随着生物多样性的退化，人类将永远失去自然的解决方案
随着生物多样性的退化，人类将永远失去自然的解决方案
《生物多样性公约》第十五次缔约方大会 (COP15) 将于12月19日闭幕。本周末，让我们跟随此次大会，了解人类如何依赖生物多样性以建立一个健康且繁荣的全球生态系统。
当一个物种灭绝时，它带走了为该物种选择的所有物理、化学、生物和行为属性，而这些属性是在数千年，甚至数百万年的进化过程中形成的，经过了无数次进化实验的反复检验。
这些功能包括加热、冷却和通风；能够在水或空气中最有效地移动；生产和储存能源；制造最坚固、最轻、最可生物降解和可回收的材料；以及许多其他对生命至关重要的功能。
自然的价值并不局限于人类的应用，但自然和生物多样性的丧失也代表着人类潜力的重大损失。
下述工程解决方案受到了大自然的启发。
蜻蜓之路
受蜻蜓翅膀的能效启发，特别是在低风速下的能效，原日本文理大学的小畑健一 (Akira Obata) 设计了用于微型风力涡轮机的波纹状叶片，在风速低至每小时3公里的情况下转动并发电。
大多数风力涡轮机在速度低于每小时10公里时表现不佳；有些风力涡轮机根本无法转动。通过降低最低风速要求，这些微型风力涡轮机可以在屋顶和阳台等容易到达的地方利用风能，而不需要昂贵的塔架来捕捉更高海拔地区的更高风速。
通过研究和了解蜻蜓飞行的空气动力学，小畑能够制造出廉价、轻便、稳定和高效的微型风力涡轮机，将其用于发展中国家的离网地点。
比黑色更黑的是什么？
一些蝴蝶、鸟类和蜘蛛已经进化出了超级黑色。超级黑色通过各种复杂的捕光机制实现，可能会启发新的太阳能收集节能设计。
表面的微观和纳米结构在很大程度上决定了其光吸收或光反射性能。了解相关颜色的组成，以及这些表面的精细结构和物理性质，可能有助于设计更节能的建筑采暖和制冷系统，以及更高效的太阳能收集器。
“雾姥”
有两种甲虫会积极地从雾中获取水分，它们的一系列行为被称为“雾姥”。深夜时分，在纳米布沙漠的沿海地区，雾气弥漫之前，甲虫从沙子里钻出来，爬上沙丘，顺着雾气安家。
面对雾气时，它们的身体向前倾斜，用背部收集水分。甲虫的背部由坚硬的前翅构成，称为鞘翅，覆盖和保护它们用于飞行的后翅。
雾霭中的小水滴在甲虫背部聚集，凝聚成更大的水滴，在重力作用下，沿着光滑的疏水（即防水）表面流向甲虫的嘴巴。
世卫组织估计，到2025年，世界上一半的人口将生活在水资源紧张的环境中，在纳米布甲虫身上发现的疏水表面的特定化学物质和结构已经引起了巨大的科学兴趣，因为它们可能被应用于人类。
鸟类和化石燃料
滑翔和翱翔的鸟类是空气动力学效率的大师，它们的翼尖羽毛启发了工程师们，增加向上翻转的翼梢小翼，以减少飞机翼尖的涡流造成的阻力。
通过复制这种翼尖设计，商业航空公司节省了100亿加仑的燃料，每年减少了1.05亿吨的二氧化碳排放。
要吸收这么多的二氧化碳，每年需种植约1600万公顷的树木，这比挪威或日本的国土面积还大。
灭绝并不是必然的结果
濒临灭绝的座头鲸或许最能凸显灭绝带来的浪费。
过度捕猎几乎使这些巨大的生物灭绝，它们是地球上有史以来最大的生物之一，座头鲸的数量在1966年锐减到只有5000头。
由于保护组织和科学家引发了公众和政治界的强烈抗议，座头鲸的数量反弹到今天估计有8万头。座头鲸非常独特，它的鳍前部有凹凸不平的“结节”，使得这些庞然大物能够异常敏捷地活动。
这些结节为座头鲸带来了流体力学上的优势，它们能最大限度地减少阻力，增强其保持运动的能力，并且在攻击猎物时能以更大的角度转弯，这一点至关重要。座头鲸还启发了工程师们制造出其他的应用，比如一些最高效的工业风扇叶片和风力发电机。如果座头鲸灭绝了，我们可能永远无法利用这种结节状的设计。
上述介绍的非凡生物，以及受其启发的可持续工程设计，为我们必须保护生物多样性提供了一个令人信服的理由。
创造支持系统的机体使地球上的所有生命，包括人类的生命成为可能：数以百万计的物种处于危险之中，即使失去一个物种，也会对人类产生巨大的负面影响。
本故事基于联合国开发计划署《可持续工程解决方案如何依赖生物多样性》宣传册编写。
《生物多样性公约》第十五次缔约方大会 (COP15) 将于12月19日闭幕。本周末，让我们跟随此次大会，了解人类如何依赖生物多样性以建立一个健康且繁荣的全球生态系统。
