جانين بنيوس حول البيوميميكري أو محاكاة الطبيعة

إذا كان عليَّ أن أكشف عن شيء ما محجوب عنا على الأقل عن الثقافات الحديثة، سيكون عن أمر قد نسيناه كنا نعرفه تماما كما نعرف أسماءنا. هو أننا نعيش في كون مقتدر، و أننا جزء من كوكب رائع. وأننا محاطون بالعباقرة.

محاكاة الطبيعة (أو البيومميكرية) هو مجال جديد يحاول التعلم من هؤلاء العباقرة, وأخذ النصائح منهم ، نصائح في مجال التصميم هناك حيث أعيش. وهناك جامعتي أيضا. أنا محاطة بالعبقرية.حيث لايسعني إلا تذكر الكائنات الحية و النظم الاكولوجية التي تعرف كيف تعيش بكل تراحم في هذا الكوكب. هذا ما أود منكم تذكره إن كنتم قد نسيتم مرة أخرى. تذكروا هذا. هذا ما يحصل كل سنة. وهذا ما يبقى على وعده. حين كنا ندفع كفالاتنا، هذا ماحصل. فصل الربيع.

تخيلوا تصميم الربيع. تخيلوا هذا التنظيم. تظنون أن تنظيم TED صعب ؟(ضحك) أليس كذلك؟ تخيلوا، إن لم تكونوا قد فعلتم لبرهة ، تخيلوا. تخيلوا التوقيت ، التنسيق، دون الأخذ بالاعتبار القوانين المسطرة، السياسات، و بروتوكولات تغير المناخ. هذا الأمر يحصل كل سنة. بكثير من الزهو و التباهي. بكثير من الحب اللامتناهي بكثير من التفتح. و الكائنات الحية، أؤكد لكم ، لها جميعا أولويات منتظمة.

لدي هذا الجار ، الذي يطلعني دائما على هذا الأمر. لأنه يعيش، غالبا على ظهره، ينظر عاليا إلى تلك النعم. وفي إحدى المرات ، جاء إلي، كان في السابعة أو الثامنة من العمر. وكان هناك عش للدبابير تركته ينمو في فناء منزلي. خارج باب المنزل. معظم الناس يسحقونهم ، عندما يكونون صغارا. لكن الأمر كان مدهشا بالنسبة لي. لأنني كنت أنظر إلى أوراق الكتب الإيطالية الرفيعة تلك. فجاء إلي، و دق بابي. كان يأتي إلي يوميا يحمل شيئا يريني إياه. فكان مثل... كان يدق الباب مثل نقار الخشب حتى فتحت له. ثم سألني كيف صنعت بيتا لتلك الدبابير. لأنه لم ير قط إحداها بهذا الحجم. فقلت له" هل تعلم يا كودي الدبابير هي من صنعت هذا" ونظرنا إلى هذا سوية. وعلمت حينها لماذا فكر كذلك. أتعلمون، لقد كانت مصنوعة بشكل فائق الجمال. كانت هندستها غاية في الدقة.

ولكن خطر ببالي، كيف أنه في عالمه الصغير قد صدق الأسطورة : أن كل ماصنع بدقة وإتقان، فإنه بالضرورة من صنعنا. كيف أنه لم يكن يعلم، إنه الأمر الذي نسيناه جميعا، أننا لمن نكن أول من بنى. أننا لمن نكن أول من اكتشف السليولوز. أننا لمن نكن أول من صنع الورق.لسنا أول من حاول استعمال موارد التعبئة بشكل افضل، أو صنع واقيات من الماء ، أو تبريد و تسخين بنية ما. لسنا أول من بنى مساكن لصغارنا.

