第7章

我们身边的菌类

可能你也听说过，木耳DNA与人类DNA的相似程度比与植物的相似程度更高。但你知道世界上体型最大、生长时间最长的有机生物是美国俄勒冈州马卢尔国家森林下面的成片木耳吗？这片木耳自己的网络，即菌丝体，在地下深度达3英尺，地上面积2 300英亩。据估计，这片木耳已经在这里生长了1 900~8 600年。当前还有一种木耳，叫黏液菌，它是一种特殊的多头绒泡菌，很多日本科学家从中受到启示，将这种特性应用到了计算机网络和通信网络等多种技术系统的建设当中，使之更加稳定。当木耳扩散开来寻找新的食物源时，它们的行动路径就会依照相互之间最理想、效果最优的方式，从它们的生长方式中我们能学到很多新颖的设计方法，从自来水管道的基础设施到互联网的所有领域。

保罗·史塔曼兹长期致力于对森林的研究，满脸络腮胡子的他拥有丰富多彩的生活经历。我第一次见到他时，他戴着一顶整洁的呢帽——后来我才知道那顶帽子使用的材质是蘑菇纤维。在相关国际性论坛上，他的演讲也是以菌丝体为主题，演讲过程中展现出的渊博知识和对大自然的激情经常赢得全场起立为他送上经久不息的掌声。他在演讲中提到蘑菇身上能够找到6种拯救地球的方法，而这次演讲也被不断成长的TED（即技术、娱乐、设计）网上社区投票评为“有史以来最好的TED演讲”。

花束般的蘑菇

木耳、蘑菇和菌丝体这三者有什么不同呢？木耳既不是植物、不是动物，也不是细菌，地球上木耳王国现有1 500万个种类，包括霉菌和酵母，但其中只有5%被人们发现。蘑菇是木耳的“果实”和“种子”，但菌丝体生活在我们看不到的地方，是有机体的基本部位，或者说像是根茎，它们用像头发一样的线束降解有机化合物，并以之为食，这些线束的直径只有0.01毫米。

保罗之所以会成为真菌学家，动力来自于生命中的几个关键时刻。“我在俄亥俄州的一个小镇长大，小时候我很叛逆，那时我发现人们很害怕蘑菇，所以我就开始对蘑菇着迷。”保罗在我们最近的一次会谈中告诉我，“在我看来，大多数情况下人们都对未知的东西感到恐惧，所以我想了解未知的一切。如果人们眼中不小心进入了马勃孢子，就可能失明，但在我用马勃攻击我的孪生兄弟后，发现他的视力似乎并未受到任何影响。”

致幻蘑菇会对精神造成影响，曾经一度被作为禁忌，然而在保罗的哥哥带回家的一些关于神奇蘑菇的故事书中，这些蘑菇在古哥伦比亚是神秘疗法的药材。他哥哥从耶鲁大学带回家的一本书提及了一些相同类别的蘑菇，主要讲食用这类蘑菇后人们精神状态的变化。保罗把这本书借给了同校的一位同学，而他同学的父亲则把这本书烧掉了。正如保罗解释的那样：“这种做法又强化了我对这种事物的热情。如果有东西能让人们如此恐惧，并引起了这么大的反应，那么它一定会很重要。”

在青少年时期，保罗对神秘的蘑菇充满了好奇心，正是这种心态在作祟，他特别想知道离家不远的树林里是否有可食用的蘑菇。在野外发现可食用的东西所带来的喜悦感促使他投身于分类学的研究，主要就是做鉴定，辨认一种蘑菇属于哪一类。保罗发现，尽管我们周围显然隐藏着很多菌类，但还是很少有书面文字提及，也很少有文章教人们如何辨认。在蘑菇界，这些菌类外形相似，但差别其实非常大，例如有的很可口，有的则会致命。进入大学之后，他继续研究菌类，也写了很多野外工作指南。目前，他已经成为世界顶级霉菌学家之一。在他35年的职业生涯中，总共撰写了6本书，发表了很多科技论文，都集中在菌类领域，其中包括两篇致幻蘑菇的权威性文章。

保罗每次讲到他最喜欢的几种菌类，都会变得兴高采烈，他对这些菌类的拉丁名字和特性如数家珍，就像父母描述自己的孩子一样。他把这些菌类分为几个类别：可食用的培育菌、可食用的非培育菌、有毒菌和致幻菌。一天下午，保罗想从森林深处找一个他最喜欢的蘑菇——脆香乳菇，或称糖果帽，吃起来有点儿像枫糖浆，他做饭时经常会放这种东西。还有一种菌类他也非常喜欢，但不能食用，叫作毒蝇鹅膏菌，这种菌菇长着经典的红帽子，上面有着白色的斑点，我们经常在卡通故事和神话故事中看到。正如保罗讲的那样：“你吃一棵也不大可能丧命，但你会流大量的口水，你一定觉得自己要死了，你会失去时间感，然后昏昏睡去，像是昏迷了一样。”保罗曾尝试过，不提倡人们试用，但是这种独特的效果很值得我们去研究。他最喜欢的菇类中还有一种叫作秋盔孢伞，可致命，它生长在木屑上，其黄棕相间的颜色非常漂亮，正如保罗说的那样：“这种菌类毒性很大，一旦食用，就好像手握一个未引爆的炸药包。一个如此小的物体竟然杀伤力那么大，这真的很有趣——我非常喜欢这一点。”和保罗在一起从不会感到无聊。

我问他，为什么自然界会让蘑菇具有如此强的毒性，他理智地回答道：“不能因为蘑菇对人类而言毒性很强，就说它们对自然环境也有害。它们也是高度进化的物种，内含的化学物肯定是有益的——或许能增强栖息地对疾病的免疫力。它们与其他很多物种都是朋友，对现有的生态系统而言，绝对是必不可少的组成部分。”

我在2011年年末又与保罗见过一次面，当时他刚刚参加完一个医药方面最新举措的国际会议（TEDMED），他在参会过程中了解到，当前开发一款药物并获得美国食品药品监督管理局的审批平均需花费15亿美元。这种投资非常大，即便对大型制药企业而言，也是一项很大的投资，面对的风险也很大。随着现有药物与先天性缺陷的关系越来越明显，我们发现其对身体造成的副作用很大，再加上如此高昂的花费，就极大地增加了企业的或有负债。如此一来，新上市的药品数量就会减少——正如我们看到的那样，我们越来越迫切地需要治疗由于病原体演变和耐药性而出现的新病。

