圖一、電影中湯姆克魯斯戴上手套學壁虎攀簷，該項仿生發明已應用於美國軍事領域。

圖片來源：filmdrunk

走出大螢幕回到現實世界，美國猶他州立大學(Utah State University)學生從壁虎攀爬牆壁獲得靈感，發明一款吸盤爬牆機(Ascending Aggies) ，透過強大的吸力讓人類可以吸附於牆壁向上行走，這項發明已獲得美國軍方5萬美元資助。

「仿生科技」是一種仿效生物38億年演化經驗的科技，「仿生學」（Biomimicry）一詞於1997年才正式出現，是美國生物學家珍妮‧班亞斯（Janine Benyus）在其著作《人類的出路—探尋生物模擬的奧妙（Biomimicry: Innovation Inspired by Nature）》書中首次使用，仿生是瞭解自然並向自然取經的過程。

根據美國費爾馬尼安商業與經濟研究所(Fermanian Business & Economic Institute，FBEI)研究預測，2030年全球仿生相關產業將創造1.6兆美元GDP的產值，其中5,000億都是用在節省能源損耗，光是在美國，就能創造240萬個工作機會。

圖二、珍妮‧班亞斯甫於今年6月首度來台參加「2014國際仿生科技論壇」，
並見證台灣成立第一個仿生科技發展協會籌備處。

圖片來源：「2014國際仿生科技論壇」主辦單位

珍妮‧班亞斯演講時指出，仿生學的研究數量每隔二至三年就增加一倍，相較其他學門是飛快發展，新產品和全世界的接受度也不斷提高。仿生學追求的就是「創新」，這點和台灣企業發展的精神很像，她認為未來亞洲將在仿生學發展上扮演重要角色，尤其台灣是個島國，島國上的居民應該更重視如何在大自然環境中自給自足，因此台灣很適合發展仿生科技。

比起一般工業科技，仿生科技具有三項重要優勢，讓仿生儼然成為新一代顯學：
1.低成本 : 大自然並不會耗費過多能源或能量，來製造自己所需；
2.低污染：大自然不會生產對自己有害的物質，廢棄物或毒素的產出微乎其微；
3.高效能: 例如光合作用下，葉綠素對太陽光的高轉換率，並非目前人類技術可達成。

無處不見的仿生科技應用 創造數十億美元商機

雖然仿生學發展不過短短17年，已經創造數十億美元的商機，仿生應用橫跨建築、交通工具、材料、紡織、生醫、食品、機械等各種領域，「應用無界限」正是仿生學最大的優勢，新創企業以及大型公司紛紛運用仿生科技進行實驗，包括JR西日本(JR West)、耐吉(Nike)、日產(Nissan)、帝人(Teijin)、空中巴士(Airbus)、波音(Boeing)、英特飛(Interface)、高通(Qualcomm)等，都將仿生科技運用在產品設計製造上。

台灣經濟研究院生物科技產業研究中心主任孫智麗在論壇中指出，根據國際研究顯示，仿生科技將成為潛在重要經濟體，相關學術研究仍以美國為首，英國、德國、日本、中國均積極發展仿生學，以仿生學為基礎的設計製造過程，比傳統生產方式更節省原料，仿生科技的影響也橫跨各產業領域，其中又以製造業最為顯著。

案例一、來自蝴蝶的創意 綠色顯示器技術實現低功耗

珍妮‧班亞斯特別提到高通（Qualcomm）在台灣製造的的Mirasol顯示器，便是藉由模擬大自然蝴蝶翅膀的結構，使用光學薄膜與微機電結構創造一個具備雙穩態、永保連線特質的反射式螢幕，螢幕還擁有節能及如紙般的閱讀性。

圖三、高通模擬蝴蝶振翅開發出Mirasol顯示面板。

圖片來源：Qualcomm

Mirasol顯示技器以「干涉測量調節」（Interferometric Modulator, IMOD，IMOD）的反射技術為基礎，模擬蝴蝶拍動翅膀時創造生動色彩的現象，設計出這種新顯示螢幕，不但耗能低，還能讓使用者能在多種光線環境下觀看內容，而且光線越強，顯示螢幕就越清楚，在陽光底下觀看螢幕也沒問題。高通不僅運用Mirasol技術開發出閱讀器，也進一步推出智慧型手表，未來相關技術運用可望越來越普及。

圖四、高通IMOD專利名稱「傳輸模式中之干涉調變器」（INTERFEROMETRIC MODULATOR IN TRANSMISSION MODE），USPTO專利證號：7,944,604。

