向生物學習設計跟解決方案! Janine Benyus shares nature's designs

不管是自然界的生物或是人類所面臨的都是同一個物理世界, 所以許多人類面對的技術跟設計問題自然界的生物早已處理過並找出了好方法. 比較自然生物跟人類處理跟製造物品最大的不同是人類幾乎都是利用破壞環境跟產生多數廢物的方式製造少數有用的東西, 就像是電子產品的生產總是伴隨著有毒物的排放.而生物的解決方案總是幾乎沒有廢棄物考且不會破壞週遭的環境, 因為這樣才能確保自身種族的生存. 以這觀點來看, 人類的科技比起大自然的方案還處在很初階的階段. 講者以貝殼生長控制為例, 說明簡單的蛋白質釋放控制就可以調節貝殼結晶的成長跟終止, 說明大自然早就處理了很多工程物理問題. 生物科學的在未來不僅是了解生物做了什麼, 還要能從中找出邏輯利用生物的解決方案來引導人類找到更合理更跟環境相容的工程設計技術. 裡面列舉了12個最有可能改變目前技術的仿生技術,分別是:自主裝,CO2固定作用與光能利用, 生物力學外型設計, 光子晶體與自潔表面, 水氣凝聚, 礦物分離, 綠色化學, 可控制分解結構, 乾燥與修復保存, 感知與反應, 生產且肥沃土地, 環境友善技術等. 對每種技術都提出可能的應用的構想,期許一個新的仿生物方案的新工程典範.


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連接生態與醫學新典範的互動裝置! Natalie Jeremijenko: The art of the eco-mindshift

傳統的醫學在解除治療人的病痛,所以窮究人體的生理跟藥物機轉, 希望找出控制的方式. 不過現在人們開始注意到, 人的健康其實跟周圍環境跟生活型態有很密切的關係. 像是很多精神疾病, 慢性疾病或是代謝疾病(憂鬱,癌症, 氣喘, 肥胖, 糖尿病..等等)都不再只是人體的問題, 而是人處在一個什麼樣的環境. 當然這樣問題不是單一作為能夠解決的, 這個演講是介紹一些目前試圖喚醒人們對這樣健康概念所做的實驗性嘗試. 一個跟環境有關的問題裡包含了科學問題, 也包含了喚醒人們注意的問題, 演講人所採取的方式是利用把互動裝置加入環境的概念, 讓一些原本不容易被注意到的問題能被注意到並同時希望能加以改善. 例子包括了都室的污水與綠化, 跟動物的互動, 生態建築等. 雖然不一定都有實用性, 不過利用互動科技把原本跟跟人類無法互動的物體變成可以互動的對象, 近而擴展了人對環境的認識, 讓環境是生活的一部分, 是健康的一部分的概念能被推廣.


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當電子產品變成流行-隱藏的成本! The Story of Electronics

電子用品帶給人很多便利, 但是常常會發現現在的電子用品變成像是流行商品, 一樣產品可以在短短幾年間出到四五代卻被視為理所當然. 幾年下來家中總會累積很多不同接頭的電源供應器, 常常都是5V,可是卻因為接頭有一點小差異而不能使用. 電子產品是科技的結晶, 但是現在電子產品追求的不再是實用耐用而是變成類似流行商品, 有一點小改變就改款推新. 為了一點新的功能就必須丟棄舊產品, 而且常常舊產品的配件也因為沒有相容性, 同時失去作用. 因為快速改款, 零件批次生產, 讓維修變的困難. 常常買新的比修舊的更便宜划算. 這樣的經濟模式背後的假設是資源無限, 生產除了產生效用沒有對環境的副作用, 所以誰能做做好的產品就該不停的改版進步, 讓消費者可以一直更新. 但是實際上地球資源有限, 生產的過程跟廢棄物處理的過程會破壞環境, 減少人可以生存的空間. 這樣的邊際社會成本卻因為不在生產者的成本內,而在消費的邏輯裡被忽視. 這影片說明這樣的消費模式對資源跟環境有多大的傷害. 當這樣的社會成本能被包含進生產的成本時, 這樣的消費方式才有可能被改變, 讓各種產品有更模組化更容易維修跟回收的設計.

