能源影响着世界经济和世界政治格局，关乎人类的生存发展；现阶段人类发展让我们越来越远离自然规律，使人类的生存遭受巨大隐患。“道法自然”，这是先贤告诉我们人类与自然的关系，一生二、二生三、三生万物，生生不息，取之于自然，必将回归自然。
回归自然重新理解能量
阳光和植物是自然界能量的冶炼者。
能量在自然中循环不止。
但自然总是尽可能节省它们。
物竞天择迫使得每一种生命都必须节省能量。
每一种生命——只有人类例外。
当人类揭开了火的秘密，人类便摆脱了能量在动物界千百万年来只通过食物链传递的束缚。
从铜器时代到铁器时代再到工业革命时代，
能量幻化成越来越复杂的形式，带给了我们便捷的生活。
但这给我们的地球带来了什么？
喷发的能量改变了我们的生活方式，创造出了前所未见的现代世界。
但是地球付出了怎样的代价呢？
随着传统能源的日益枯竭，我们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环方式，我们将从中得到启示。
自然界中“食物”是传递能量的媒介
任何生物的生存都需要能量。幸运的是，这个世界充满了可再生能源——食物，它们的外形和大小千差万别。不过，真正的挑战在于如何找到自己的食物而不成为其他生物的盘中餐。
这种古老的争夺推动着能量在不同生命之间传递。
动物通过捕食来获得能量的这种方式引起了工程师的注意：如果机器人也能如此，会怎么样呢？
科学家已经制造出一种“吃苍蝇”的机器人。虽然还不能与动物界千百万年进化的技能相匹敌，但它的确已经学会了“吃”；只不过它还不会捉苍蝇，也许下一代就会了，现在还得靠人工给它喂食。
原来，苍蝇会在机器人体内特殊的微生物燃料缸中分解，细菌分解苍蝇所释放出的化学能最终转化为一点点的电能（是不是有点像红色警戒里的尤里生物发电厂），但是转化而得的电能很有限，所以就算是“饱餐”一顿苍蝇，机器人也充不了多少电。
“食虫”机器人要通过几分钟来消化食物才能储存足够的能量走上几厘米，没错，就那么几厘米而已，但这个系统的确管用。才20分钟左右，机器人就走了几米——仅仅依靠“饱食了”一顿苍蝇。
用生物术语来说，“食虫”机器人属于食肉动物，在自然界的食物链上食肉动物所获得的能量已是强弩之末。从绿色植物到食草动物，能量几经转手经历了多次损耗。
所以模仿食肉动物，实在不是个高效率获取能量的好办法，从源头入手才是仿生学的终极目标。
归根到底，自然界能量合成的源头在于植物和微生物生长。
阳光是原材料，每一草每一木都忙着将它转化成高能糖分和碳水化合物，然后通过“食物”供给整个生物圈，这就是大自然的发电厂，我们的星球是依靠光合作用来运转的，光合作用甚至推动了文明的进程。
化石燃料是大自然能量的“残羹冷炙”
工业革命把自己建立在死去植物的残骸之上，植物残骸埋在地下，没有被微生物完全分解掉，而经过千百万年演变成化石燃料——这些植物在生前吸收了太阳照射到地球上的能量。当人类掌握了如何取火，就通过燃烧释放了这种古老的能量，然而付出的代价就是大气中的二氧化碳急剧增多。
尽管人类现在已经高度工业化、数字化，但是利用的大多数能量仍然源自这些燃烧史前植物的原始过程——微生物没有消耗完的“残羹冷炙”
自然界通过其其他生物向我们暗示，其实还有别的方法。
借鉴动物的结构特征高效率转化能量
我们已经学会了直接捕获太阳能——利用太阳能电池板。能吸收阳光越多，太阳能电板的效率越高。如何提升太阳能的转化利用率呢？
自然界中其他生物的原始机制有很多值得我们学习的地方；例如有很多动物就生活在黑暗之中，他们同样面临着如何尽可能多的吸收光的问题，而自然进化的结果让一些动物具备了在极低的光照下生存的能力——飞蛾的眼睛能够捕捉最微弱的光线。
