能源影響著世界經濟和世界政治格局，關乎人類的生存發展；現階段人類發展讓我們越來越遠離自然規律，使人類的生存遭受巨大隱患。“道法自然”，這是先賢告訴我們人類與自然的關係，一生二、二生三、三生萬物，生生不息，取之於自然，必將回歸自然。
迴歸自然重新理解能量
陽光和植物是自然界能量的冶煉者。
能量在自然中循環不止。
但自然總是儘可能節省它們。
物競天擇迫使得每一種生命都必須節省能量。
每一種生命——只有人類例外。
當人類揭開了火的秘密，人類便擺脫了能量在動物界千百萬年來只通過食物鏈傳遞的束縛。
從銅器時代到鐵器時代再到工業革命時代，
能量幻化成越來越複雜的形式，帶給了我們便捷的生活。
但這給我們的地球帶來了什麼？
噴發的能量改變了我們的生活方式，創造出了前所未見的現代世界。
但是地球付出了怎樣的代價呢？
隨著傳統能源的日益枯竭，我們建立的新世界也陷入了窘境。
重新理解自然界中能量最原始的循環方式，我們將從中得到啟示。
自然界中“食物”是傳遞能量的媒介
任何生物的生存都需要能量。幸運的是，這個世界充滿了可再生能源——食物，它們的外形和大小千差萬別。不過，真正的挑戰在於如何找到自己的食物而不成為其他生物的盤中餐。
這種古老的爭奪推動著能量在不同生命之間傳遞。
動物通過捕食來獲得能量的這種方式引起了工程師的注意：如果機器人也能如此，會怎麼樣呢？
科學家已經制造出一種“吃蒼蠅”的機器人。雖然還不能與動物界千百萬年進化的技能相匹敵，但它的確已經學會了“吃”；只不過它還不會捉蒼蠅，也許下一代就會了，現在還得靠人工給它餵食。
原來，蒼蠅會在機器人體內特殊的微生物燃料缸中分解，細菌分解蒼蠅所釋放出的化學能最終轉化為一點點的電能（是不是有點像紅色警戒裡的尤里生物發電廠），但是轉化而得的電能很有限，所以就算是“飽餐”一頓蒼蠅，機器人也充不了多少電。
“食蟲”機器人要通過幾分鐘來消化食物才能儲存足夠的能量走上幾釐米，沒錯，就那麼幾釐米而已，但這個系統的確管用。才20分鐘左右，機器人就走了幾米——僅僅依靠“飽食了”一頓蒼蠅。
用生物術語來說，“食蟲”機器人屬於食肉動物，在自然界的食物鏈上食肉動物所獲得的能量已是強弩之末。從綠色植物到食草動物，能量幾經轉手經歷了多次損耗。
所以模仿食肉動物，實在不是個高效率獲取能量的好辦法，從源頭入手才是仿生學的終極目標。
歸根到底，自然界能量合成的源頭在於植物和微生物生長。
陽光是原材料，每一草每一木都忙著將它轉化成高能糖分和碳水化合物，然後通過“食物”供給整個生物圈，這就是大自然的發電廠，我們的星球是依靠光合作用來運轉的，光合作用甚至推動了文明的進程。
化石燃料是大自然能量的“殘羹冷炙”
工業革命把自己建立在死去植物的殘骸之上，植物殘骸埋在地下，沒有被微生物完全分解掉，而經過千百萬年演變成化石燃料——這些植物在生前吸收了太陽照射到地球上的能量。當人類掌握瞭如何取火，就通過燃燒釋放了這種古老的能量，然而付出的代價就是大氣中的二氧化碳急劇增多。
儘管人類現在已經高度工業化、數字化，但是利用的大多數能量仍然源自這些燃燒史前植物的原始過程——微生物沒有消耗完的“殘羹冷炙”
自然界通過其其他生物向我們暗示，其實還有別的方法。
借鑑動物的結構特徵高效率轉化能量
我們已經學會了直接捕獲太陽能——利用太陽能電池板。能吸收陽光越多，太陽能電板的效率越高。如何提升太陽能的轉化利用率呢？
自然界中其他生物的原始機制有很多值得我們學習的地方；例如有很多動物就生活在黑暗之中，他們同樣面臨著如何儘可能多的吸收光的問題，而自然進化的結果讓一些動物具備了在極低的光照下生存的能力——飛蛾的眼睛能夠捕捉最微弱的光線。