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海耶克跟凱因斯的人群實驗! Fear the Boom and Bust -Hayek vs. Keynes

經濟學討論人群互動的成因跟結果, 不過因為術語跟歷史的分析背景讓主要的故事都變的不能理解或是常常只能看到片面的討論. 以外星人不了解人類動機的眼光來看, 對整體人類而言, 就如同所有的生物一樣, 人能產生對本身生存有價值的事情有兩類, 一類是對外界資源消耗利用, 另一類是經由人類的互動來產生人類需要的東西. 因為金錢是主要人交換互動時所使用的介質,所以關於金錢有很多討論. 影片裡, 以凱因斯的眼光, 只要把金錢注入這互動體系, 就會讓人跟人之間的互動增加, 讓人類所需要的東西經由互動而生產出來. 不管這樣的注入是以什麼樣的名義, 政府投資也好, 舉債也好甚至戰爭也好. 金錢只是人類互動所需的代幣, 重點是讓整體互動增加, 社會才能經由互動來產生價值. 以海耶克的眼光, 好的金錢流動能幫助人的互動產生正面的價值,不好的金錢流動, 只會把人的互動引導到沒有價值的事情上. 如果讓政府可以任意藉由任何方式來控制金錢的注入, 只會讓很多不合理的互動經由這樣的過程產生, 把人互動的因為引導到錯誤的方向而使能產生價值降低, 即使互動的量增加. 另外,就算金錢的量可以人為操作, 可是人類依賴的資源不會因為這樣就增加, 不合理的資本結構除了對人類的互動是浪費, 也會破壞對天然資源的合理使用. 兩種觀點其實是一個故事的兩面. 其實關於資源的利用跟群體的互動. 人類跟其他生物族群都面臨同樣的問題. 只是這樣的故事在人類身上被更多東西所掩蓋了.

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亞洲高山冰雪融化威脅數百萬人糧食安全

http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/328/5984/1382

6月14號消息，最新《科學》期刊的一篇研究結果發現，喜馬拉雅山及青藏高原地區冰川及積雪不斷融化，威脅亞洲地區數百萬人的糧食安全，其中巴基斯坦所受打擊可能最為嚴重。

據路透社報道，該研究的主要作者Walter Immerzeel及其團隊仔細研究了冰雪融水對於每條河流的重要性，考察了喜馬拉雅山及青藏高原地區的冰川變化，及全球變暖對於來自上游地區水供應與糧食安全的影響。

研究結果表明，雅魯藏布江與印度河流域最容易受氣候變化所致的水流量降低影響，威脅約6,000萬人的糧食安全，這大致相當於整個意大利的人口。

但數據不足與測量站等問題阻礙科研人員更加精確地測量氣候變化對特定國家的影響程度、未來幾十年受影響人口數字及對農作物的可能影響等。
http://big5.soundofhope.org/programs/162/161841-1.asp

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水母: 我來幫忙攪拌海水了! Jellyfish stir up oceans

傳統對海洋物質輸送的研究不外乎洋流跟潮汐, 現在又多了一項了- 生物的攪拌! 科學家研究像是水母這樣的動物在游泳的時候到底帶動混合了多少的水. 利用注射染料粒子在水母周圍, 再利用雷射粒子分析的技術, 水在水母周圍的流動就清楚的顯示出來了. 根據科學家計算, 經由這樣生物運動所帶動的海水攪拌, 幾乎跟洋流或潮汐是差不多的數量級. 這表示以後計算海洋物質傳輸能力的時候不能再忘了生物了!

相關學術文獻
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Bill Davenhall：健康本於環境

住在哪兒如同食物和基因很大程度上影響著你的健康,但是卻未成為你醫療記錄的一部分.在TEDMED ，Bill Davenhall 將為你展示那些被忽略的官方地理數據，這些數據可以通過手機GPS應用程序幫助建立以供醫生瞭解。我們將其稱為地理處方。


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簡珀英特 她在生態圈2中所生活的2年

簡珀英特講訴她在生態圈2中所生活的2年20分鐘--一個激發她去探索我們如何在艱苦的環境中延續生命的體驗。這是第一個由TEDx所獨立舉辦的TED會議，是在美國南加州大學舉辦的。

http://www.ted.com/talks/lang/chi_hans/jane_poynter_life_in_biosphere_2.html
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Willie Smits 修復雨林

透過複雜的生態學，生物學家Willie Smits發掘一個重新植林的快捷方式，在婆羅洲救回了許多棲息於當地的紅毛猩猩，進而創造出一個得以修復脆弱生態系統的藍圖。

http://www.ted.com/talks/lang/chi_hans/willie_smits_restores_a_rainforest.html
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丹尼斯-范-恩格勒斯多普(Dennis vanEngelsdorp)：為蜜蜂們求情

蜜蜂們正在成群的死去。什麼原因呢？養蜂帶頭人丹尼斯-范-恩格勒斯多普(Dennis vanEngelsdorp)給我們揭示了這些溫順的、被誤解的生物在大自然中的重要性和背後令人擔憂的消失之謎。
-這篇演講是討論蜜蜂的消失. 其實不只蜜蜂消失,一樣對傳粉很重要的蝙蝠也在消失中. 影片提出也許是整體自然環境在經歷一種失調的變化. 最後提到希望每個人能在自家周圍幫助環境的生態, 別用人工的佈置抹殺破壞我們的生態環境.