当一个物种灭绝时，它带走了为该物种选择的所有物理、化学、生物和行为属性，而这些属性是在数千年，甚至数百万年的进化过程中形成的，经过了无数次进化实验的反复检验。
这些功能包括加热、冷却和通风；能够在水或空气中最有效地移动；生产和储存能源；制造最坚固、最轻、最可生物降解和可回收的材料；以及许多其他对生命至关重要的功能。
自然的价值并不局限于人类的应用，但自然和生物多样性的丧失也代表着人类潜力的重大损失。
下述工程解决方案受到了大自然的启发。
蜻蜓之路
受蜻蜓翅膀的能效启发，特别是在低风速下的能效，原日本文理大学的小畑健一 (Akira Obata) 设计了用于微型风力涡轮机的波纹状叶片，在风速低至每小时3公里的情况下转动并发电。
大多数风力涡轮机在速度低于每小时10公里时表现不佳；有些风力涡轮机根本无法转动。通过降低最低风速要求，这些微型风力涡轮机可以在屋顶和阳台等容易到达的地方利用风能，而不需要昂贵的塔架来捕捉更高海拔地区的更高风速。
通过研究和了解蜻蜓飞行的空气动力学，小畑能够制造出廉价、轻便、稳定和高效的微型风力涡轮机，将其用于发展中国家的离网地点。
比黑色更黑的是什么？
一些蝴蝶、鸟类和蜘蛛已经进化出了超级黑色。超级黑色通过各种复杂的捕光机制实现，可能会启发新的太阳能收集节能设计。
表面的微观和纳米结构在很大程度上决定了其光吸收或光反射性能。了解相关颜色的组成，以及这些表面的精细结构和物理性质，可能有助于设计更节能的建筑采暖和制冷系统，以及更高效的太阳能收集器。
“雾姥”
有两种甲虫会积极地从雾中获取水分，它们的一系列行为被称为“雾姥”。深夜时分，在纳米布沙漠的沿海地区，雾气弥漫之前，甲虫从沙子里钻出来，爬上沙丘，顺着雾气安家。
面对雾气时，它们的身体向前倾斜，用背部收集水分。甲虫的背部由坚硬的前翅构成，称为鞘翅，覆盖和保护它们用于飞行的后翅。
雾霭中的小水滴在甲虫背部聚集，凝聚成更大的水滴，在重力作用下，沿着光滑的疏水（即防水）表面流向甲虫的嘴巴。
世卫组织估计，到2025年，世界上一半的人口将生活在水资源紧张的环境中，在纳米布甲虫身上发现的疏水表面的特定化学物质和结构已经引起了巨大的科学兴趣，因为它们可能被应用于人类。
鸟类和化石燃料
滑翔和翱翔的鸟类是空气动力学效率的大师，它们的翼尖羽毛启发了工程师们，增加向上翻转的翼梢小翼，以减少飞机翼尖的涡流造成的阻力。
通过复制这种翼尖设计，商业航空公司节省了100亿加仑的燃料，每年减少了1.05亿吨的二氧化碳排放。
要吸收这么多的二氧化碳，每年需种植约1600万公顷的树木，这比挪威或日本的国土面积还大。
灭绝并不是必然的结果
濒临灭绝的座头鲸或许最能凸显灭绝带来的浪费。
过度捕猎几乎使这些巨大的生物灭绝，它们是地球上有史以来最大的生物之一，座头鲸的数量在1966年锐减到只有5000头。
由于保护组织和科学家引发了公众和政治界的强烈抗议，座头鲸的数量反弹到今天估计有8万头。座头鲸非常独特，它的鳍前部有凹凸不平的“结节”，使得这些庞然大物能够异常敏捷地活动。
这些结节为座头鲸带来了流体力学上的优势，它们能最大限度地减少阻力，增强其保持运动的能力，并且在攻击猎物时能以更大的角度转弯，这一点至关重要。座头鲸还启发了工程师们制造出其他的应用，比如一些最高效的工业风扇叶片和风力发电机。如果座头鲸灭绝了，我们可能永远无法利用这种结节状的设计。
上述介绍的非凡生物，以及受其启发的可持续工程设计，为我们必须保护生物多样性提供了一个令人信服的理由。
创造支持系统的机体使地球上的所有生命，包括人类的生命成为可能：数以百万计的物种处于危险之中，即使失去一个物种，也会对人类产生巨大的负面影响。
本故事基于联合国开发计划署《可持续工程解决方案如何依赖生物多样性》宣传册编写。
大自然赐予了人类无数的健康裨益，还有更多突破性的健康裨益有待发掘。但是，如果人类持续破坏环境，这一切将不复存在。 《生物多样性公约》第十五次缔约方大会第二阶段会议将于12月19日在加拿大蒙特利尔闭幕。本周末，让我们跟随此次大会，了解人类的生存如何依赖于一个健康且繁荣的全球生态系统。
