Bạn có bao giờ nhận thấy rằng những sáng tạo hữu hiệu của con người đa phần được mô phỏng từ thiên nhiên không? Từ các tòa nhà được thiết kế như gò mối đến các tòa nhà tự phục hồi được phát triển bằng cách sử dụng vi khuẩn trong bê tông; phỏng sinh học là cách tiếp cận phi thường để giải quyết vấn đề một cách bền vững.

Phỏng Sinh học - Biomimicry (còn được biết đến là phỏng sinh) được Otto Schmidt tạo ra vào những năm 1950 đã mô tả việc chuyển đổi các ý tưởng và các chất liệu tương tự từ sinh học sang công nghệ.^[1] Đó là sự bắt chước lại các mô hình, hệ thống và các yếu tố tự nhiên nhằm mục đích giải quyết các vấn đề phức tạp của con người. Biomimetics và biomimicry có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp cổ đại: bios (cuộc sống) và mimesis (bắt chước) là sự bắt chước hay bắt chước.

Sử dụng bản chất tự nhiên để giải quyết vấn đề

Bản chất tự nhiên hiện đã giải quyết những vấn đề cho chúng ta. Nó tùy thuộc vào việc chúng ta khám phá ra những cách thức để tận dụng tự nhiên như thế nào. Tự nhiên là một nguồn cảm hứng hấp dẫn. Nó cho ta thấy mọi sinh vật là độc nhất và làm thế nào chúng có thể thích nghi với môi trường sống.^[2]

"Tự nhiên là một nguồn cảm hứng của trí tưởng tượng bởi sự cần thiết của nó và nó đã giải quyết được rất nhiều vấn đề mà ngày nay chúng ta đang phải chật vật với chúng.” – Janine Benyus

Tự nhiên có thể đáp ứng được nhu cầu của chính nó và tìm ra được những giải pháp hữu hiệu. Khi làm như vậy, tự nhiên tiến hóa và tồn tại qua vô số thế hệ. Hơn nữa, phỏng sinh học có thể được áp dụng để thay đổi hoàn toàn cách chúng ta vận hành, tiến hành kinh doanh và thậm chí là giao tiếp. Chúng ta hãy cùng xem cách phỏng sinh học được áp dụng ở ba cấp độ:^[3]

1. Những hình thức tự nhiên của các sinh vật là nguồn cảm hứng. Ví dụ, sao chép lại cấu trúc của vỏ sò sẽ hướng đến việc xây dựng được các tòa nhà kiên cố hơn.
2. Quá trình tự nhiên dẫn đến việc vật liệu trở nên bền vững hơn. Ví dụ, sao chép lại các quá trình hóa học như quang hợp.
3. Hệ sinh thái. Ví dụ, sao chép lại các nguyên tắc về mặt chức năng của một hệ sinh thái.

Điều hành một tổ chức như một khu rừng gỗ đỏ

Jay Harman viết trong cuốn sách Nghệ thuật mô phỏng từ cá mập, rằng một doanh nghiệp nên được điều hành như một khu rừng gỗ đỏ. Harman cho chúng ta biết rằng một khu rừng trưởng thành là một nhà sản xuất hoàn toàn tự duy trì sự đa dạng và phong phú của chính nó. Ông đã nói thế này,

Nhiều doanh nghiệp hoạt động giống như một loại cỏ xâm lấn, trong đó chiến lược của họ là lan nhanh vào một khu vực, cắm rễ nông và sử dụng nguồn tài nguyên địa phương nhiều hơn.

Về cơ bản, chúng ta đang lấn át và phá hủy môi trường sống của chính chúng ta. Trong cuốn sách Phỏng sinh học của mình, Janine Benyus đã phác thảo cách chúng ta nên điều hành công ty của mình giống như một khu rừng gỗ đỏ. Trong hình ảnh dưới đây, tôi đã phác thảo quá trình suy nghĩ của bà ấy để điều hành một tổ chức như một khu rừng gỗ đỏ.

Benyus mô tả mười cách chính để vận hành như một khu rừng, tạo điều kiện thuận lợi để chúng ta có thể tiến xa hơn trong tương lai.

1. Sử dụng chất thải như một nguồn tài nguyên.
2. Đa dạng hóa và hợp tác với các loài khác để tận dụng triệt để môi trường sống.
3. Tập hợp và sử dụng năng lượng hiệu quả.
4. Tối ưu hóa hơn là tối đa hóa.
5. Sử dụng vật liệu một cách tiết kiệm.
6. Đừng làm cuộc sống của bạn rơi vào bế tắc.
7. Hãy sử dụng hợp lý thay làm cạn kiệt nguồn tài nguyên..
8. Duy trì sự cân bằng với sinh quyển.
9. Tiếp tục cung cấp thông tin.
10. Cửa hàng địa phương.

