大黃蜂飛得比波音747還快？：仿生科技-來自大自然的下一波工業革命 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Jay Harman

圖書標籤:

• 仿生學
• 生物啓發
• 科技創新
• 工業革命
• 自然
• 工程學
• 設計
• 未來科技
• 可持續發展
• 跨學科

　　這些問題的答案將改變我們的生活

　　大黃蜂的空氣動力原理為什麼勝過一架七四七客機？
　　貝殼如何讓微晶片避免過熱？
　　蝴蝶的翅膀顔色如何降低全球八○％的照明電費？
　　跳蚤膝蓋與蜜蜂胸背闆如何幫助科學傢們配製齣一種近乎完美的橡膠？

　　仿生學 biomimicry，或者稱為生物啓發科技，是一種應用仿效大自然經驗，解決人類問題的高科技。從仿擬葉子的太陽能闆、到以蜥蜴生物學為本發現的治命醫藥突破、到仿製鯊魚皮的抗菌塗料。就連你衣櫃裏的魔鬼氈也是實際應用仿生學的典型例子。

　　現代仿生學纔短短十五年左右的曆史，但仿生産品已經創造瞭數十億美元的銷售成果。仿生産品的絕佳銷售業績，正建立在它們提供顧客更好的性能、更低的能源需要、更少的廢料、與更微乎其微的毒性，而且售價可以與市場上既有産品競爭上。

　　21世紀最具商機的工業技術！

　　大自然解決方案價值的不僅是創作，過去幾個世紀，仿生學潛藏在整個工業，支撐世世代代的工匠們。透過仿生學，創意科學傢、工程師和商務人士正在創造革新的、高效的、而且能賺錢的企業與産品。我們已經走上一條永續工業革命之路，寄望能夠供應並豐富所有人類生命，同時確保這個我們這個奧妙星球綿延長存。

名人推薦

　　各界學者專傢推薦
　　《科學人》總編輯、清華大學生命科學係 李傢維教授
　　政治大學科技管理與智慧財産研究所 溫肇東教授
　　經濟部生技醫藥産業發展推動小組主任 鄭建新博士
　　《科學月刊》理事和董事、生醫係特聘教授兼係主任 羅時成教授

　　想像《法櫃奇兵》的印第安那.瓊斯、《湯姆曆險記》的哈剋和達爾文的祖父伊拉斯謨斯.達爾文，三者閤而為一，那麼對於透過傑.哈爾曼的仿生眼光，徜徉與探看這個世界，你便能瞭解一二。本書是生物世界在危機與疑慮之際，展現仁慈寬容的備忘錄：生命以其錯綜復雜的方式，提供文明轉變的無限可能。--保羅.霍肯Paul Hawken，《看不見的力量Blessed Unrest》 作者

　　傑.哈爾曼是仿生的最佳典範，一位從自然界處處看見解決方案，並堅持原則的發明傢，而且眼光深入，又富有學習精神。他將隨波擺動的海草世界，巧妙轉換至永續設計的世界，將大自然的智慧引進全球的公司董事會會議室，和創造現代世界的工程師與設計師的設計桌。這不僅僅是一本商業書、一份研究實錄、一個解決地球問題的新方法，更是一本關於新思考方法的書。--珍妮.班亞斯Janine Benyus，《仿生學Biomimicry》 作者暨非營利組織仿生3.8(Biomimicry 3.8) 創辦人

　　本書讓我們看到大自然如何啓發更具效能、效率、彈性與美麗的設計。在大自然38億年的設計經驗中，大約99%的不良設計都被天地迴收瞭。存留下來的1%，可以提供精深淵博的教育，讓人類學習東西應該如何製造、如何運作、如何與大自然和平共處。傑.哈爾曼對於自然世界的專注融入與好奇探索，造就他成為瞭最優秀的仿生設計師之一。本書是所有懷抱崇高理想的設計者與企業傢，共創人類文明效仿天地萬物並和諧共處，精闢卓絕之實務指南。--艾默.拉文士Amory B. Lovins，洛磯山研究院中心(Rocky Mountain Institute)主席暨首席科學傢

　　在全球陷於生態危機的關鍵時刻，人類的生存將仰賴於對大自然的觀念，徹頭徹尾的改變：從找齣如何支配與操縱大自然，變成如何嚮天地萬物虛心學習。在這本充滿智慧與希望的書當中，傑.哈爾曼讓我們看到瞭，新興的仿生學已經朝嚮此目標邁進瞭多遠。本書讀來令人歡欣愉悅--在這些黑暗時期太需要瞭。--弗裏喬夫.卡普拉Fritjof Capra，《達文西的科學The Science of Leonardo》與《物理學的道The Tao of Physics》 作者
 
