向自然學習 科技永續
2005/04/17
本報與國科會等單位合辦的「二○○五展望演講春季系列———物理光耀世界,紀念一九○五物理奇蹟年的一百周年」,前天起每周五舉行,一連舉辦八場,每周日將刊出演講內容摘要。 除首場的「從永續發展談科技研發」,往後各場主題包括「光子的歷史———從光電效應說起」、「狹義與廣義相對論中的時空觀」、「微波及微波的應用」、「漫遊奈米新天地」、「遨翔於宇宙中的愛因斯坦」、「前沿奈米科技:小就是美」、「未來科學神燈———台灣光子源之願景」,希望透過平易近人的科普演講,幫助讀者一窺科學奧妙。 近年來,世界各國都在談「永續發展」,國科會主委、中央研究院院士吳茂昆認為,現代科技研發必須從大自然界找到科技研發方向,例如從蝴蝶翅膀找出「光子晶體」、從壁虎爬牆研發出奈米繩子等,或許有朝一日,人類將不再有任何環境汙染源或浪費能源的物質,台灣成為「綠色矽島」,不再是個夢。 由國科會、聯合報、公共電視、科學人雜誌、中廣公司、News98合辦、中央大學理學院科學教育中心承辦的2005展望系列演講,第一場由吳茂昆主講「從永續發展談科技研發」。 吳茂昆說,世界人口快速成長,預估2013年全球人口數將達70億人,2050年會增加為90億人;快速增加的人口,大量消耗能源,並造成各種汙染,使地球環境嚴重變遷,像非洲吉力馬札羅山山頂積雪、臭氧層遭破壞的面積也逐年加大。 美國「生活」雜誌2000年出版專刊,列出過去一千年,對人類歷史產生重大影響的一百大事件,美國生物學家萊契爾.卡遜(Rachel Carson)在1962年所寫的「寂靜的春天(Silent Spring)」一書也名列其中。 這本書針對在1940年代成功研發的殺蟲劑DDT,造成鳥、魚死亡,及對人類健康的威脅,有深入描述;吳茂昆說,這本書不僅啟蒙了現代環境運動,促使DDT全面禁用,更讓人類開始省思科技與工業發展的正面與負面影響,「永續發展」的觀念,也因此萌芽。 吳茂昆表示,調和科技與生態兩者的「永續科技」,是未來科技研發最重要的方向,將科技研發規範在「環境承載力」可容許的限度內;而「永續科技」最重要的方法,就是「從自然中學習」。 吳茂昆舉例說,荷花生在水中,但因荷葉表面長滿許多細小纖毛,減少水珠與葉片接觸面積,讓水珠不容易停在荷葉上,所以荷葉不沾水;現今奈米科技就運用這種觀念,讓水珠與物質表面的接觸角幾近180度,進而研發出防水布及各種防水材料。 另像蝴蝶美麗的翅膀,總讓人驚豔,是因為蝴蝶翅膀內有排列相當整齊的「光子晶體」,這種具周期性的奈米級構造,可以反射光線,並隨著尺寸大小不同,產生不同的顏色;吳茂昆說,這項發現是近年來科學界相當重視的課題,若技術發展成熟,或許未來人類就不必再用會汙染環境的染料或油漆了。 科學家也一直對壁虎為何不會從牆上掉下來的現象很好奇,研究後才發現,壁虎腳掌上有很微細的纖毛,可以吸附在牆上,如今在實驗室階段,已可用奈米技術製成的微細纖毛繩,輕鬆吊起80公克的絨毛玩具,人們常用的膠水,未來或許將被淘汰。 吳茂昆說,台灣不論生物、地質、族群、語言、宗教、文化、藝術、經濟活動、科技研發,甚至外交事務,都具有「多樣性」的特質,研發永續科技時,必須找出適合台灣的科技,不必完全「拷貝」國外經驗,只要利用無限的創意,找出創新發明,把「黃金寶島」變成「綠色矽島」,絕對會有實現的一天。