自然界动植物的生存经亿万年所累计的智慧，或可供人类借鉴，以解决全球暖化问题。仿生学为发明家、科学家、建筑师、设计师开启从大自然生态汲取灵感的窗口，应用万物在各种环境下生存的奥秘，为气候变化找答案。
大象皮肤的皱褶与美丑无关，适者生存的大自然才不在乎这些。皱皱的象皮让大象能在严酷的热带环境中代代地存活下来。纳米布沙漠甲虫（Namib Desert beetle）外壳上一排排凸出来的纹理也并非装饰作用，而是它与生俱来“储水”的自带装置，让它在沙漠里也能取水生存。
自然生物这些适者生存的智慧，在亿万年间演化而成。本地一家从事生态与仿生设计咨询顾问的公司bioSEA问，为何人类不从它们身上学习，帮助我们度过地球暖化的种种奇难杂症呢？
bioSEA获新加坡设计理事会“好设计研究”（Good Design Research）计划资助，推出工具书《热带建筑表皮的仿生智慧》（Biomimicry for Tropical Building Skins — A Design Toolkit to Manage Thermal Comfort Using Nature’s Genius），阐述如何从生物构造汲取知识来处理和解决热带建筑的舒适性（thermal comfort）。
bioSEA联合创办人，也是书的主编之一的阿努克（Anuj Jain，38岁）说：“我们生活的水泥森林很易聚热，整座城市暖化日益加剧，在未来几十年内，会增加两摄氏，我们须要用被动的冷却（passive cooling）方式来降低温度，减碳节能。大自然能给予我们复杂的问题提供解决的灵感。我们希望这本书像一颗种子，种在建筑业者脑海里，慢慢开花结果，让他们学着观察大自然，从中汲取灵感解决问题。”
发明家、科学家、设计师从大自然与生物得到新发明与设计的灵感并非新鲜事。我们熟悉的魔鬼貼（也称魔术贴，Velcro）便是瑞士工程师George de Mestral在1950年代某次去狩猎回家时，发现牛蒡毛刺贴在他衣服上而得到灵感，设计出来的。医学家也观察到大壁虎脚板的构造让它们能粘在墙上爬行而得到灵感，设计出无需针线缝合伤口的新方法。工程师观察了翠鸟的鸟喙设计出磁悬浮子弹头列车，成功地增加车速之余又能减低列车飞速行驶时的声震效应（sonic boom effect）。
在全球推动仿生学
然而，我们现在会把从大自然汲取与模仿的智慧归类为仿生学（biomimicry），这得归功于美国生物学作者珍妮班娜斯（Janine Benyus）。她在1997年访问了多位科学家、工程师与发明家，将他们对生物生存功能性策略的观察转化成创新的科技写成故事，结集成她重要的著作《仿生学：从大自然获得灵感的革新创意》（Biomimicry: Innovation Inspired by Nature）。在她发明“biomimicry”一词之前，类似的仿生学概念也称为“bionics”、生物工程学（bio-engineering）和“biomimetics”。
珍妮在1998年开创仿生学顾问公司“Biomimicry 3.8”，为耐吉、波音、IDEO、P&G等跨国公司提供咨询顾问。公司名称里的“3.8”指的是地球生物所经历的38亿年演化过程。2006年，她联合创办了非牟利机构“仿生学机构”（Biomimicry Institute），大力鼓励人们将生物学纳入设计之中，成为设计再自然不过的环节。她的机构每年举办全球仿生学设计比赛，发动全球仿生学网络数以万计的学生与业者用仿生学思维来解决永续发展方面的难题，并让参加者任用她所设立，世上最全面的仿生学数据库“问自然”（AskNature）。
阿努克在新加坡国立大学修读生态学博士班时就特地飞到美国与珍妮学习，考获仿生学专业证书。他透露：“仿生学机构每年精挑细选16名来自世界各地的学生跟珍妮学习。学习班里很少亚洲人，我那年是唯一的新加坡代表。”
《热带建筑表皮的仿生智慧》另一名主编，bioSEA的设计与生态研究学家（Design and Research Ecologist）莎萝妮（Saloni Swaminathan，24岁）指出：“当下与生物挂钩的创意和设计不少，但人们对其中的术语一知半解，但它们有特定的意思，是不能交替使用的。”譬如，“亲生物设计”（biophilic design）指的大多数是透过空中花园、室内花园、垂直花园等来增加居住者与大自然生态联系的建筑空间设计。新加坡皮克林宾乐雅臻选酒店（ Parkroyal Collection Pickering hotel ）和星耀樟宜（Jewel Changi Airport）便是其中的佼佼者。“生物形态”（biomorphic）指的则是一种指向或激起人对生物、植物或人体想象的抽象形态。