飛蛾能在夜空中飛行要歸功於他們眼睛的特殊構造。放大25000倍我們可以看到：它們的眼睛表面覆蓋著間距精確的小突起，這些小突起能夠阻止光線反射，從而增加光亮的吸收。
這些微小突起只有在間距完全相等的情況下才起作用。不得不感嘆，這是自然界令人難以置信的天然納米技術。
借鑑這一原理，現代科技也可以與自然界的成就相媲美。
目前已有的人造結構同樣細微，而且分佈精確。通過給玻璃塗上一層光敏材料，然後用一種特殊的激光照射，待光敏層被沖洗掉後玻璃上就留下了一層激光所雕刻出來的微結構，這一層微型突起與飛蛾眼睛的機制完全一樣。微結構幾乎吸收了照射上來的所有陽光——沒有光線被反射掉。被吸收的陽光增多，效率也就提高了，蛾眼技術在太陽能電板上也大有可為。
以上是我們向大自然的動物求教的結果。
借鑑植物的生理特徵高效率轉化能量
在自然界中，植物才是利用太陽能的頂尖高手。
北極的夏天很短暫，所以北極罌粟必須儘快地生長出果實，因此他們的花朵會像雷達一樣跟隨著太陽轉，使種子儘可能地始終保持溫暖。
澳大利亞雙子座節能屋的設計者就借用了這個原理：房頂上的太陽能電池板是繞著太陽轉動的。太陽能電池所捕獲的太陽能是自然界中一切能量的源頭。如此說來，它才是最接近綠色植物的人工發明。
太陽能電池的效率比樹葉要高得多，但是也貴得多。自然界的解決之道盡管效率不高，但卻很廉價——因為樹葉無處不在，量變改變質變。
樹葉捕捉太陽能（陽光）進行光合作用的精細完整過程至今仍是一個謎。
不過這種“鍊金術”正在慢慢地被揭開。目前人類已經瞭解，在樹葉的每一個細胞中有許多微小的綠色膠囊——葉綠體，每一個葉綠體裡面都有著層層的薄膜，光合作用的“工廠”便隱匿在這些薄膜之中。
這個偉大的過程是從一種叫葉綠素的成分上開始的——植物和細菌中都有葉綠素。在一連串的反應之後，水最終被分解成氧氣和氫氣，這種機制太過於複雜，以至於科學家僅僅研究一個小步驟，就要傾注畢生的經歷。
不過在過去幾年中，科學家已經成功地製造出了人工樹葉，這些人工樹葉可以將太陽能轉化成高能化合物（化學能）；其中的一種就是氫——終極的清潔能源。
氫，可以成為人類未來能源的美好圖景嗎？
可持續發展終究要回歸大自然
事實上我們已經置身於一個巨大的氫核聚變能量體系之中千百萬年了。
在太陽深處，氫原子聚合形成氦的過程無時不刻都在發生，在這個過程中會釋放出大量能量，這便是地球萬物的能量之源。
我們的太空飛船進入太空的燃料就是液態氫，目前工程師已經開發出了能夠燃燒氫氣的汽車引擎，這是一種混合動力汽車，可以燃燒普通的汽油，也能一眨眼的功夫切換成燃燒氫氣。這種汽車早期最大的技術難題在於用高壓儲存易燃氣體。如今這已經不再是問題了，現在充氣就跟加油一樣簡單。氫能源汽車的理念是環保，因為燃燒氫氣排放出的唯一廢物就是水。
但這裡有個很大的悖論：
消耗氫氣的過程不產生汙染，但產生氫氣的過程汙染很大。
目前人類獲取氫氣的方法基本依靠化石燃料的裂變，這種裂變過程會產生大量溫室氣體，幾乎與燃燒化石燃料的汙染相當。
本質上，我們與石器時代並無多大的區別，仍然是燃燒某種東西。
那麼我們重新回到仿生樹葉，利用他太陽能可以直接轉化為氫能源，而我們燃燒氫氣，僅僅產生更多的水。
終究一切只是在循環！
生物仿生最難的也是最重要的領域，就是研究自然界生態系統如何自我維持。
迄今為止，要想真正的達到生物界一樣的高效的合成比如說光合作用，還沒有任何的一個人工化學反應器能夠做到。
只有親近大自然，捕捉大自然的每個細節，我們才會獲得大自然的啟示——就像刀耕火種、結繩記事一樣，人類文明的生存和發展才會有更多的希望。
你熱愛大自然嗎？留意身邊的小生命，從大自然中學習更多的發展之路吧！