Những ví dụ về phỏng sinh học

Hãy cùng xem xét một số ví dụ về phỏng sinh học trong thực tiễn.

Băng tắc kè

Tàu cao tốc

Xi măng san hô

Hệ thống làm mát thụ động trong các tòa nhà

Tòa nhà tự phục hồi

Thu thập nước ngọt

Một sự thay đổi điển hình trong cách nghĩ của chúng ta

Phỏng sinh học cung cấp cho chúng ta một phương thức độc đáo để xem xét và giải quyết vấn đề. Ví dụ: bằng cách xem xét một khu rừng, chúng ta thấy rằng những cá thể trong một khu rừng đang tích cực liên lạc với nhau.

"Về cơ bản, phỏng sinh học đang thực hiện một thử thách về thiết kế để tìm ra một hệ sinh thái có thể giải quyết thách thức đó và thực sự cố gắng mô phỏng những gì bạn học được." – Janine Benyus

Tương tự như cách mạng Internet hoạt động, sự kết nối diễn ra giữa nấm ký sinh và các loại cây trồng. Tuy nhiên, giống như Internet, nó cũng dễ bị tội phạm mạng, khủng bố và thậm chí là chiến tranh.^[4]

Vì vậy, tại sao không kiểm soát tội phạm mạng bằng cách kiểm tra các mối đe dọa của kết nối nấm? Làm thế nào chúng ta có thể làm điều này? Bằng cách sử dụng phỏng sinh học như một phương pháp giải quyết vấn đề. Hãy cùng xem điều này được thực hiện như thế nào.

Chiến lược sinh học và ý tưởng truyền cảm hứng

AskNature.org là một nguồn tài nguyên mạnh mẽ và miễn phí được sử dụng để khám phá các công nghệ sinh học. Nó cung cấp một phương thức để tìm các chiến lược sinh học, truyền cảm hứng cho các ý tưởng và tài nguyên cho các vấn đề sử dụng tự nhiên.

Ví dụ, chúng ta muốn tìm giải pháp cho an ninh mạng. Bằng cách đơn giản là nhập vào "an ninh mạng", chúng ta sẽ được giới thiệu về các chiến lược độc đáo sử dụng tự nhiên để giải quyết vấn đề (xem hình ảnh bên dưới). Một chiến lược như vậy là xem xét dựa trên cách mà các tuyến trong cơ thể những con thỏ biển tiết ra hai hợp chất bảo vệ sinh vật khỏi động vật ăn thịt bằng cách phản ứng với nhau để tạo ra một hỗn hợp không hấp dẫn của hydro peroxide và hóa chất hữu cơ. Hãy lướt qua cách mà phương thức này được ứng dụng vào an ninh mạng.

Bước #1: Xác định rõ ràng thách thức mà chúng ta đang cố gắng giải quyết

Cải thiện lỗ hổng an ninh mạng.

Bước #2: Tìm kiếm các chất tương tự sinh học và/hoặc ẩn dụ

Bước #3: Xác định xem vấn đề có liên quan đến hình thức, chức năng hoặc hệ sinh thái

Hình thức tuân theo chức năng (do đó, hình thức luôn xuất hiện trước chức năng). Hãy nghĩ về hình thức như thiết kế của một tòa nhà, trong đó chức năng là cách chúng ta sử dụng tòa nhà.

Bước #4: Hãy tìm câu trả lời từ chính các loài động thực vật hay quá trình tự nhiên về phương thức giải quyết những vấn đề tương tự một cách hiệu quả nhất

Sử dụng AskNature.org tôi có thể tìm thấy giải pháp tiềm năng sau: Thỏ biển hoặc ốc sên biển.

Bước #5: Lập kế hoạch chi tiết cho mô phỏng sinh học

Bước #6: Thiết kế một giải pháp

Sử dụng một ống kính trừu tượng, chúng ta có khả năng sử dụng sự tiết ra mực dính của thỏ biển như một khái niệm bảo vệ an ninh mạng chống lại sự xâm nhập của mạng nguy hiểm và ngăn chặn hoàn toàn việc lây nhiễm vào mạng/hệ thống/thiết bị.

Khi chúng ta tìm đến các giải pháp cho các vấn đề hiện đại, chúng ta thấy rằng phỏng sinh học cung cấp cho chúng ta một cách thức hấp dẫn và độc đáo để thực sự cải thiện mọi thứ xung quanh chúng ta. Nó cung cấp cho chúng ta một cơ hội để thiết kế lại mọi thứ đang tồn tại. Về bản chất, phỏng sinh học mang lại câu trả lời vì nó buộc chúng ta phải hỏi đúng câu hỏi.

Tài liệu tham khảo