各地仿生建筑设计借鉴生物生态
《热》这本150页的工具书罗列超过50个来自世界各地的仿生建筑设计案例，深入讲解仿生设计概念，并列举仿生建筑设计如何从大象、甲壳虫、鱼、猫头鹰、水藻、白蚁丘、仙人掌、松果等的生存与生长特质汲取灵感，应用在建材和建筑表皮上，叫人脑洞大开。电子版工具书售价18新元，可在官网购买https://biomimicry.biosea.sg/order/。
书里三个案例——大象、纳米布沙漠甲虫与白蚁丘——揭示建筑师如何运用这些生物的特质来为建筑降温。bioSEA也用3D打印方式，将它们的特质印制在小砖块和小瓷砖上，让建筑师构想要如何用在建筑外观上。
莎萝妮说，白蚁丘的构造很特别，有着一系列高过白蚁巢的排气囱，丘上的小孔吸收热气后，再通过排气囱排出来，制造了一个天然的“空调”系统。非洲津巴布韦建筑师Mick Pearce就将白蚁丘的构造理念用在当地的Eastgate Centre商场办公大楼的设计上，通过透气孔与排气囱为整栋建筑制造出天然的空调系统。这也是到目前为止世上将自然通风概念运用得如此透彻、出神入化的现代建筑。阿努克也从白蚁丘获得灵感，设计出更具渗透性（porous）的多孔墙砖，透过困住空气而增加墙壁的降温功效。
纳米布沙漠甲虫在进化过程中“掌握”了一种独特的取水方法。 它们外壳上一排排凸出来的纹理有超级亲水（superhydrophilic）功能；凹槽则有着超级防水（superhydrophobic）功能。甲虫晚上会将臀部翘高，让整个身体呈现35到45度的斜度来凝聚沙漠夜晚雾气里的水蒸气，当水珠越聚越大时就会沿着甲虫弓形的后背滚入口中。2006年，美国麻省理工学院的科学家迈克鲁伯纳（Michael Rubner）联同牛津大学，利用纳米粒子层研制出一种可从雾或露水中吸收水分供人饮用的奇妙材料。
bioSEA模仿纳米布沙漠甲虫的外壳，3D打印出24款不同密度凸点的瓷砖，将它们以35到45度倾斜，测试出凝聚水珠的功能。阿努克认为，纳米布沙漠甲虫能给予设计师提示，思考如何增加建筑的集水功能，以及怎样为热带室内空间降温等。
莎萝妮指出，大象这庞然大物走过烈日高照的草原，长时间曝晒，自然有许多降低体温，保持凉爽的方式，它皮肤上的皱褶便是与生俱来控温的好帮手。她说：“就像原始人身上的毛发有把空气困住降温的功能，大象皮肤上的皱褶和缝隙也有同样的功能。大象喜欢泥浴，喜欢往身上泼水，是因为它们的皮肤就像海绵，能把水分困住，并均匀地分布到全身，达到降温效果。”bioSEA也将大象皮肤上的缝隙和皱褶打印在砖块上，测试这样的仿生设计建材若用在建筑表面，能否达到相同的降温效果。
阿努克列举海内外两栋成功应用仿生理念的建筑设计。
巴西Votu酒店的自然通风设计便是从草原犬鼠（也称土拨鼠，Prairie Dog）和仙人掌取经。聪明的草原犬鼠原来与生俱来就知晓白努利原理（Bernoulli’s Principle）的流体力学。它们挖掘地洞时，会在一端挖出较高的洞穴，两个高低不一的洞穴口所造成的高低气压会促成源源不断的空气流通。Votu酒店设计师就模仿草原犬鼠，为酒店每个房间的天花板设计了不同高低的倾斜度，天花板两端不同高度的缝隙能确保房间内空气自然流通。房间外观的木条排列则模仿仙人掌的构造，以取得降温效果。仙人掌的凹凸外形，让它在不同日照时段，一面曝露在日光里，一面则在阴影里，这样的温差促使仙人掌表面空气流通，减少热能的吸收，形成自然降温。
阿努克说，新加坡科技设计大学（SUTD）旗下的“动力装配实验室”（Dynamic Assemblies Lab）的一个团队，2020年就从海星幼虫（Starfish Larvae）得到灵感组装了“编织图案流动凉亭”（Knit Patterned Flow Pavilion）：“海星幼虫会改变它们身上的毛的方向来控制水流漩涡，使它们能在水里游动。团队应用海星幼虫的构造制作凉亭，并模拟大自然时刮时歇的风速，发现这样不断调节流动的风，比速度固定持续不变吹动的人造风更让人感到舒适清凉。”
他也指出，松果（pine cone）潮湿时会收缩，遇热便会敞开；含羞草感受到压力时会收缩；花朵因阳光照射而开闭，这些植物与冷热、光暗的互动也可以应用在建筑的外在设计，让建筑外壳、表皮能根据日光照射而开关，达成降温效果。
阿努克说：“我们最终最乐于看见的是建筑师、设计师能将这些不同的仿生研究、理念集中应用在同一栋建筑，集大成。这么一来，世人就能在同个地方见证亘古的大自然智慧是怎么透过人的智慧应用在当代空间，解决人类所面对的气候变化问题。”
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