　　我簡直無法置信，相同圖案結構竟然重復齣現在花朵、動物生長和貝殼螺紋當中。當工程師們仿造大自然而設計，結果設計齣瞭效能更好的風車和能源更節省的交通工具。其中許多突破性設計成品，都違反瞭直覺。傑．哈爾曼將仿生學的光明前途娓娓道來，深具說服力。本書是立誌於設計和工程的人，絕對必讀之作。--坦普爾.葛蘭汀Temple Grandin，《用圖像思考Thinking in Pictures》 作者
 

《仿生科技：來自大自然的下一波工業革命》圖書簡介 一部洞察未來工業圖景的裏程碑式著作，深入剖析生物世界如何成為人類科技創新的終極藍圖。 在人類追求技術突破的徵途中，我們似乎已將目光聚焦於矽基、碳基的極限拓展。然而，真正的下一場工業革命的源泉，卻深藏於地球上那些經過數億年演化淬煉的生命體之中。本書《仿生科技：來自大自然的下一波工業革命》，並非一部簡單的科普讀物，而是一份詳盡的路綫圖，揭示瞭生物形態、功能和係統如何被解碼、模仿並應用於重塑我們所處世界的方方麵麵。 核心議題：從“模仿”到“協同”的範式轉移 本書的核心論點在於，仿生學已超越瞭早期對自然界結構的簡單復製階段，正邁嚮一個更深刻的層次：理解生命係統如何以極高的效率、極低的能耗、極強的適應性和自修復能力運行。我們不再僅僅是學習蜜蜂如何築巢，而是開始理解蜂群的分布式決策機製；我們不再隻是觀察鯊魚皮膚的紋理，而是深入探究其如何實現無摩擦流動。 第一部分：微觀尺度的革命——材料與結構的再定義 在材料科學領域，仿生學正掀起一場靜悄悄的革命。本書詳盡考察瞭自然界如何解決瞭人類長期麵臨的材料挑戰：強度、韌性、輕量化和環境友好性。 珍珠母與超韌材料： 深入解析貝殼中鈣質“磚塊”與有機“灰泥”的層級結構，如何賦予材料難以置信的抗裂性能。這為開發新一代陶瓷復閤材料和裝甲技術提供瞭直接靈感。 蓮葉效應與自清潔錶麵： 探討荷葉錶麵的微納結構（超疏水性）如何被應用於建築塗料、紡織品乃至電子元件的防汙保護，徹底革新錶麵工程學。 蜘蛛絲的啓示： 細緻分析蜘蛛絲在室溫下即可閤成，卻擁有超越同等重量鋼材的抗拉強度和彈性。本書討論瞭閤成生物學在實現人造高強度縴維，用於醫療植入物和航空航天結構中的最新進展和麵臨的挑戰。 第二部分：宏觀係統的優化——能源、交通與環境工程 自然界是最高效的能源管理者。本書將重點關注生物體如何以最低熵增的方式運作，為人類的可持續發展提供解決方案。 光閤作用的效率迷思： 盡管人造太陽能電池的效率在實驗室中很高，但自然界中植物對太陽能的捕獲和轉化機製仍然是終極目標。書中剖析瞭色素分子、天綫復閤體和反應中心的精妙設計，指引著新一代光電器件的發展方嚮。 流體力學大師：鳥類、魚類與昆蟲的空氣動力學/水動力學： 不僅僅是模仿翅膀的形狀，更在於理解翼型的柔順性、羽毛的微小調節能力（如飛魚的鰭和鳥類的羽毛排列），以及魚群和鳥群中的集體運動（流場耦閤）如何大幅降低阻力。這直接影響著無人機設計、船舶推進係統以及高密度城市交通的優化。 熱管理與建築設計： 以白蟻丘的通風係統為例，展示瞭如何通過被動式設計，實現建築內部環境的精確溫控，無需依賴高能耗的空調係統。 第三部分：信息與智能的解碼——計算與傳感的未來 本書最有前瞻性的部分，在於探討生物係統如何處理、存儲和傳遞信息，以及這些機製如何催生全新的計算範式和感知技術。 神經形態計算的硬件基礎： 介紹神經元和突觸的電化學特性，以及如何將這些非馮·諾依曼架構集成到芯片設計中，以實現低功耗、高並行度的類腦計算。 化學感知的精準度： 昆蟲如何僅憑幾組受體就能在復雜環境中識彆特定的化學信號？本書深入研究瞭嗅覺受體（ORs）和味覺受體的分子機製，並將其應用於開發高度靈敏、低成本的環境監測和疾病診斷傳感器。 自組裝與製造的終結者： DNA摺紙術（DNA Origami）和蛋白質工程如何使得材料和設備可以在分子層麵自我裝配，預示著未來微型機器人、藥物遞送係統和新型存儲介質的誕生。 第四部分：倫理、挑戰與工業化路徑 仿生科技的潛力巨大，但其工業化進程充滿挑戰。本書並未迴避這些現實問題： 從模型到産品： 分析瞭從生物學發現到工程應用中，跨學科壁壘的打破、知識産權的界定以及中試放大的技術難點。 可持續性與生物安全： 探討大規模利用生物設計時，如何確保其可降解性、避免生態係統乾擾，以及閤成生物學與仿生學的交匯點所帶來的倫理考量。 人纔與教育的重構： 指齣下一代工程師和科學傢必須具備深厚的生物學素養，呼籲教育體係進行相應的結構性調整。 結語：重塑人類與自然的關係 《仿生科技：來自大自然的下一波工業革命》提供瞭一個清晰的視角：人類的未來創新不再是與自然對抗，而是與其深度融閤。它是一部為決策者、工程師、科學傢以及所有關注可持續發展和技術前沿的讀者準備的，關於如何從地球最古老的智慧寶庫中汲取靈感的指南。這本書堅信，自然界提供的解決方案，其精妙程度遠超我們目前任何純粹的人造設計。閱讀它，就是為下一波工業浪潮做好準備。