ما يحدث الآن ، في هذا المجال المسمى " محاكاة الطبيعة"، أن الناس بدأوا يتذكرون أن الكائنات الحية ، الكائنات الحية الأخرى، ماتبقى من العالم الطبيعي، تصنع أشياء تشبه إلى حد كبير ، ما علينا القيام به. لكنها في الواقع تفعل ذلك بشكل مكنها من العيش بتناغم في هذا الكوكب لمليارات السنين. إذن فهؤلاء الناس ، محاكو الطبيعة، تلاميذ للطبيعة. يركزون على دراسة وظائفها. و ما أود فعله ، هو أن أريكم بعض الأشياء مما تعلموه. سألوا أنفسهم، "ماذا لو ، في كل مرة أبدأ فيها اختراع شيء ما ابدأ بالسؤال :كيف كانت الطبيعة ستحل هذا الأمر؟"

وإليكم شيئا مما تعلموه. هذه صورة مدهشة لمصور تشيكي اسمه جاك هيدلي. هذه قصة عن مهندس في السكك الحديدية اليابانية. إنهم الأشخاص الذين يصنعون قطار الرصاص. وقد سمي بقطار الرصاص، لأنه دائري عند المقدمة. لكن في كل مرة يمر عبر النفق قد يخلق موجة من الضغط. ومن ثم يخلق ما يشبه صوتا مدويا عند خروجه. حينها قال كبير المهندسين، "جِدوا طريقة ما لإسكات هذا القطار"

وقد صدف أنه بنفسه خبير طيور. وكان أن ذهب إلى ما يعادل "مؤتمر أودوبون الاجتماعي". ودرس، كان هناك فيلم عن ملك الصيادين. ففكر في نفسه" إنهم ليمرون من كثافة متوسطة, الهواء، ثم كثافة متوسطة، ماء، دون أن يخوضوا في الماء. انظروا إلى هذه الصورة. دون أن يخوضوا في الماء لكي يروا السمكة. ثم فكر : " ماذا لو فعلنا مثل هذا الأمر؟" لإسكات القطار. وجعله أسرع بنسبة 10% بمعدل خفض للطاقة يعادل 15% .

كيف تصد الطبيعة البكتيريا عنها؟ لسنا أول من كان عليهم المحافظة على أنفسهم من بعض البكتيريا. اتضح أنه-- هذا قرش غلاباغوس. اتضح أنه، لا توجد عليه أية بكتيريا ، أوساخ أوأسماك قشرية. ليس لأنه سريع. بل لأنه يتدفأ بالشمس ، إنه قرش بطيء. إذن فكيف يبقي على جسمه خاليا من البكتيريا؟ لا يفعل هذا عن طريق مواد كيماوية. اتضح أنه يفعل ذلك عن طريق نفس الأسنان الصغيرة التي تجدونها في مجموعات "سبيدو" للسباحة، و التي حطمت جميع الأرقام القياسية الأولمبية.

إنه نمط خاص نوعا ما. و هندسة هذا النمط، أن على جلده أسنان صغيرة تمنع الجراثيم من البقاء. هناك شركة تدعى :شاركلت تكنولوجيز تضع على هذا النمط على أسطح المستشفيات لتمنع البكتريا من التكاثر . مما يجعله أفضل من إغراق الأسطح بمضادات البكتريا أو المنظفات القاسية التي أصبحت العديد من الكائنات الحية مقاومة لها. تقتل العدوى التي تنتقل في المستشفيات الآن مزيدا من الأشخاص سنويا، في الولايات المتحدة، أكثر مما يسببه الايدز، وحوادث السيارات مجتمعة، ما يعادل 100 ألف شخص.

هناك مخلوق يعيش في صحراء ناميبيا. و ما من ماء عذب يمكنه شربه. لكنه يشرب الماء المستمد من الضباب. إذ توجد لديه ثقوب على ظهر جناحيه. تعمل كمغناطيس للمياه. ولديه خاصية الجزيئات المحبة للماء ، و أطراف شمعية. فيأتي الضباب و يبني على هذه الخاصيات. فينزل على الجانبين ، و يدخل إلى فم هذا المخلوق. هناك في الواقع عالم هنا في أوكسفورد درس هذا الأمر ،أندرو باركر. و الآن هناك شركات للهندسة مثل شركة " كريمشاو" بدأت ترى في هذا الأمر طريقة لتغليف البنايات بحيث تستخلص الماء من الضباب. وهذه الطريقة أفضل ب 10 أضعاف من الشبكات المجمعة للماء من الضباب.

