所有动物，无论是鸟类还是哺乳动物，都是天生的发明家，可以启发汽车工程师的创新技术设计，这就叫做仿生学。

 

“当人们最开始有飞翔的念头时，他们做的第一件事就是观察鸟类。”发明家Pete Foley站在SAE2016全球汽车年会Tech Hub 技术中心的演讲上，满怀信心地告诉参展的观众，“如今我们仍然在向自然学习，大自然中有太多可以借鉴的‘研发项目’，正因为如此，我对仿生学的潜力坚信不移。”

 

但我们想要真正飞起来，并不能仅仅靠观察鸟类。

 

他说，“你必须真正深入到每一处细节，了解鸟类在飞翔时的空气动力学状态，它们的结构性材料组成和功率质量比，你还得了解它们的热力学计算数据。”

 

过去10年来，已经拥有超过100项专利的Foley一直致力于将行为学的概念应用到产品设计之中。

 

他断言，“如果你遇到一个问题，那我基本可以确定，自然界中一定有什么地方存在现成的解决方案。”

 

问题是该去哪里寻找这些解决方案。Foley表示，“第二个挑战在于材料与技术之间的匹配。一般来说，自然和人类工程师选择的材料非常不同。”他指出，自然界中的解决方案通常需要经过一定时间的适应与进化，才能真正成型。

 

如何阐述一个问题，会对最终能否找到解决方案产生极大影响。

 

Foley表示，“你必须有足够的抽象思维能力，才能在自然界中找到合适的类比。”举例而言，当工程师希望解决一个油泵的问题时，如果他能以正确的方式描述这个问题，那一定可以从与生物学家的交流中受益匪浅。

 

Foley表示，“如果你能将困难描述成‘我遇到了液体在系统中流动的问题’、‘我遇到了液体在系统中分配的问题’，又或是‘我遇到了在存在流动液体的情况下，需要持续保持压强的问题’，将遇到的困难总结到这种程度，相信你一定可以从生物学家那里收获良多。”

 

现实中存在大量借鉴自然的技术应用。“仿生学在汽车相关行业中也有应用。”Foley指出，日本新干线(shinkansen)高铁独特的空气动力学前脸设计，就模拟了翠鸟的形状，“翠鸟可以在几乎不受任何干扰的情况下，直插水中。另外，还有部分火车的结构设计，借鉴了雪鸮的翼尖形状。雪鸮是一种大鸟，几乎不会发出任何声音，因此设计师就从雪鸮那里‘偷师’，从而降低了火车的噪声。”

 

仿生学能否在汽车行业大放异彩，这仍有待确定。

 

“我认为人们很难将从自然中学到的东西与我们遇到的困难对应起来，”Foley表示，“如果你想通过自然的启发实现创新，那一定要学会耐心，还要做好辛苦研究的准备。”

作者：Kami Buchholz
来源：SAE《汽车工程》杂志
翻译：SAE 上海办公室