作者簡介

傑．哈爾曼 Jay Harman

　　企業傢暨發明傢傑･哈爾曼（Jay Harman）是仿生學方麵最炙手可熱的演說者之一。

　　這位得奬企業傢與仿生發明傢，對於令他著迷一輩子的自然界紋路奧祕，傑･哈爾曼一貫採取躬行實踐的方法。在實踐的過程中，他創立並迅速發展瞭幾傢資金達數百萬美元的研究與製造公司，進行各種創新産品的開發、專利與授權，從得奬的水上交通工具到建築連鎖磚、飛航引擎後燃氣 (afterburners)，和非侵入性血液葡萄糖與其他電解質測量技術等。被推崇為奠定仿生學成為現代與未來工程基礎的先鋒科學傢之一。

　　除此之外，他也開辦瞭一所教導孩子關於澳洲環境的寄宿學校、成為瞭一位浮潛高手、駕駛他自己的遊艇在印度洋航行瞭兩萬七韆英裏、修復瞭已故法國水下攝影師暨生態學傢雅剋･庫斯托 (Jacques Cousteau) 的卡利普索號 (Calypso) 姊妹船——並以推廣仿生學為一己之重大使命。哈爾曼最輝煌的成就，就是研究發展齣瞭「大自然流綫法則」，是將大自然的卓越效率轉化為工業應用的一套指導方針。

譯者簡介

陳玉娥

　　曾任語言齣版社編輯，現為自由譯者。譯有《瘋潮行銷》、《贏在社群網戰》、《百發百中：瞄準靶心的腦力激盪術》、《杜拉剋跨世講堂》（閤譯）、《一開口，就說不：談判必勝28練習題》、《管脾氣不要管小孩 》等。

　　賜教信箱：erincye@gmail.com
 

推薦序   

前言  創新本質

第一部    新黃金時代
第一章 下一波工業革命
第二章  順應「潮流」
第三章     跟上世界潮流

第二部  仿生學實例
第四章  大海的奧祕
第五章 鱗片和羽毛
第六章  蜜蜂的膝蓋
第七章  孢子與種子
第八章 貝殼貨幣

第三部  改變的本質
第九章  企業叢林
第十章  嚮「錢」看
第十一章  整頓你的公司

結語
 

前言：創新本質

大多數年輕女孩在泳池邊或沙灘上做日光浴，心裏大概都不會想到河馬、更彆說牠的汗水吧。不過，河馬的汗水其實提供瞭一種高效的四閤一防曬乳。我們人類流汗是讓帶有鹽分的水離開我們的毛細孔，利用散熱的物理機製來降低皮膚溫度。河馬（鯨魚和海豚古老的遠親）分泌混和性化學物質不僅僅解決散熱問題，同時也處理許多難題。除瞭作為一種絕佳的無毒防曬乳（雖然它的天然形式可能有一點點味道），河馬的汗也具有消炎、驅蟲、殺菌作用。日本東京醫藥大學和義大利裏雅斯特大學（University of Trieste）的研究人員，還有加州大學莫塞得分校（University of California, Merced）的維尼博士（Dr. Christopher Viney）與他的材料工程團隊已經對河馬分泌的黏液與化學物質組閤物進行研究，他們發現瞭吸收紫外綫可見光範圍中光綫的兩種色素，以及能確保物質均勻分布在整個皮膚上不需要手塗抹（對河馬來說是一種難題）的晶體結構。發現的兩種色素會把白皙肌膚加深一個色度，同時還會抑製細菌生長。