ثنائي أوكسيد الكاربون كلَبِنة بناء. لا تعتبر الكائنات الحية ثنائي أوكسيد الكاربون سمّاً. النباتات و الكائنات الحية التي تصنع الصدفات، أو المرجان،تعتبره لَبِنة بناء. هناك الآن شركة لصناعة الإسمنت أنشأت في الولايات المتحدة ، تسمى "كلارا". استعارت الوصفة من الشعب المرجانية. و هم الآن يستعملون ثنائي أوكسيد الكاربون كلَبِنة بناء من الأسمنت، بشكل ملموس. غالبا ما يصدر الإسمنت طنا واحدا من ثنائي أكسيد الكربون عن كل طن من الإسمنت. أما الآن فالمعادلة قد قلبت، بخفض معدل انبعاث ثنائي أكسيد الكربون إلى نصف طن بفضل الوصفة المقدمة من طرف الشعب المرجانية.

مامن أحد يستعمل الكائنات الحية في هذا الأمر. إنهم يستعملون فقط التصاميم أو الوصفات المستوحاة من هذه الكائنات. كيف تستطيع الطبيعة تجميع الطاقة الشمسية؟ هذا نوع جديد من الخلايا الشمسية يعتمد على كيفية عمل أوراق الأشجار. حيث تجمع نفسها بنفسها. ويمكن وضعها على أي ركيزة ضخ. وهي بخسة الثمن و يتم شحنها كل 5 سنوات. إنها في الواقع ، الشركة التي أعمل فيها ، و تدعى : OneSun ، مع پول هاوكن.

هناك طرق عديدة جدا تستخدمها الطبيعة لتصفية الماء أو لتحليته، نأخذ الماء و ندفعه من خلال أغشية ثم بتنا نتساءل لماذا بدأت ثقوب هذه الأغشية بالانسداد ولماذا تُستهلك الطاقة في هذا الأمر بهذا الشكل الكبير؟ تقوم الطبيعة بهذه العملية بطريقة غاية في الأناقة. وهذا الأمر موجود في كل خلية. كل كرية دم حمراء في جسمكم الآن لها مسام على شكل ساعة رملية تدعى الأكواپورين. تصدر جزيئات الماء من خلالها. في شكل أشبه بالتنافذ الأمامي. تصدر جزيئات الماء عبرها، و تترك المواد المذابة جانبا. شرعت شركة تدعى أكواپورين بصنع أغشية لتحلية المياه محاكية بذلك هذه التكنولوجيا.

تقوم الأشجار و العظام بتقويم نفسها بنفسها باستمرار على طول خطوط التوتر. وقد تم وضع هذه الخوارزمية في أحد البرامج يستخدم الآن لصناعة جسور خفيفة الوزن, لجعل حزمة البناء خفيفة الوزن. في الواقع جنرال موتور أوپل استعملت هذا الأمر لإنشاء هذا الهيكل الذي ترون، في ما يسمى سيارتهم ذات الأعضاء الآلية. ذلك أنها تخفف وزن ذلك الهيكل باستخدام الحد الأدنى من المواد، بالمقارنة مع ما يتطلبه جسم عضوي، بأقصى قدر ممكن من القوة.