“菌类不是药品，但它们比食物有益。”经过几十年的研究，保罗认为菌类最有价值的特性之一就是能巩固人类的免疫系统，同时也能巩固环境的免疫系统，这样可以在疾病发生之前就有效地抑制病菌。疾病预防长久以来都是中医保健的支柱。保罗通过分析研究之后指出，只有充分了解自然界中菌丝体的生长方式，打开这个百宝箱来增加中医的疗效，再结合西医的做法，才能综合做到减少发病率，而不是有了症状再去治病。

“所有菌丝体都具有抗病毒、抗菌的特质，”保罗解释说，“青霉素仅是其中的一例，还有很多其他品种，甚至能治愈更复杂、更顽固的疾病。我一直在研究一种菌类，探索其全新的抗病毒效果。它看起来能抑制从禽流感到天花的各种病毒。科学发现，还有一些菌菇对走到生命尽头的人有明显效果，能帮助临死的病人最大限度地放松下来，以积极的态度面对死亡，从而平静地度过生命的最后时光。”

保罗估计，计算机技术视窗和科学研究能让我们创造并使用一个关于菌丝体疗法的数据库，比如坐到电脑前面，学习哪种菌类能帮助我们解决哪类疑难杂症。生产商能够运用仿生学的方式，人工合成菌菇中的有效活性成分，所以说菌菇并不是要取代现有制药行业，而是能与制药行业携手共同发展。保罗强调：“大自然在应对病菌时，有数之不尽的方式，很多补救方法人们还未发现——所有这一切都建立在合作精神上，不同物种之间的合作。”

菌类不仅仅是我们在熟透的树莓上发现的那些呈花朵状、令人生厌的霉菌。但如果没有菌类，我们就不会有酵母用来制作面包，也不会有葡萄酒和啤酒，更不会有蓝纹奶酪。菌丝体对大自然的循环稳定也起到了重要的作用。保罗的研究结果提供了令人信服的证据，菌丝体不仅能降解林地上的所有垃圾，同时由菌丝体发展出来的菌类和霉菌还能解决一系列难题，从恶臭的污染物、石油泄漏、重金属沉积、化学杀虫剂到放射物的污染和医源性感染等。

保罗的研究还发现，菌丝体还能强有力地修复受碳氢化合物（石油）污染的土壤。在一项实验中，人们把一大堆重污染物分为几堆，其中一堆污染物上长出了平菇。但控制堆仍没有任何生命迹象，污染程度也未发生任何变化，8个星期之后，实验堆中的碳氢化合物数量减少了，从百万分之两万（总物质的2%）下降到约百万分之两百。直接应用菌类的方法，或者说应用涉及菌丝仿生综合体的发展过程，无论是对政府还是对企业来说，清理有毒废物场所都能产生极大的经济价值。

菌丝界最大的特色之一可能就在于它能够演化出综合有效的网络，这也是菌丝仿生学中一种价值无以估量的模式。菌丝通过放射性的增长方式形成这种网络。一种蘑菇的孢子发芽之后，最初会长出一种被称作萌发管的假根，之后萌发管再生长，并开始分叉，长出像手臂一样的分支，也叫桡骨。每个桡骨又会再次生长并长出分叉。通过不断地分支分叉，菌丝体快速扩散，随着萌发管各层分支不断几何级生长，它们就会彼此相遇，最后形成一个环形。如此一来，分支的外端就会连接到一起，这样营养成分就能轻松地到达每个有需要的地方，养分没必要每次都沿着线性的通道从头来一次。人类大脑的神经通路都遵循着类似菌丝体的结构，互联网也如此。

菌丝体

人脑神经

日本的市郊地图和黏液菌的路径

保罗确信，未来的人工智能能够进行自我教育，能够模仿菌类的自然网络。他的研究表明，这些有机体有意识、能反应、有感情，只不过我们还不完全了解它们的表现方式。日本札幌的北海道大学做了一项实验，在东京的地图上布置一些菌丝体，让它们生长，再在上面放置一些诱人的燕麦片，用来代表36个附近的城市。菌类为了吃到燕麦片，就长出了一套路径，这要比东京当前连接市郊城市的铁路系统高效得多。把各种各样的地貌特征考虑进去之后，菌类的生长路径就与现有的交通网络变得很相似了，甚至更精准。这种方式能被用于改进从道路规划到高效计算机通信的各个方面。

这些有机体可能是太过“聪明”了，这种情况让人们有点儿不安。但不论菌类能否思考，它们在医学应用方面都证明了自身的价值。美国国立卫生研究院资助了一项临床研究，历时7年，耗费数百万美元，在2011年早期公布了研究结果，研究表明，云芝的菌丝体冻干之后，能够增强患乳腺癌妇女的免疫功能。坚持每日使用免疫系统就会增强，在所有患者身上都未发现任何副作用。这里有一个颇具讽刺意味但又有点儿令人欣慰的故事。保罗的农场自从2000年年中就开始对美国国立卫生研究院资助的研究项目供应蘑菇。后来，在临床研究完成之前，保罗84岁的老母亲被诊断出患了乳腺癌，且已进入晚期，而当时正处于对患者试验的临床阶段。他就在自己给母亲的治疗方案中添加了一些同样的蘑菇菌丝体，现在，令人开心的是，母亲身上的癌细胞已经消除了。

保罗的商业模式主要就是他所称的“游击生存技巧”，最初并没有雇员，很多年之后也只有很少的几位雇员，外部投资者也不怎么看好他的商业模式。他在启动这项业务时，还是一名教师，领着教师的工资，养育了三个孩子，还梦想着去做高端研究生项目。保罗在1980年创立了完美菌类公司。他的精力都源于他对这份事业的信心，他深信他正步入一个广阔的领域，这个领域要比他当前的工作更为重要。“坚持住。”他加油鼓劲儿，并提出一条箴言叫“拒绝失败”。

当问到他的商业模式是如何演化而来的时，保罗解释道：“我倒是觉得自己欠了供职的大学科研供应处处长一份人情。当时这个科研供应处的主管就是个典型的阻碍，即便是我工作中需要一些培养皿，他都不会同意采购。所以我决定自己想办法，寻找供应来源。当时我想要创建一种邮购业务，起初提供一份供应清单，附带上如何培育蘑菇的说明书，但我需要资金打印说明书、购买原材料。当时我在教书的同时还在写书，所以我就跟我的学生讲：‘如果你们在我的书出版之前就付款购买，每本只收6美元。’经过一段时间，我共卖了五六百本书。作为一名虔诚的基督徒，我有深深的罪恶感，这逼着我把这本书写完。书出版之后，单本售价是35美元，但他们已经按照每本6美元支付过了。”接下来我开始为顾客制作传单，告诉顾客如何养殖蘑菇，同时也宣传一下我的邮购业务和工作室。那本书宣传了我的工作室和邮购业务，然后工作室又宣传了我的邮购业务和我的书，以此类推。起步时很难，但一旦转起来，就像个协同轮一样能相互协调。