美國每年有一百萬人罹患皮膚癌，防曬乳的市場龐大——一年有六億四韆萬美元而且逐年成長中。但是今天市場上超過一韆八百含有防曬乳的産品中，四分之三根本無法達到所宣稱的效果。此外，大部分塗抹於肌膚上的化學物質會被直接吸收到血管裏麵，所以有些科學傢憂心某些防曬乳或許能防曬但所含的毒素仍會導緻癌癥發生。事實上，美國食品及藥物管理局最近針對防曬乳效果疑慮作齣迴應，嚴格規範産品標示。當然，美女們沐浴後沒多少人會覺得自己聞起來像聞河馬的胳肢窩是件開心的事，所以這是一個絕佳機會，可以把河馬汗水的優異特性閤成，讓它聞起來比較像，嗯，椰子好瞭。更長遠的計畫方麵，科學傢們預計將河馬汗水的化學物質應用在外用塗料、衣服與其他抗紫外綫相關産品上。

评分☆☆☆☆☆

說實話，一開始看到這個標題，我有點懷疑。大黃蜂飛得比波音747還快？這聽起來太不可思議瞭，難道是為瞭吸引眼球纔這麼寫的嗎？不過，仔細想想，也許這是一種誇張的比喻，旨在強調仿生科技的潛力。我們常說「站在巨人的肩膀上」，而這本書似乎是說，我們應該「站在大自然的肩膀上」。我對「仿生科技」這個詞不太熟悉，但聽起來很有趣，就是模仿生物的樣子來發展科技嗎？這讓我聯想到很多電影裡的情節，像是模仿鳥類飛行、模仿壁虎的爬牆能力等等。我很好奇，這本書會不會介紹一些比較實際的應用，而不是純粹的理論？例如，有沒有可能齣現模仿大黃蜂翅膀結構的飛機，從而達到更省油、更靈活的飛行？或者，有沒有可能模仿昆蟲的視覺係統，開發齣更先進的攝影或偵測設備？我個人比較喜歡那種能夠看到實際成果的介紹，這樣更能讓我感受到科技的魅力。而且，如果書裡能夠穿插一些小故事，講述科學傢們是如何發現這些仿生靈感的，那會更有趣。畢竟，光講技術層麵的東西，對我這種沒有底子的人來說，會有點枯燥。我希望這本書能夠讓我對大自然有新的認識，並且看到科技與自然結閤的可能性，甚至覺得，或許未來的生活方式都會因此而改變。

评分☆☆☆☆☆

這本書名《大黃蜂飛得比波音747還快？》光聽就很能勾起我的好奇心！身為一個對航空充滿嚮往，同時也對大自然鬼斧神工讚嘆不已的人，這個標題簡直擊中瞭我的點。我一直覺得，大自然是最好的老師，它在漫長的演化過程中，發展齣無數令人驚嘆的智慧和設計。而「仿生科技」這個概念，正是要我們從這些大自然的寶藏中汲取靈感。我很好奇，書中會不會詳細解析大黃蜂的飛行原理？牠的翅膀結構、肌肉運動、飛行控製，到底有哪些地方是我們人類的飛機設計可以學習和模仿的？例如，牠們是如何在複雜的環境中進行精準的懸停和轉彎的？這對於現代的無人機或小型飛行器開發，肯定有著極大的啟發。我期待書中能夠提供一些具體的案例，說明科學傢們是如何從生物身上獲得靈感，並將其轉化為實際的科技產品。從微觀的細胞結構到宏觀的生態係統，大自然中蘊藏著無限的可能。這本書聽起來就像是一扇門，能帶領我們進入一個全新的科技視野，看到科技發展不一定要是冰冷的機械，也可以是充滿生命力的有機體。我非常期待閱讀這本書，看看它能為我們揭示哪些來自大自然的「工業革命」新篇章。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我對「仿生科技」這個詞一開始沒有太具體的概念，隻覺得聽起來很酷，像是科幻電影裡會齣現的東西。但《大黃蜂飛得比波音747還快？：仿生科技-來自大自然的下一波工業革命》這個書名，直接點燃瞭我對這個領域的好奇。書名中的對比太強烈瞭，讓人忍不住想知道，一個小小的昆蟲，到底能給人類頂尖的航空技術帶來什麼樣的啟示？我期待這本書能夠帶我進入一個全新的認知世界，讓我明白，原來我們一直在尋找的許多科技突破，或許早已存在於我們身邊的自然界中。書名中的「下一波工業革命」更是讓我感到振奮，彷彿預告著一個由大自然驅動的全新時代即將來臨。我希望書中能夠用深入淺齣的方式，介紹仿生學的原理，並且列舉許多生動的例子。例如，除瞭飛行之外，還有哪些生物的特性被應用於各種科技領域？像是材料科學、能源轉換、醫療工程、甚至是建築設計，有沒有可能從動物身上學到更輕巧、更堅固、更節能的設計？我非常喜歡那種能夠將複雜的科學概念，轉化成有趣故事的呈現方式，讓讀者能夠在輕鬆閱讀的同時，獲得知識並拓展視野。這本書聽起來就像是一次對大自然智慧的深度探索，我迫不及待想知道，牠將為我們打開怎樣一扇通往未來的門。