هذه الخنفساء، على عكس كيس رقائق البطاطس هذا هنا، هذه الخنفساء، تستخدم مادة واحدة ، الكيتين. و هي تجد طرقا عديدة جدا لاستخدامها لعدة وظائف. إنها مقاومة للماء. قوية ومرنة. هي كذلك تتنفس، و تخلق ألوانا من خلال بنية معينة. في حين أن حقيبة رقاقة البطاطس تحتاج إلى حوالي سبع طبقات للقيام بكل تلك الأمور. واحدة من أهم اختراعاتنا التي نحتاجها لنتمكن من الاقتراب مما تقوم به الكائنات الحية هو أن نجد طريقة ما للتقليل من كمية المواد التي نستخدمها و نوعيتها، وإضافة تصاميم عليها. تستخدم خمس مركبات كيميائية في العالم الطبيعي للحصول على كل تشاهدونه الآن. نستعمل في عالمنا 350 مكوثرا ( بوليمر) لصناعة كل هذا.

الطبيعة هي نانو. تكنولوجيا النانو ، النانوية، تسمعون الكثيرعن المخاوف المحيطة بهذه الأمور . نانونية غير منظمة. ما يهمني حقيقة في الأمر هو أن فئة قليلة من الناس تساءلت "كيف يمكننا استشارة الطبيعة حول كيفية جعل تكنولوجيا النانو تكنولوجيا أمنة ؟" لطالما فعلت الطبيعة ذلك منذ فترة طويلة. كتضمين النانونية في المواد ، على سبيل المثال. في الواقع، فالبكتيريا مختزلة الكبريت، و كجزء من تجميعها، ستصدر ، كمنتج ثانوي، جسيمات نانونية في الماء. ولكن فورا بعد ذلك ستصدر بروتينا سيجمع و يُجمِل هذه الجسيمات النانونية بحيث تسقط من المحلول.

استخدام الطاقة . ترشف الكائنات الحية الطاقة. لأن عليهم العمل أو مقايضة بكل جزء يحصلون عليه. وواحدة من أكبر الحقول في الوقت الراهن ، في عالم شبكات الطاقة، لا بد أنكم سمعتم عن الشبكة الذكية. واحدة من أكبر الاستشاريين هي الحشرات الاجتماعية. تكنولوجيا السرب. هناك شركة تدعى ريجين. تبحث الآن كيف أن النمل و النحل تبحث الآن كيف أن النمل و النحل بطريقة غاية في الفعالية كخلية بأكملها. ولها أجهزة داخل منازلكم تتحدث مع بعضها البعض من خلال هذه الخوارزمية، وتحدد كيفية تقليل استخدام طاقة الذروة.

هناك مجموعة من العلماء في جامعة كورنيل يحاولون صنع ما يسمونه شجرة اصطناعية. لأنهم يقولون، "لا توجد مضخة في الجزء السفلي من الشجر". إنه نشاط مثل نشاط الشعر، ترفع الماء المرتشف ، قطرةً قطرة. تسحبه، تستخلصه من الورقة ثم ترفعه من خلال الجذور. و هم يصنعون --يمكنكم أن تعتبروه نوعا من ورق الحائط. وهم يفكرون في وضعه داخل المباني لنقل المياه من دون مضخات.

سمك الإنقليس الذي يعيش في الأمازون، مهدد الآن بخطورة، بعض من هذه الأنواع ، تقوم بخلق 600 فولت من الكهرباء عن طريق بعض المواد الكيميائية التي توجد داخل جسمكم. و ماأعتبره مثيرا للاهتمام في رأيي أن هذه الكمية من الطاقة لا تحرقه. تعلمون أننا نستعمل البلاستيك. و نغمد الأسلاك بالبلاستيك من أجل عزلها. بالنسبة لهذه الكائنات الحية، كيف تتمكن من عزل جسمها من الشحنة الكهربائية التي يصدرونها؟ هذه هي بعض الأسئلة التي علينا أن نطرحها.

هذا مصِّنع لمحركات الريح استقى فكرة من الحوت. لدى الحوت الأحدب حواف صدفية على زعانفها. وهذه الحواف الصدفية تلاعب التيار بطريقة تقلل من الانجراف بنسبة 32%. إذن فيمكن لمحركات الرياح هاته أن تتحرك بشكل غاية في البطء مهما بلغت سرعة الرياح، نتيجة لذلك.