数年之后，书和产品的销量都在稳步上升，家族企业也经营了一片20英亩的蘑菇农场，拥有一个占地2.5万平方英尺^[1]的综合实验室和两个分销中心，40多名雇员。保罗也售卖他的专利执照，并且和其他一些科学家合作继续做研究、写文章并搭建网络。他也与很多风险投资人取得过联系，但并未达成任何协议。合同条款让他无法接受，他看到过很多同事把他们一直以来的研究成果拱手让给了专业投资者。“我也见过大量的风险资金一窝蜂地投到垃圾项目上，白白浪费掉。”保罗说道，他停顿了一下，“有时我都有些绝望。如果你知道有些方法能够让人们从疾病甚至死亡中康复过来，但是这种方法就是无法投放到市场上，你会怎么想？你拿着能打开大门的钥匙，你能看到它，也能打开它，但就是没有资金支持你走到大门前。”

“我不喜欢那种以金钱为目的的直白的营销，”保罗继续讲道，“我不想表现得太过心急，但是不仅很多物种正在消亡，而且很多能够为其他物种提供养分的生命纤维也在消亡，因此我的内心非常矛盾。我也遇到过一些品德高尚的人，他们既有钱又有关系网，而且有很多人都在努力博取他们的关注，唯一的目的就是想得到他们的支持，但我不想那样做。我对自己资产的持有率是百分之百，但我在考虑，如果能做出更多贡献，即便持有的资产比例减少一些，不也是好事吗？”

我问保罗，能否给那些致力于从事仿生学研究的人提供一些建议，不出所料，这位哲学科学家用另一个问题回答了我提出的问题。

“你的一生真正想得到什么？大多数人想要幸福和健康，想要精神生活，从中实践宗教传统，想要满足感，期望他们终身从事的职业能有意义。这是你想要的吗？如果是，那你就必须听从你的内心，让内心引导着你奉献。听从你的内心，而不是为了钱而赚钱。如果你这样做，在别人怀着感激之心尊重你的生活哲学，带着你的抱负不断前行，通过购买你的产品认可你的价值观时，你终究会有所得。”

那些已经身体力行正在从事仿生行业的人怎么样？保罗能给他们一些建议吗？“怀疑所有的假设，因为最大的错误总是发生在决策树的起始点。如果我不是冒着犯错的风险挑战假设，我就无法成为发现菌类的菌丝体能够吸引昆虫寄生的人，因为当时众所周知同种菌类的孢子能抵制昆虫寄生。我的前辈们都是在这种情况不可能出现的前提下做出的假设，可他们都错了。这很重要，你需要失败，频繁地、经常性地失败，因为失败就像是你支付的学费，用来学习一门新课，这样你才能获得新的知识。唯一的办法就是尝试。你尝试得越多，可能的收获就越多。所以，要敢于失败，因为只有一两个人能成功，而你经历了之前所有的失败。挑战和困境让你遭受点滴的疼痛，却能让你活着，并保持健康。它们就是为了确保你对生活的满意度能成倍地增长。”

清除地球上的主通道

保罗·史塔曼兹就是菌类领域的顶尖科研人员，长期致力于研究如何仿效菌类的方法解决人类的问题，其他真菌学家和生物学家也在积极研究各类植物和菌类，期望能从中找到解决采矿和废物处理中各种问题的方法。

当前，全球每年生产2 500吨黄金。大多数金矿只包含很少一部分的贵金属——每吨矿石里面只含1/10克的贵金属（1吨等于100万克）。每吨10克的含量就被认为是蕴藏量很丰富了，每吨1克（一张小纸片的重量）的含量是平均数。在提炼黄金的每个阶段，都会产生很多有害物质。矿石加工过程中会产生大量的尾矿，或者矸石物质，其中有很多有毒重金属，比如汞和砷，还有一些酸性物质导致的废物，会污染地下水长达几十年。通常的做法（90%的黄金萃取）是使用高度有毒的氰化物从碎岩石中过滤黄金，用完之后，这些氰化物就会被排放到露天的大坝或池塘里，对附近社区的居民和野生动物都会造成严重危害。虽然很多国家都禁止使用氰化物，但大部分金矿都听而不闻。

如今有一种更为清洁的替代做法叫作生物浸矿，能够取代以往的氰化物浸滤法，即使用活性有机物提取化学物质。铁锈菌会产生一种酶，而人们发现这种酶是一种有效的生物浸矿媒介。比如，智利针对硫化铜矿开发出了细菌的生物浸矿方法，运用这种方法每天能处理8.5万多吨的矿石。生物浸矿还能通过使用某种菌类来完成，这种菌类都生长在金属的基座上。研究员们观察了很多重金属毒素天然集聚的地方，试图找出一种能在这些地方繁茂、快速生长的菌类，然后证实这些菌类具有超强的金属聚类能力。我们发现这些有机体能产生一些酸性物质，其效率非常高，能分解95%的电子废品或汽车用的催化式排气净化器。有一种方法能替代生物浸矿处理废物，那就是植物除污法，具体就是使用一种生长很快的特殊植物，用来吃掉或吸走水中、土壤中和碎石中的污染物。美国农业部的里昂·克奇是这个新领域的专家，正如他解释的那样：“某种植物——我们都知道的金属超富集植物，就能从土壤中提取金属元素，然后把它们聚集到易收割的植物根茎、嫩枝和叶子上。比如天蓝遏蓝菜，别名阿尔卑斯菥蓂，属于西兰花和卷心菜属，个头很小，似杂草状。它存活在富含高锌和高镉的土壤中。”天蓝遏蓝菜尽管并不是万灵丹，但在能使用植物除污的地方，这种植物就具有可持续性，并且很划算。此外天蓝遏蓝菜还能带来一种附加益处，成熟植物承载着很多污染物，能用来燃烧，或是被加工以后用来从废弃物中提取金属物或循环利用这些金属。该方法与生物疗法一样，能直接应用活性有机体解决问题，但仿生学通过研究其内在的作用原理，能够改进这种方法，并将其推广到更为广阔的领域中去。