圖片來源：TIPO，專利公開號 200944470 

圖五、高通推出的智慧型手錶Qualcomm Toq，即是採用蝴蝶振翅的技術原理

圖片來源：https://toq.qualcomm.com/

案例二、蓮花效應：來自大自然的功能性塗裝技術

「蓮花效應」（Lotus Effect）是指蓮葉表面具有超疏水性以及自潔（self-cleaning）的特性。植物學家研究蓮葉表面發現，蓮葉有一個自然潔淨的機制，可保持潔淨而不被沾污，葉面上具有奈米規則排列的粗糙結構表面，是保護蓮葉不被污染的主要因素，即使污染物附著於其上，也可輕易地以水沖刷帶走，達到自清潔效果。

圖六、水滴在蓮葉表面的示意圖
 
圖片來源：http://zh.wikipedia.org

事實上，不僅是蓮葉上具有表面自潔的特性，像是部份的植物與雁、鴨等動物，也都有類似的自潔機制。若能開發仿造蓮葉具自潔功能的疏水塗料、塗裝技術製程，運用在大樓帷幕玻璃、汽機車、飛機、船舶及等基材表面，可達到疏水自潔、省能節能的效果。

Sto公司StoCoat Lotusan塗料

德國Sto公司所開發出的StoCoat Lotusan牆面塗料，概念即是仿效蓮葉表面的排水功能，當水接觸到這種塗料時，會像在蓮葉表面一樣滑開，同時將原本附著在牆面上的灰塵一併洗去，保持牆面的乾淨，這種具有自淨功能的塗料，適合用在有斜度或垂直的外牆，以及氣候多雨的地區。

Sto公司也將此種塗料向美國專利商標局（USPTO）申請專利（專利名稱：Coating material，專利號碼：7,955,430），根據專利的請求項，此塗料包括一結合劑和至少一種填料，可經由光催化作用分解形成微結構，達到自行清潔表面的功能。

圖七、紐西蘭奧克蘭機場的諾富特酒店，外觀就是使用StoCoat Lotusan塗料防污。

圖片來源：http://www.surfacematters.co.nz

案例三、向緩步動物學習的生物儲存系統

當緩步動物遇上乾旱等不良環境時，可將身體的水份大幅降低、身體萎縮，停止新陳代謝，但當環境好轉時，身體又可以再復甦過來。美國聖地亞哥的Biomatrica生技公司，開發出的生物樣品儲存裝置，就是仿效緩步類動物和鹽水蝦，如何在低濕度或無水的環境下，保持其多孔結構生物體維持乾燥的過程。Biomatrica主要的產品功能是維護和穩定生物樣品，只要能將敏感的生物樣品維持穩定，就可儲存以供未來使用。

Biomatrica將保存生物樣品的裝置，設計為一個儲放樣品的托盤，並申請美國專利，專利名稱為「樣品儲存裝置」（Sample storage device）。採用仿生技術的競爭優勢是降低存儲成本，不需要昂貴耗能的冷藏系統，就可以在室溫下保存生物樣本。

圖八、Biomatrica公司「樣品儲存裝置」專利圖示。

圖片來源：USPTO，專利證號：D574,505。

自2010年以來，Biomatrica已經發布數個保護不同類型的DNA、核糖核酸（RNA）及各種細菌的新產品，銷售額也成長50％。不過 Biomatrica在市場上要面對的阻力，是必須說服公司願意掏出資金，從傳統的冷庫系統切換到Biomatrica系統。

案例四、師法自然界循環的廢水處理系統

紐西蘭Biolytix公司的Biopod，是一種類似自然界循環的廢水處理系統，只要提供此系統所需的氧氣，它就能利用蛆蟲、甲蟲與微生物來分解廢水中的物質，使其成為有用的腐植質，並淨化廢棄物中的水分用於灌溉。BioPod讓「大自然來為人類工作」，充分利用污水、衛生紙和餐廚垃圾等廢棄的能源作為滋養，不像傳統的廢棄物處理設施需大量電力，低用電量是此系統另一項特點，所以偏遠地區也能適用。

圖九、Biolytix的Biopod廢水處理系統，利用微生物有效處理廢水。

圖片來源：Biolytix官網 http://www.biolytix.com/products/

關於仿生科技 台灣可以如何走？

比起歐美各國，甚至鄰近的日本、大陸，台灣仿生產業的潛力仍待挖掘，仿生的專利申請也在起步階段，詳請見表一。

珍妮‧班亞斯來台實際觀察後認為，台灣整體環境就好比一座熱帶雨林，若能多了解自然的設計原理來運用，就可以避免過度倚賴化學物質。自然界是由所有動、植物組成一個巨大的食物鏈，如果工業園區也採用此概念，那麼A公司所製造的廢棄物，可以成為B公司的原料。

珍妮‧班亞斯建議，台灣若要發展仿生科技，不應僅限於學術圈，應由政府進一步建立創新中心，將學生或研究的計畫落實在實務界；此外經費來源是重要的問題，可採取專利授權模式，授權關費用再繼續投入於仿生研究中。此外，也可以借重企業界的投資，推動與整合學界的研發，建構屬於台灣的仿生經濟藍圖。

Facebook 按讚馬上加入北美智權報粉絲團