اكتشف معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا رقاقة راديو جديدة تستخدم طاقة أقل بكثير من الرقائق التي نستعملها. وهي توضع داخل قوقعة أذنكم، وهي قادرة على التقاط إشارات الانترنت ،اللاسلكي و التلفاز، وإشارات الراديو،كل هذا على الرقاقة ذاتها. وأخيرا، على مستوى الأنظمة الإيكولوجية.

في" بيوميميكري كيلد" و هي شركتي الخاصة للاستشارات، نعمل مع مهندسين من شركة "هوك"، ونتطلع إلى بناء مدن كاملة، مع فريق التخطيط الخاص بهم. وما نقوله هو أن، ألا ينبغي على مدننا أن تكون أفضل حالا ، على الأقل ، من حيث خدمات النظام الإيكولوجي ، كما كان الحال عليه في النظم التي حلت مكانها؟ لذلك نحن خلق ما يسمى معايير الأداء البيئي، لإنقاء المدن ضمن هذه المعايير العالية.

والسؤال هو -- محاكاة الطبيعة مجال ضخم جدا طريق إلى الابتكار. السؤال الذي أود طرحه هو :" مالذي يستحق فعلا أن نجد له حلا؟" إن كنتم لم تروا هذا..إنه لأمر مدهش جدا. الدكتور آدم نيمان. هذا رسم يوضح المياه على الأرض بالنسبة لحجم الأرض كل الجليد، وجميع المياه العذبة ، وجميع مياه البحر، وجميع الهواء الذي نتنفسه، بالنسبة إلى حجم الأرض. وداخل تلك الكرات صنعت الحياة، على مر 3.8 مليار سنة، مكانا خصبا و صالحا لنعيش فيه.

و نحن الآن على صف طويل جدا من الكائنات الحية لنأتي إلى هذا الكوكب ، و نسأل أنفسنا، "كيف يمكننا العيش هنا بأمان على المدى الطويل؟" كيف يمكننا أن نفعل ما تعلمت الحياة فعله؟ وهو خلق الظروف المواتية للحياة. الآن من أجل القيام بهذا : تحدي تصميم القرن الذي نعيشه، في اعتقادي، نحن بحاجة إلى وسيلة لتذكير أنفسنا بأولئك العباقرة، وبطريقة أو بأخرى لقاؤهم مرة أخرى.

واحدة من الأفكار الكبيرة، واحدة من المشاريع الكبرى تشرفت بالعمل عليها هوموقع جديد. وأود أن أشجعكم جميعا للذهاب لزيارته. يسمىAskNature.org. وما نحاول القيام به ، على غرار TED، هو تنظيم جميع المعلومات البيولوجية حسب وظائفها التصميمية و الهندسية.

ونحن نعمل مع دائرة معارف الحياة، موسوعة الحياة ، و هي أمنية إد ويلسون. فهو يقوم بجمع كل المعلومات البيولوجية على موقع واحد. والعلماء الذين يساهمون في دائرة معارف الحياة يجيبون على سؤال واحد. "ماذا يمكننا أن نتعلم من هذا الكائن الحي؟" فتجمع هذه المعلومات على موقع AskNature.org. ونأمل، أن أي مخترع، في أي مكان في العالم ، سيكون قادرا ، في لحظة تنفيذ الاختراع، أن يكتب على الموقع : "ماذا فعلت الطبيعة لإزالة الملح من المياه؟" وسوف تصل أشجار المانغروف والسلاحف البحرية، و الكليتان.

وسوف نصبح قادرين على فعل ما يقوم به كودي، و نكون على اتصال مع مع هذه النماذج المدهشة، هؤلاء الشيوخ الذين كانوا هنا فترة أطول منا. و نأمل، بمساعدتهم، سنتعلم كيف نعيش على هذه الأرض، في هذا البيت الذي هو ملك لنا ، و لكن ليس ملكا لنا وحدنا. شكرا جزيلا لكم. (تصفيق)