评分☆☆☆☆☆

這本書的副標題「仿生科技-來自大自然的下一波工業革命」，讓我覺得它不隻是一本介紹科學知識的讀物，更像是一本預示未來的藍圖。我一直覺得大自然是非常奧妙的，它經過億萬年的演化，發展齣各種令人驚嘆的機製和結構，有時候我們人類絞盡腦汁想齣來的解決方案，其實在大自然裡早就存在瞭。書名裡用「波音747」來做對比，我覺得很有意思，它不僅僅是速度的比較，更是一種規模和複雜度的反差。波音747是人類智慧的結晶，代錶著工業的高度發展，而大黃蜂則是自然界的鬼斧神工。我很好奇，作者會怎麼去闡述「仿生科技」這個概念，它跟傳統的科技發展有什麼不同？是不是更強調與環境的協調，更注重資源的有效利用？我希望書中能夠深入探討，科學傢們是如何透過觀察、模仿生物的特徵，去創造齣解決方案的。例如，生物的自癒能力、能量轉換的效率、材料的輕盈與堅固，這些都是人類一直在追求的目標，而大自然卻早就做到瞭。我想像中，書中可能會有很多關於材料科學、結構工程、生物力學的介紹，但希望能用更貼近生活化的比喻，讓我這個對這些領域不熟的人也能夠理解。如果它能啟發我對身邊的自然現象有更深的觀察，並且聯想到其中的科技潛力，那這本書的價值就太高瞭。我對「下一波工業革命」這個說法感到很興奮，彷彿這本書將會揭示一個令人期待的未來。

评分☆☆☆☆☆

哇，看到這本書名《大黃蜂飛得比波音747還快？：仿生科技-來自大自然的下一波工業革命》，我的第一反應是「蛤？大黃蜂怎麼可能飛這麼快？」，這名字也太吸引人瞭吧！我平常其實不太會主動去翻閱科技類的書籍，畢竟離我的生活有點遙遠，但這個標題讓我充滿瞭好奇心。它點齣瞭一個我從未想過的對比，一個小小的昆蟲，竟然能和現代航空工業的巨擘相提並論，這背後一定有很深的學問。我立刻聯想到，是不是書裡麵會介紹很多像大黃蜂這樣，雖然微小卻擁有驚人能力的生物，然後科學傢們如何從牠們身上得到啟發，去研發更先進的技術？像是飛機的設計，或者其他更精密的機械，有沒有可能從昆蟲的翅膀結構、飛行姿態去模仿，從而達到更好的效率和性能？我很好奇書中會不會舉一些實際的例子，像是仿生翅膀的應用，或者更小巧、更靈活的飛行器，甚至是無人機的發展，是不是也從昆蟲身上學到不少東西。我最期待的是，書裡麵能不能用比較輕鬆、易懂的方式來解釋這些複雜的科學原理，畢竟我不是專業的工程師或科學傢，如果一開始就講一堆艱澀的術語，我可能會直接放棄。希望作者能夠用一個像我一樣的門外漢也能理解的語言，帶我們窺探大自然的神奇，以及它對未來科技的影響。這本書聽起來就像是一場腦力探險，讓我迫不及待想知道，到底大黃蜂的飛行秘密藏在哪裡，又會如何引領我們進入一個全新的工業時代。