http://www.ted.com/talks/lang/chi_hans/dennis_vanengelsdorp_a_plea_for_bees.html
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珍古德 黑猩猩研究到環境保護

在這演講裡珍古德介紹了黑猩猩, 說明我們可以從這些人類的近親上發現人跟動物的界線其實不是那麼明顯. 也因為關心黑猩猩讓她體會到除非也幫助非洲在周圍生活的人 , 不然保護環境不可能實現. 她也講述了一些社區計畫, 提醒人們給那些需要的人自立的機會才是未來的希望.

http://www.ted.com/talks/lang/chi_hans/jane_goodall_at_tedglobal_07.html
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古氏樹袋鼠 眼睛看出去的世界 Tree Kangaroos

研究生態是一個很需要耐心韌性的工作,看看研究人員怎麼把攝影機放到古氏樹袋鼠身上,然後用它們的眼睛看到雨林頂端的世界! (好可愛的動物)

相關學術文獻
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電腦模擬與生態研究! The Start of Nature - Virtual Growth

生態的研究往往牽涉到很多不同的環境物理跟生物的因素, 常常不能經由單一研究給出合適的訊息. 傳統上生態研究是出野外, 到目的樣區採集需要的資料然後加以分析. 現在經由資訊科技的幫助, 生態的研究也開始能跟一些科學一樣, 開始採取實驗, 模擬, 全域量測的研究方式了! 這影像是介紹一個生態研究計畫, 一方面有固定的樣區, 一方面用電腦建立全部樣區的物理模型, 然後在這樣區裡面埋下上百個量測器去量測土壤的導電度 (跟含水量密切相關) 分析到底這樣區在什麼情況下會有什麼樣的變化. 研究人員希望經由這樣的方式可以給出土壤, 水還有生物之間互動的關係. 這樣的計畫還不多, 不過或許經由這樣的研究途徑, 會給出生態學帶來更進一步的發展!


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向昆蟲建築師學習 ! Insect architectu

很多社會性的昆蟲都有築巢的行為. 不同於人類可以畫設計圖, 這些昆蟲建築師利用了演化帶來的威力, 只要依照簡單的規則就可以做出舒適的建築! 第一個介紹的例子是白蟻, Termites, 牠們可以做出很大的巢並利用孔洞的的設計來維持巨大巢內的溫度跟溼度. 這種通風的設計或許可以幫助人們建立更環保, 少些空調需求的建築. 另一個介紹的是胡蜂, paper wasps, 牠們會建立很有規則充滿六角形小房間的巢. 研究人員利用提供他們有顏色的紙來觀察建造的次序跟規則, 發現他們是觀察局部的情況來決定下一個建立小房間的位置, 這樣就可以實現多隻蜂一起工作的分工. 這種方式或許可以提供建立建築的時候另一種可能的進行方式.


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蘭花對蜂的性欺騙! Orchid's sexual deception triggers ejaculation

一般知道為了讓蜂類幫忙傳粉, 很多花會用香氣跟花蜜來吸引. 但是這種演化的力量有時候比我們想像的還要大. 研究人員發現一種澳洲牛舌蘭Australian tongue orchids會利用香氣來假裝自己是母蜂, 使得公蜂與其交配. 不過當然牛舌蘭的不能跟公蜂真的交配, 目的只是希望公蜂在進行交配的動作時能多沾一點花粉, 幫忙傳粉, 可是傻傻的公蜂卻會完成整個交配的過程. 這影片就是介紹這樣的過程. 研究人員在花裡可以找到公蜂的精子, 也發現越能欺騙讓公蜂來完成交配程序的牛舌蘭傳粉的能力就越好.


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野生辣椒變辣的秘密! Hot Chili Secret

很多人愛吃辣, 但是辣椒為什麼會辣呢? 化學上的解釋很簡單, 因為辣椒含有辣椒素, Capsaicine, 會刺激神經. 但是為什麼辣椒要讓自己變的那麼辣呢? 不用說這又是演化給的神秘武器. 研究人員研究野外的辣椒分布, 發現辣的辣椒其實跟不辣的辣椒常常生長在差不多位置, 可是會辣的辣椒卻常常被吃. 吃他的有小蟲跟真菌. 當小蟲挖了辣椒一口以後, 真菌就會侵入辣椒, 把種子吃光光. 研究人員發現, Capsaicine在真菌培養的環境可以抑制真菌的生長, 說明了這種分子武器本來可能是設計用來對付真菌的, 以保護自己的種子. 下次吃到辣椒的時候可以想想這原來是植物用來克制真菌的秘密武器!

學術文獻
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