设法得到上下浮动的椰子

每年，仅15艘游轮产生的二氧化硫和污染物就相当于全世界7.6亿辆汽车的总排放量，也正是二氧化硫形成了酸雨。全世界的大型舰船数量已经超过5万艘，每年就要耗费3.7亿吨船用燃料（每吨700美元）。这种燃料非常难闻，对大气的污染程度极其严重。它闻起来就像液态沥青。我之前提及过，当海藻和藤壶爬满轮船的船体时，就会对船航行造成很大的阻力，每趟航行大约多耗费40%的燃料。即便是当今最好、最贵的防污涂料，也只在短期内有效，被降解的速度也很快。把轮船拖出水面花费高昂，每两三年就得全面喷涂一次（大多数游艇每年一次）。有效的防污涂料不论是在最大程度上降低运营成本，还是减少对大气的污染，都显得非常重要。不幸的是，传统涂料对海藻和藤壶来说本身就具有毒性，总体上对海洋环境的伤害也很大。我们在本书的前几章也看到，鲨鱼皮给人们以启示，通过一种不同的方式解决污染问题，而我们发现椰子也具有这种能力。

世界上有很多种植物，尤其是热带地区的植物，它们都是借助洋流的浮力把种子传播到更远的地方。椰子就是一个典型的例子。在赤道附近的太平洋、大西洋和印度洋的群岛上，你能看到这些种子被冲上海滩，然后在沙地里生根发芽。这些通过洋流漂过来的种子，大多数都不会出现像轮船底部遭到的那种污染。换句话说，海藻和藤壶并不会附着到这些种子上。这是一种很好的生存策略，因为增加自身的重量会导致种子沉入水中，从而导致无法繁殖。德国仿生学创新中心的研究员们发现，种子表皮能长出细小的结构，有点儿像头发，还经常移动，这样海藻和藤壶在种子表面就无立足之处。基于种子的这种策略，人们开发出了一种防污涂料。全球每年对传统含铜防污涂料的消费量约有8 000吨，每吨的成本超过了200美元——这个数十亿美元的市场蕴含着各种各样的机会，即便是可替代产品也具有可观的利润空间。

一般情况下，人们都把湿牙刷放进玻璃杯里，然后摆在洗脸池旁边，如果你也这么做可能就会注意到，几天之后玻璃杯的底部就会有一层薄薄的膜。这并不是牙刷上未冲洗干净的牙膏残留，而是生物膜。生物膜源于微生物簇，它们彼此相连，能粘到任何东西的表面，人类80%的感染都源于这种膜。

很多人认为盐水是一种清洁剂，能很好地清理伤口和感染处，但海水中有很多细菌生物膜，它们镀到鱼类、暗礁和珊瑚的身上。在水下，一个抓痕或碰伤就会造成严重的感染，有时甚至会丧命。我19岁时在渔业及野生动物局实习，有一次，我拿着一只龙虾，一不小心失手掉到了我光着的脚上，在皮肤上戳了一个很小的伤口，最后我竟然在医院住了好几天，医生一度认为由于生物膜导致的感染太严重，我有可能保不住我的脚。幸运的是，我保住了脚，但那次经历让我深刻地意识到生物膜的危险性。

生物信号公司镀膜的海底电缆塔

一些科学家在澳大利亚的海岸做了一次海洋探险，他们注意到了海洋红藻，这是一种长着红色羽毛般的海藻，红藻的生活环境虽然满是细菌，但它的表面完全没有生物膜。科学家们发现，这种植物会产生一些化学成分（卤化呋喃酮）干扰细菌彼此之间的结合，避免它们密集的蔓延。澳大利亚的生物信号公司成立于1999年，主要就是为了把那些海藻呋喃酮的抗菌特性应用于市场。这个特性很明显能应用到船体上，可以用人工合成的呋喃酮对船体进行镀膜，不用再使用那些对环境有破坏性的防污涂料，其防护时间还很短。另一个有可能推行这项技术的领域是大型石油管道，对其内部进行镀膜之后能够阻止生物膜在管道壁上生长，避免生物膜对管道内部的侵蚀。这是仿生平台技术的经典案例，一项技术不仅能修复单个问题，而且能在更大范围内提高现有工艺或装备的效率。随着悉尼大学技术转移项目的发展，生物信号公司在创建之初就能使用大学里的研究设备，然后再去开发一系列应用，包括用牙膏消除满是细菌的齿菌斑膜，用替代产品应对药用抗生素。它们的产品已经被列为治疗肺部感染的候选药物名单，此外还被应用到许多方面，比如水处理、口腔健康产品、清洁剂、除臭剂、导尿管以及隐形眼镜和隐形眼膜。2009年，该公司把专利卖给了美国一家专门开展生物测试和生物研发的集团——弗吉尼亚州的联邦生物技术公司。

清洁且环保

如果没有花朵，我们的生活会是什么样的？因为花很美，所以很多人都喜欢养花、插花、送花或是收花。我们在各种场合都会用到花，迎接新生、庆祝新婚、祝贺生日以及哀悼亡灵。我们用花装饰教堂、埋葬死者。我们可能并未意识到花是植物的性器官，这也是大多数社会中唯一允许人们在公开场合触碰的性器官。花与其他所有生命体的性部位一样，设计和功能都基于大自然的螺旋比例。汁液顺着叶子的脉络以螺旋状流动。树叶围绕着根茎以螺旋状完全分离开——这种设计能够最大程度上获取光照。光合作用也是按照螺旋状发生的，并且大多数情况下花瓣和种子的数量都呈现出斐波那契数列——自然螺旋生长的比率。如今，数学分析表明，一块太阳能电池最好的陈列方式就是呈现出莲花的形状。

莲花为很多仿生产品带来了启示，是商业化最为成功的一种源泉。莲花闻起来有一种神圣的醉人芳香，除此之外，在很多宗教中，莲花是纯净的象征。例如，2 000年前，印度的薄伽梵歌认为荷叶能够进行自我清洁，但直到20世纪60年代末，借助高倍显微镜，工程师们才弄清楚荷叶无尘表面的内在机制。德国科学家威廉·巴斯罗博士对荷叶做了进一步的研究，他发现荷叶表面的微结构能让水滴在上面滚动，把表面的泥土和灰尘微粒顺便带下去。与其他很多生物启示一样，人们很快就发现了荷叶的这种特性，却迟迟无法商业化，又用了很多年才研发出产品。“莲花效应”是荷叶微纳米结构的表面具有超疏水（不吸水）特性的简称，已经成为100多种相关专利的研究对象，是仿生学领域最初成功进行商业化的例子之一。