飞蛾能在夜空中飞行要归功于他们眼睛的特殊构造。放大25000倍我们可以看到：它们的眼睛表面覆盖着间距精确的小突起，这些小突起能够阻止光线反射，从而增加光亮的吸收。
这些微小突起只有在间距完全相等的情况下才起作用。不得不感叹，这是自然界令人难以置信的天然纳米技术。
借鉴这一原理，现代科技也可以与自然界的成就相媲美。
目前已有的人造结构同样细微，而且分布精确。通过给玻璃涂上一层光敏材料，然后用一种特殊的激光照射，待光敏层被冲洗掉后玻璃上就留下了一层激光所雕刻出来的微结构，这一层微型突起与飞蛾眼睛的机制完全一样。微结构几乎吸收了照射上来的所有阳光——没有光线被反射掉。被吸收的阳光增多，效率也就提高了，蛾眼技术在太阳能电板上也大有可为。
以上是我们向大自然的动物求教的结果。
借鉴植物的生理特征高效率转化能量
在自然界中，植物才是利用太阳能的顶尖高手。
北极的夏天很短暂，所以北极罂粟必须尽快地生长出果实，因此他们的花朵会像雷达一样跟随着太阳转，使种子尽可能地始终保持温暖。
澳大利亚双子座节能屋的设计者就借用了这个原理：房顶上的太阳能电池板是绕着太阳转动的。太阳能电池所捕获的太阳能是自然界中一切能量的源头。如此说来，它才是最接近绿色植物的人工发明。
太阳能电池的效率比树叶要高得多，但是也贵得多。自然界的解决之道尽管效率不高，但却很廉价——因为树叶无处不在，量变改变质变。
树叶捕捉太阳能（阳光）进行光合作用的精细完整过程至今仍是一个谜。
不过这种“炼金术”正在慢慢地被揭开。目前人类已经了解，在树叶的每一个细胞中有许多微小的绿色胶囊——叶绿体，每一个叶绿体里面都有着层层的薄膜，光合作用的“工厂”便隐匿在这些薄膜之中。
这个伟大的过程是从一种叫叶绿素的成分上开始的——植物和细菌中都有叶绿素。在一连串的反应之后，水最终被分解成氧气和氢气，这种机制太过于复杂，以至于科学家仅仅研究一个小步骤，就要倾注毕生的经历。
不过在过去几年中，科学家已经成功地制造出了人工树叶，这些人工树叶可以将太阳能转化成高能化合物（化学能）；其中的一种就是氢——终极的清洁能源。
氢，可以成为人类未来能源的美好图景吗？
可持续发展终究要回归大自然
事实上我们已经置身于一个巨大的氢核聚变能量体系之中千百万年了。
在太阳深处，氢原子聚合形成氦的过程无时不刻都在发生，在这个过程中会释放出大量能量，这便是地球万物的能量之源。
我们的太空飞船进入太空的燃料就是液态氢，目前工程师已经开发出了能够燃烧氢气的汽车引擎，这是一种混合动力汽车，可以燃烧普通的汽油，也能一眨眼的功夫切换成燃烧氢气。这种汽车早期最大的技术难题在于用高压储存易燃气体。如今这已经不再是问题了，现在充气就跟加油一样简单。氢能源汽车的理念是环保，因为燃烧氢气排放出的唯一废物就是水。
但这里有个很大的悖论：
消耗氢气的过程不产生污染，但产生氢气的过程污染很大。
目前人类获取氢气的方法基本依靠化石燃料的裂变，这种裂变过程会产生大量温室气体，几乎与燃烧化石燃料的污染相当。
本质上，我们与石器时代并无多大的区别，仍然是燃烧某种东西。
那么我们重新回到仿生树叶，利用他太阳能可以直接转化为氢能源，而我们燃烧氢气，仅仅产生更多的水。
终究一切只是在循环！
生物仿生最难的也是最重要的领域，就是研究自然界生态系统如何自我维持。
迄今为止，要想真正的达到生物界一样的高效的合成比如说光合作用，还没有任何的一个人工化学反应器能够做到。
只有亲近大自然，捕捉大自然的每个细节，我们才会获得大自然的启示——就像刀耕火种、结绳记事一样，人类文明的生存和发展才会有更多的希望。
你热爱大自然吗？留意身边的小生命，从大自然中学习更多的发展之路吧！
