫生藉由特定醫療設備控制氣壓，使窺探內臟的過程更順利、精準，方便準確檢查出問題根源，對症下藥，提升治療成效。

蚊子的口器由六根口針組成，極為細微且構造特別，所以能巧妙地避開人的痛點，在神不知鬼不覺時叮人、吸血。平日當我們感到痕癢時，蚊子早已絕塵而去，只留下紅腫的「蚊包」，這雖令人煩惱，但蚊子的確也有值得人們為牠鼓掌的地方。牠的口器構造啟發人類研發低痛感的注射針。對於需頻繁注射藥物或採血的病人而言，這是一大福音。

在建築領域，有些建築物為環保緣故，在外牆設計通風孔洞，希望能調節溫度，減少能源消耗，其靈感來自白蟻。白蟻是群居生物，即使在嚴苛的氣候環境仍能建造出巨大的蟻穴。蟻塚表面布滿孔洞，讓空氣得以流通。而且，巢穴內日夜會產生不同的氣流，時刻保持一定溫度和濕度，彷彿自然的恆溫系統。

無獨有偶，另一種昆蟲——蜜蜂，牠們的蜂巢構造也為人帶來不少啟發。六角形蜂巢不但輕巧，還能以最少材料，形成穩固而寬廣的結構，這種設計不但應用於建築材料（如隔音、隔熱緩衝等），亦延伸至醫學領域，例如用於治療膽管阻塞的支架設計。

由於生存需要，跳蝦必須在陸地和沙灘之間來回移動。生物學家發現，牠們能根據觀察太陽的位置來準確地辨別方向，並以最短路徑移動。GPS 導航系統的發展，正是借鑑類似的原理。雖然人類無法直接感應太陽的位置，但可透過衛星訊號定位，幫助駕駛者或使用地圖的人找到最精準路線。這種「歸巢本能」，亦見於蜜蜂及日本土椿象母體身上。

單是以上幾個例子，已涵蓋衣、住、行三方面，可見大自然真不愧為人類的好老師呢！