莲花

纳米结构

水具有吸附性，水与水之间彼此相连，能粘到其他物体上，也会以水滴状存在，如果与其他物体的接触面足够大，水就会散开打湿其他物体。叶子表面的微结构把水凝结起来，像莲花或者羽衣甘蓝那样，避免水滴散开之后浸透叶子，这就是超疏水效应。

欧洲有30多万栋建筑物已经使用了Lotusan自洁涂料，这种涂料由德国Sto AG公司及其北美分公司Sto Corp合作生产，具有自洁性。Lotusan涂料被喷涂到建筑物外墙上之后，填补了外墙上的细小裂缝，避免水和微生物在这些地方聚集，如此一来不仅能保持建筑物的清洁，还能减少霉菌和藻类的生长，从而大幅削减维护成本，增加涂料的使用年限。人们正考虑在德国高速公路上的光学收费桥传感器上应用这种涂料，把涂料喷涂到传感器的玻璃外罩表面，减少灰尘在玻璃外罩上的堆积。还有很多应用设备正在开发中，包括在微波天线上做防雨、防冰、防积雪处理。莲花效应能有多有效呢？把一片荷叶表面浸入蜂蜜中再拿出来，依然完全干净——没有任何胶黏。例如应用于清洁餐具，或许就能减少水的使用量，减少洗碗机中清洁剂的使用，避免普通洗洁剂对环境造成破坏。

叶子的力量

除了一些生长在海洋最深处或者洞穴最暗处的有机物，叶子收集到的阳光是地球上所有生命体的主要能量源泉。草食动物以植物为食，肉食动物又以草食动物为食，肉食动物死后又会被菌类和细菌消化降解，然后变成土壤，孕育下一代能收集太阳能量的植物。周而复始、循环往复。植物和树木在光合作用过程中收集的阳光总量是人类使用量的十几倍。几乎每种植物的每片叶子都是一个太阳能电池，所以它们的结构和化学过程都值得我们借鉴，可以用于太阳能发电。这个领域的仿生学研究很强大，有大量创新产品正在被投放市场。

在光合作用过程中，叶子使用太阳能把水分为两部分，氢气和氧气。化石能源燃烧时会释放二氧化碳和其他温室气体，而燃烧氢气发电时，副产品只有水。这样一来，氢气就变得极富吸引力，也非常有价值，于是科研的重心转到了如何有效地生产氢气上。美国政府看到了人工光合作用的价值后，2010年在能源部的资助下成立了人工光合作用联合中心，美国政府把这个机构作为能源创新中心之一。在接下来的5年中，该中心预计会得到1.22亿美元的资助——充分证明了这个中心的经济潜力。

中国的上海交通大学、日本的佐贺大学和美国的加利福尼亚大学戴维斯分校合作，各所高校的研究员们共同提出了一项建议，以真实叶子为模型创造一款无机叶。他们从中国本土的野棉花上采集了一片叶子，然后在叶子的脉络中注射一些二氧化钛（工业企业通用的一种光催化剂）。二氧化钛通过精确地影响植物的分枝形状和叶子脉络的结构，大幅提高了采光能力，这要比传统的配置高效得多。这些研究员们还发现，这种方法能极大提高氢气的产量，增幅高达800%，总体性能也比世界上最好的商用光催化剂要高300%。如果在混合物中增加铂纳米颗粒，活性还能再提高1 000%。

还有一项光合作用技术叫作“光海绵”，最初由瑞士洛桑联邦理工学院的迈克尔·格兰泽尔开发出来。澳大利亚的薄膜有机光伏公司Dyesol在使用硅时采用了格兰泽尔的创新技术，硅非常昂贵，且非常重，是当今世界上所有商用太阳能电池的重要成分。在世界范围内由火力发电向太阳能发电大范围转变的过程中，硅是最大的壁垒。相反，Dyesol公司通过一种纳米科技的钛产品模拟光合作用，钛产品的接触面很大，能摄取更多的阳光。测试结果表明，钛产品发出的电量比天然光合作用下发出的电量高很多倍。钛产品技术与同等技术比较起来，白天能多收集好几个小时的阳光，不需要那么充裕的光照条件。

受叶子启发的染色太阳能电池

麻省理工学院化学系的一个团队对植物生命进行了深入的研究，探讨植物如何利用光合作用把太阳光的能量转化为食物。太阳能发电机产生的电力不到世界总发电量的1%，这很大程度上是因为夜晚、短白昼或雷雨天这样的天气条件造成太阳能电池只能在部分时间运行。当前用来储存太阳能的媒介还是电池或是液态盐，它们的化学成分都很高，价格也很昂贵。丹尼尔·诺塞拉和他的研发团队开发出了一种催化剂，取材于钴和磷酸盐，这种催化剂能把水分子分离为氧气和氢气。其实，这种催化剂使用太阳能集热器产生的电力也能够把水转化为燃料。他们的目标是使用这种催化剂和燃料电池制作光伏太阳能电池，以低廉的成本把能源储存起来，留待未来使用。

“你把房子都变成了加油站，”诺塞拉对《连线》杂志讲道，“我已经摆脱了这些该死的网格。”

科学家们也从叶子上学到了如何高效地捕捉风能。风能的发展前景一片光明，但是当代风力机的效率主要取决于风叶的长度，只有加长风叶（甚至有一个足球场那么长），才能提高效率。风叶过长，结构就会很大，因此非常昂贵，还难以建造。风机的摆放位置也很挑剔，几乎无法将其架设到城市附近。这些大型叶片掠过风力发电机塔架时，会发出风电机特有的撞击声，这种噪声非常刺耳，所以人们也不会把风力发电机安装到居民社区中。据美国渔猎部估算，每年死于传统风力发电机旋转叶片的鸟类和蝙蝠数量高达数十万。相反，来自康奈尔大学的工程师在刮风时看到树木和灌木叶子随风摆动的方式，从中受到启示研制出了振捣风。他们的装置通过一个大面板的移动来驾驭风能，这个大面板由25个泡沫砖组成，即便是很小的微风也能让其震动。振捣风“叶子”的移动也类似，能捕捉到动能，使用这种动能激发压电传感器，然后用来发电。一组振捣风叶子的发电潜力巨大，摆放的位置也不那么受限，能够被广泛地建造到所有地方，噪声很小，成本也很低。

