一个人究竟如何将阳光和水转化为可用的能量？如果能向地球上任何生物提出这个问题，你与其去问生物学家或化学家，或者任何其他人类，倒不如直接请教一片叶子。这正是仿生学的目标：将人类的问题抛给大自然，问“你会怎么解决？”而越来越多这样的问题正在改变一切，从能源到信息技术，再到我们建造城市的方式。
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要了解一片叶子如何施展它的魔力，不妨看看麻省理工学院的Daniel Nocera博士的实验室。昨天，Nocera的团队宣布他们已经创造了第一个实用的“人造叶子”，这是一种合成硅设备，就像自然界的叶子一样，利用阳光将水分解成氧气和氢气，供燃料电池使用。Nocera的叶子并非光合作用的完美模仿——例如，它需要镍和钴等必须从地里提取的材料，以及能够催化本身不会发生的反应的催化剂。但它预示着人类解决重大问题的方式正在发生转变，即从向大自然寻求优雅的解决方案，而不是试图将自然界屈服于自己的意志。
大自然比人类早了45亿年，已经发展出了一些解决重大问题的巧妙机制，而这种天然的智慧不仅仅启发了能源产生的新方法。它正在缓慢而坚定地影响着从急诊室的设计到数据网络通信的方方面面。它要求电网像蜜蜂一样运作，企业像珊瑚礁管理卡路里一样管理资源。是真的。
“仿生学是一种优美的设计过程的表述方式，它能够认识到大自然做事的方式，”绿色化学Warner Babcock研究所的John Warner博士说。“我认为，几个世纪以来，人类在试图按照自己的意愿改变材料和事物方面，变得有点自以为是了。”
Warner和他的同事们是仿生学在生物学和设计之间合作的科学方面。作为一名绿色化学家，他和他实验室的研究人员开发新的对环境友好的材料，并在此过程中借鉴自然过程。在Warner的世界里，那些通常存在于许多人造化学品中的高温、高压和有毒添加剂已经消失，取而代之的是更接近大自然创造材料方式的工艺。
方程的另一边是那些寻找新材料和更好材料进行设计的工程师。由于环保意识的增强，以及更迫切需要解决宏观层面的重大、普遍性问题，两者之间的对话正变得越来越强。
以Nocera的叶子为例：面对始终迫在眉睫的全球能源（和环境）危机，一种从丰富（且可再生）的水和阳光中发电的方法，可以解决许多巨大的问题，无论是自然的还是人为的。答案就在叶子里，而且已经存在了数千年——以一种可行、经济有效的方式解开这个自然机制，你就能找到一个解决环境、人道主义乃至地缘政治等问题的绝佳方案。
“当你想到大自然时，它在多样性和复杂性方面都超越了我们，但它却在环境温度、低压下，大部分使用水作为溶剂，”Warner说。通过帮助人类像叶子（或蚁丘、或一棵1200年的橡树、或一个细菌群落）一样思考，仿生学正在利用数十亿年的先发优势，将同样的复杂性和多样性带入人类的创新之中。
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