种子资本

航天工程师很久之前就知道，最高效的螺旋桨其实只有一个叶片，这是因为多叶片配置时，起始时每个叶片都会搅动周围的空气或者水，形成旋涡，第二个叶片接着会卷进这个旋涡中，而不是进入未受干扰的气体或液体，结果就会使效率降低。大自然在几百万年前就解决了这个问题，它进化出了单翼果种子，但工程师们在设计这种单叶片的螺旋桨时，在平衡方面遇到了很大的麻烦。马里兰大学的埃文·乌尔里克通过对翼果的研究，开发出了一种小型单翼直升机，机翼效率极高，在既定的能量消耗下，其悬浮在空中的时间远比其他飞行器要长。事实上，如果飞行时能利用上升的热气流，这个装置就能永远悬浮在空中。此外还带来一种附加的好处——如果失去了动力，这种直升机就会像种子那样自动旋转，最后安全落地。枫树翼果不仅为人们提供启发，帮助人们设计出了直升机，而且启发了Edward Bae设计公司，为公司提供灵感设计出了高效的吊扇，帕克斯公司也从中受到启发，设计出了低价、轻型、大扇叶风扇。

枫树种子翼果

埃文·乌尔里克设计的单叶片直升机

另外一种生长在地球最炎热地区的植物为生物医学带来了很多启示，推动着生物医学取得了突破性进展。美国疾病控制中心报告：每年有250多万名5岁以下的儿童死于可通过预防免疫避免的疾病。缓慢爬行的水熊可以在极端干旱的条件下通过一种特有的糖分子为自身提供养分，从而存活很长时间。英国剑桥生物稳定性有限公司的创始人布鲁斯·罗泽将植物身上的这种特性用于疫苗的常温化储存。布鲁斯和他的同事们一起，研究了非洲的复活植物密罗木，在这种植物上发现了具有耐热和抗旱性的糖分，这种糖分可以在没有冰箱的情况下成功维持疫苗的稳定性，每年能挽救数百万人的生命，同时能节约大笔资金。

“这会创造就业机会，还会为这个地区带来全新的繁荣。”西澳大利亚州州长在20世纪70年代说。他当时与世界矿业巨头美铝公司达成了协议，同意大面积砍伐生长缓慢的原始硬木林，建设世界最大的铝土矿山。“矿山开采完后，我们可以再造一片森林。”

他信誓旦旦地说。但他未预见到，这片不毛之地无法再维持当地物种的繁衍，而后来重新种上的那些树木又不是当地品种，根基太浅，一场暴风雨就能将其夷为平地。他也未预见到，在森林中使用的开矿设备会加速顶梢枯死真菌的生长，这种真菌毁坏了世界上最大硬木林中90%的树木。相反，他的演讲还成为人们庆祝的缘由。资产价格暴涨，当地的商人们击掌相庆。

我感到非常震惊。仅仅几年之前，这个政党还出让了一块土地——野生岩厥林地，那里的生物种类很多，是世界上较大的生物多样化地区之一，占地好几百万亩，政府将其清理之后用作牧场和种植小麦。“每年能清理出100万英亩。”吹嘘得也过于离谱。他们制作了影片和广告，在世界各地展示，吸引农场主和投资商。现在，那块地40%都退化为盐湖和沼泽地——整个生态系统彻底遭到了破坏，引发了大范围的环境灾害。当时的领导人破坏掉原始桉树林。更糟糕的是，美铝公司铲平了森林，把植被聚成一大堆，然后点上火就开始烧。几千种美丽、健康又多产的树木转瞬间就都化为了灰烬和二氧化碳。那里栖息着好几百种哺乳类动物、鸟类、爬行动物和昆虫，它们的栖息地遭到了严重的破坏，简直惨不忍睹。我热爱那片树林。眼睁睁地看着人们对树林的浪费和破坏，这都有悖于我一直笃信的初衷。作为渔业和野生动物局的官员，我整个职业生涯以及生活的全部目的都是保护自然保护区和野生动物，并对其充满敬意。我在这些树林中花费了上千小时，它们的生命已经植入我的体内。彼时彼地，我就下定决心开始一个新的职业——不做一个碌碌无为的政府雇员，而是要做一番真正的事业。

由于一时无法容忍他们的这种浪费，我便有计划地进入树林，在燃烧的植被堆中搜寻各种树木，它们肯定会有很多用处。然而植被堆太大，相互缠绕得太乱，我无法把原木从中拖出。当时，各个公共成员（主要是农场主）能够买到一些有限许可，可以在一片特定的树林中，把树木砍成栅栏柱或类似物，但砍伐的并不是最大的树木，因为最大的树木都被拉进工厂里了。我当时在林业部任职，理所当然有权向美铝公司颁发土地证的执照——只要在推土机开始清理或者燃烧植被之前，我发了这些执照就行。每棵树的费用是40美分，国家对它们并不重视。

我当时拥有一辆旧卡车，能装6吨货物，此外还有一辆拖拉机，于是我把所有的空余时间都用来跑树林了。那里一到秋天就开始点火清理矮树丛，以便推土机更容易操作。澳大利亚的树林都是被烧掉的，它们被称为火灾生态学。这些树本身都具有耐火性，只要不加干涉，立即就会重获生机。上千年来，土著人点火都是为了鼓励新生(很多种子只有经历过大火才会发芽，用来吸引以嫩枝为食的猎物。当时是冬季，一层厚厚的绿芽覆盖在树林的地面上。新生命在各处萌芽，尚未意识到即将到来的破坏。

我单独一人在树林里待了5个星期，每天用链锯锯倒25棵树，每周连续7天，每天都是从第一缕曙光忙到天黑殆尽。每次锯树之前，我都要停下来欣赏一会儿树的美。有风的时候我就会待在家里，刮风的日子里锯树非常危险，我是通过切身体会发现的这个道理。很多人都知道，为了能安全地把树放倒，首先需要判断树的倾斜度或重心偏向哪个方向，一侧的树枝是否比另一侧多，然后就可以沿着树倾斜的方向来锯，让树倒向那个方向。而当时的那棵树比大多数树都大一些，长得非常均衡，只有稍稍倾斜。我先是在树倾斜的一侧砍了一个楔子，期望它能倒向这个方向，这时来了一阵强风，我正砍着的那棵树和其他树一起开始随风晃动。我停下来静观其变——有点儿不安，因为专业的伐木工人遇到过很多悲惨的事故。我计划了一下树倒下时我的逃跑路线，我相信我砍的方向是正确的。

引擎轰鸣起来，锯条没入了红木中，越来越深，越来越深。突然，一阵风吹来，卡住了锯条，链锯停了下来，我已经无力控制树的倒向了。卡住锯条的唯一原因就是树倒向了错误的方向，红木的其余部分噼啪作响，我向上看了看，80英尺高的树在晃动——倾倒的方向不确定，这样我判断的逃跑路线就无效了。前辈们说，如果你抬起头来看不到树倒向哪个方向，那就是在朝着你倒下。又一声噼啪响，树干从我锯的地方断开为两半，上半部分约有15英尺长，整个树以中间部分为轴，朝着我的头顶倒了过来，砸到地面上，轰然发出一声巨响。

我当时站在树桩和原木中间，浑身打战，任何一个幸存者都不希望自己出现在那个地方。除此之外，还发生了一件事情：树的上半部分砸到了我的卡车上，引擎盖都被砸扁了。这就是当时的情况，所以我再也不会在恶劣天气里砍树了。我从卡车上把树枝都砍掉，留下树干，拧掉砸坏的引擎盖，然后匆匆结束当天的伐树工作，离开了树林。

我很高兴在盖新房时用了一些原木，具有讽刺意味的是，我把剩余的原木拿到当地的镇上，又被摆到受保护的公用场地周围作栅栏。

支持创新

在过去的50年中，全世界有50%以上的树木都被砍伐殆尽。在过去的150年中，澳大利亚和美国90%的森林和数不清的动植物群惨遭毁灭，现在都灭绝了。欧洲在过去的300年中也是如此，亚马孙和东南亚的热带雨林目前也在日渐消亡，地球的表皮不断遭到盘剥。试想，如果我们永久性地毁灭掉全世界存放在博物馆、图书馆、大学和实验室里90%的知识，会产生怎样的后果？那绝对是一场灾难。然而，大自然蕴藏的海量信息中，有多少因为我们不怎么关注，而完全丧失了呢？伴随着很多物种的持续灭绝，我们每年每天又失去了什么呢？陆地上和海洋中仅剩25万~40万种开花植物或树木，尽管如此，只要我们去查看，就能发现它们身上依然蕴涵着各种各样自然界的智慧。

人类从植物中学到了很多经验教训，最简单的一条或许就是它们的液流方式，它能教会我们哪条路径阻力最小，还能教会我们树木如何在没有任何肌肉或毫不费力的情况下把水抽到上百米高的地方（最高的树木）。树枝和树叶脉络的分支几何学，导管、神经系统和动物的静脉，江河的支流，所有这一切都在追求效率上的最优。最近，一些研究人员指出，如果把管子接到一个更天然的分支形状中，而不是采用人类5 000年来通常使用的直角接合的办法，那么在管子里泵水时，一般情况下能节约12%的能量。如果你知道当前全世界每年要消耗差不多30%的电力用来泵水，你就知道12%的降幅是多么显著，它相当于每年节约几十亿美元的能量，减排上亿吨二氧化碳。

承载结构或是防护结构，例如树木、骨骼、贝壳、号角和鸡蛋，这些都是大自然优化的结果，大自然在制作上述物体时都在最大程度上减少对能量和材料的使用，同时增强它们的硬度。以树木为例，生长时就是沿着力的方向来安排纤维的结构，在受力点长出更多的木材，均匀地分布自身受到的压力。工程师们采用这种技术，已经能够开发出用于增强结构的软件程序，在不损失安全性的基础上，让结构变得更强、重量变得更轻。例如，这些原则已经用于汽车零部件以及整车的设计，目前已经推出了一款新型概念车，在碰撞测试中，这种概念车的安全性不比传统的机动车差，但车体轻了30%，能效也提高了很多。

草的结构也没有受力点。杜克大学生物力学研究员兼作家史蒂文·沃格尔描述道：“如果要撕开一片杂草叶，或者在上面撕个口子，沿着横截面在成比例的地方下手就很容易做到。草的叶子上没有任何显著的应力集中。否则，如果要横向撕开叶子，即便使出最大力气，也不见得能撕开它。”如果我们能模仿出杂草叶子具有的抗逆性特质，就能设计出更韧、更轻、更便宜的纤维，用于建造像科罗拉多州丹佛国际机场那样壮观的房顶，很多体育馆都采用了这种材质。卡车雨布、帐篷，甚至美国海军海豹突击队的充气船都能因此受益。

建筑师是最早仿照植物和树木的方式来进行仿生学设计的，比如有充分的理由说明树木绝对不会长成方形。离地面越高，风力越大。对一般的高层建筑物来说，风从一侧吹过去，相反的一侧就会产生一种吸力，摩天大楼通常都是通过增加额外的支持结构来应对这个难题的，但是著名的建筑师圣地亚哥·卡拉特拉瓦进行了创新，他在设计芝加哥螺旋塔时就采用了自然的方式，充分结合了美学的外观和建筑的功能性。然而不幸的是，2010年爆发了全球金融危机，再加上开发者自身的问题，这个项目刚开工不久就被搁置下来。这栋建筑设计高达2 000英尺，建成之后将成为世界上最高的建筑物。建筑物的外形呈曲线状，他的设计灵感源于很多方面，但形态基本一致，如美国土著民篝火燃烧时旋转上升的浓烟、贝壳的曲线、独角鲸长长的鲸牙或是仙人掌，这些东西都能极大地降低风作用于方形或矩形建筑物上的力量。卡拉特拉瓦设计的螺旋塔接近柱状，风紧贴着建筑物吹过，同时还不影响结构强度，并且节约了建筑材料。

圣地亚哥·卡拉特拉瓦设计的芝加哥螺旋塔

独角鲸的鲸牙

斯坦福大学涡轮研发中心对树形仙人掌进行了研究，尽管它们很高、根基很浅，但非常特别，它们能缓解沙漠上强风的力量。科学家在水下海藻上也发现了这类特性。未来的工业设施，例如烟囱、桥墩、飞机的桅杆，由于需要更高的比强度，同时还要减少材料的用量，降低重量和阻力，理所当然都会采用这些自然界的设计。这种设计能使这些非金属桩的重量得以显著降低，进而增加强度、降低成本。在设计建筑物时，运用大自然的比例也能创造出美的效果。西班牙加泰罗尼亚建筑师安东尼·高迪特别推崇有机体的形状，他在建造壮观的神圣家族大教堂时，就完全按照植物和树木的螺旋形状设计。

当建筑师蕾拉·沙伊克莱冥思苦想该如何为登陆火星的宇航员提供住所时，她也打破常规，寻求以生物启示的方式找到灵感来源。榴梿以其表皮的纹理和味道备受青睐，但亚洲的很多酒店都禁止食用榴梿，原因就在于其散发出的奇特气味无法处理。东南亚国家在婚礼和纪念活动中有一个比较流行的特色做法就是食用榴梿，它能适度影响人的精神，但不幸的是，同时食用榴梿与酒精会致命——典型的宴会搅局物。

然而榴梿的结构的确非常奇特，当沙伊克莱设计充气房时，这种半硬式的外皮为她带来了灵感，除了可以抵御外部的恶劣条件，它还可以在没有钢筋的情况下增强硬度。正如她所讲：“在榴梿内部，每个榴梿种子都是一个独立的单元，总的来说它的功能就是让附近的种子各就其位。同样，在具有超级结构的充气房内部，也有一系列单独的个体和加压体，在个体层面上提供空间，连接起来作为一个整体就能在极其特殊的环境中提供支撑，比如火星上的环境。”

自然界有1 200多种神奇的竹子，都能用作建筑材料。竹子属于乔本科植物（同棕榈树），硬度极强，重量却很轻。有些木竹一天能长3英尺，最终高度能达到150英尺，其嫩枝可以食用，根茎则可以用来制作高级纸张。在印度或亚洲其他地方都能见到高耸的摩天大厦四周竖立的竹子脚手架。“二战”时，日本的部队骑着用竹子做的自行车从马来半岛到了新加坡。“二战”后，菲律宾空军以竹子为原料生产了一些高性能的战斗机，部署空军中队。竹子这种美丽的植物具有可再生性，其使用前景也非常广阔，但目前这种资源并没有得到充分的利用。我们砍伐了森林，摧毁了动植物的整个栖息地来造纸，殊不知竹子也可以用来造纸，并且质地优良，成本还不高，破坏性也小得多。

人类长期以来对竹子的使用为早期的仿生学创新做出了典范。从史前时代开始，人们就把芦苇、草或者竹子扎成一捆用来制造草船，为了让木筏或船体更为耐用，这些扎捆物的中间部分一般都很厚、很宽，两端就相对薄一些，集中向一点聚拢，然后向上弯曲，能呈流线型入水，也适合于水中航行。

中国古代，伟大的创新人士层出不穷。他们使用具有非凡特性的竹子制作出了大量的应用设备，从鱼竿到扫帚，再到风车和起重机。在1世纪前后，中国人研究了单片竹子的结构特性之后得出结论：可以模仿竹子的设计和结构制造巨型轮船。

竹子的横截面

直立生长的竹子

中国的平底帆船诞生了。中国人利用竹子来制造桅杆和船柱，还仿照竹子根茎的内部结构制造船体，规避了木材稀缺的问题，建造出了非常轻型的船舶，轮船的尺寸能达到一个足球场那么大。平底帆船的船体非常坚硬，隔舱壁丝毫不会漏水，就像竹子根茎内部的结构一样。平底帆船的内部用水密门把船体分为几个部分，与其他设计方案相比，这种做法让船更坚固，也更不容易沉没。直到2 000多年以后，这种方法才在其他国家推行开来，从而成为标准的造船方法——直到20世纪“泰坦尼克”号的设计者“发明”了类似的隔舱壁，这种技术才进入现代阶段。不幸的是，“泰坦尼克”号与竹子的内部结构不同，也不同于中国平底帆船的设计，在水密隔舱中，有一部分隔舱壁未能完全密封。如果“泰坦尼克”号真正做到坚持最初的设计理念，它很可能就能避免那场灾难。

中国平底帆船凭借其卓越的性能，堪称史上最成功的船舶——在过去的2 000年中，陆续建造了总计上百万艘轮船。南京附近的一处出土文物就发现了两把巨型平底帆船的船舵，科学家们估计这些船舵应该配在450英尺长的大船上。如果没有技术上的突破，任何木船都无法建造成如此大的尺寸。克里斯多弗·哥伦布的“圣玛利亚”号也只有60英尺长，海军上将纳尔逊的“胜利”号巨轮有227英尺长，美国的快速帆船“卡蒂萨克”号有212英尺长。

纤维——能帮助人消化，如果没有纤维，任何植物或动物都无法站立。对很多加工产品来说，纤维也是一种关键的资源，包括木头制品、纸张、衣服、绳索、玻璃纤维，以及复合材料。几千年来，人类使用禾草、棕榈叶、棉花、亚麻、羊毛，甚至石棉等有机纤维物来制作纤维，制作技术也不断发展，发明出了更韧、更轻、更便宜的纤维。不论是汽车、飞机，还是轮船，只要使用这种纤维作为建材，就能降低自身的重量，消耗的燃料也会相应减少。士兵戴着一顶轻钢盔和其他负重物行军时，花费的力气也会减少。多亏了工业化学家，他们开发出了各种各样的人工合成纤维，利用这些纤维制作出了上千种应用设备。基本上，所有人工合成纤维都是仿生的，至少也是仿照了生物的基本结构，现在科学家们又在进一步利用先进的实验室工具深入研究大自然的奥秘——探索大自然如何严密地把纤维捆起来让它们彼此作用，从而达到无与伦比的效果。

“一战”期间以及战后，很多飞机的材料都是木架纤维，外面涂上一层纸浆纤维作为外皮。如今，美国空军开始利用碳纤维和塑料树脂制造隐形飞机——波音公司的新型“梦想客机”也是使用这种材料。谁能想象得到30年前天空中的飞机是由塑料制成的？据估计，到2017年单就玻璃纤维而言，全球市值就能达到160亿美元。

研究员戴维·赫普沃斯博士和埃里克·威尔博士联手研究，结合有机纤维和人工合成纤维的最大特色，制作出了一款新型仿生产品——酷软（Curran），它能替代玻璃纤维和碳纤维，碳纤维获取难度大，因此价格极其昂贵。非常惊人吧？酷软取材于胡萝卜中含有的纳米纤维，这种纤维具有很多优点：高强度、高硬度、高韧度、耐用性强、环保性高，并且还很便宜。赫普沃斯和威尔在苏格兰成立了CelluComp科研公司，已经用胡萝卜纤维制造出了高性能的鱼竿。这个产品的市场份额起初似乎很小，但是据报道，每年娱乐性的渔具市值达200亿美元，鱼竿则占据了最大的一部分。CelluComp公司已经瞄准了很多运动产品，比如曲棍球杆、滑板和网球拍，沿着这个方向，他们又找到了很多商业机会。这是一种很有意思的商业策略，回避竞争激烈的大市场，在如运动产品这样的低风险竞技场上建立企业信用，获取市场份额。当钓鱼爱好者钓到一条大鱼，在他收线时，鱼竿突然断了，这会让他非常失望，毕竟向用户推销一根具有创新性且高弹性的鱼竿，要比建议乘客乘坐由胡萝卜制造的飞机容易得多。

CelluComp公司的鱼竿

[1] 1平方英尺≈0.093平方米。——编者注