Phỏng sinh học

Bạn đã bao giờ nhìn vào một mạng nhện, một cái bẫy hoàn hảo lấp lánh sương mai, và tự hỏi làm thế nào một thứ mỏng manh như vậy lại có thể bền chắc đến thế chưa? Bạn đã thấy một vỏ sò xoắn vào trong, một pháo đài nhỏ bé với hình học hoàn hảo? Hay để ý cách một chiếc lá sen rũ bỏ nước và bụi bẩn, luôn giữ mình tinh khôi? Tôi chính là bí mật ẩn giấu trong những thiết kế này. Tôi là lời thì thầm kết nối cú bổ nhào lặng lẽ của chim bói cá với một đoàn tàu nhanh hơn và êm hơn. Tôi là bài học từ bàn chân của tắc kè, dạy chúng ta cách tạo ra loại băng dính có thể bám vào hầu hết mọi thứ. Từ muôn đời nay, tôi đã là thư viện những ý tưởng thiên tài của tự nhiên, một bộ sưu tập các giải pháp đã được thử nghiệm qua hàng triệu năm, chỉ chờ đợi những bộ óc tò mò đến mở những trang sách của tôi. Tôi là phương pháp nhìn thế giới không chỉ vì vẻ đẹp của nó, mà còn vì sự thông thái của nó. Tôi là bản thiết kế bí mật của tự nhiên. Tôi là Phỏng Sinh Học.

Cái tên của tôi, "Phỏng Sinh Học", nghe có vẻ hiện đại, nhưng tôi lại cổ xưa như chính sự tò mò của con người. Hàng ngàn năm qua, con người đã tìm đến thế giới tự nhiên để được chỉ dẫn. Những người đầu tiên đã quan sát xem loài chim ăn quả mọng nào để biết thứ gì an toàn, và họ đi theo dấu chân động vật để tìm nguồn nước. Từ rất lâu, vào khoảng năm 500 trước Công nguyên, các nhà phát minh ở Trung Quốc đã ngước nhìn những con diều hâu và đại bàng bay lượn dễ dàng trong gió. Lấy cảm hứng từ đó, họ đã thiết kế những con diều đầu tiên, bắt chước hình dạng và chức năng của đôi cánh chim để đón các luồng không khí. Tôi cũng là người bạn đồng hành thường xuyên của một trong những bộ óc vĩ đại nhất lịch sử, Leonardo da Vinci. Trong suốt cuối thế kỷ 15 và đầu thế kỷ 16, ông đã bị tôi cuốn hút. Ông đã lấp đầy vô số cuốn sổ tay bằng những bản vẽ tinh xảo, chi tiết về các loài chim đang bay, nghiên cứu tỉ mỉ cách đôi cánh của chúng hứng không khí và tạo ra lực nâng. Ông mơ ước chế tạo một chiếc "ornithopter", một cỗ máy tuyệt vời với đôi cánh vỗ có thể đưa con người bay lên bầu trời xanh bao la. Mặc dù cỗ máy của ông chưa bao giờ bay được, công trình của Leonardo đã mang tính cách mạng. Ông đã chứng minh rằng câu trả lời cho việc bay lượn của con người không chỉ nằm trong trí tưởng tượng hoang dã, mà đã được viết nên trong cấu trúc giải phẫu thanh lịch của một con chim.

Giấc mơ bay của Leonardo vẫn chỉ là một giấc mơ trong nhiều thế kỷ. Nhưng tôi chưa bao giờ từ bỏ hy vọng. Cuối cùng, vào buổi bình minh của thế kỷ 20, tôi đã tìm thấy hai đối tác mới trong một cửa hàng xe đạp ở Dayton, Ohio: anh em Orville và Wilbur Wright. Họ quyết tâm chế tạo một cỗ máy bay, nhưng họ phải đối mặt với một thách thức to lớn. Họ có thể đưa một chiếc tàu lượn lên không trung, nhưng làm thế nào để điều khiển nó? Làm thế nào để họ lái nó mà không bị lộn nhào xuống đất? Họ đã làm điều mà tất cả các nhà sáng tạo vĩ đại đều làm: họ nhìn vào tự nhiên. Họ đã dành vô số giờ nằm trên những ngọn đồi cỏ gần nhà, quan sát những con chim kền kền và bồ câu bay lượn. Họ nhận thấy một điều quan trọng: để rẽ hoặc giữ thăng bằng trong một cơn gió giật, những con chim không chỉ vỗ cánh, chúng còn khéo léo xoắn đầu cánh của mình. Quan sát này đã nảy ra một ý tưởng xuất sắc mà họ gọi là "làm cong cánh". Họ đã thiết kế một hệ thống ròng rọc và dây cáp cho phép phi công xoắn cánh của máy bay, giống hệt như những con chim. Đây chính là mảnh ghép còn thiếu, là chìa khóa cho chuyến bay có kiểm soát. Vào buổi sáng se lạnh ngày 17 tháng 12 năm 1903, tại Kitty Hawk, Bắc Carolina, chiếc máy bay của họ, Wright Flyer, đã cất cánh lên không trung và bay lượn ở đó. Tôi đã giúp nhân loại chạm tới bầu trời, không phải bằng cách chinh phục tự nhiên, mà bằng cách trở thành một học trò chăm chú của nó.

Ảnh hưởng của tôi không chỉ giới hạn ở những thành tựu vĩ đại như chinh phục bầu trời. Tôi còn là tia lửa đằng sau những giải pháp thông minh giúp cuộc sống hàng ngày trở nên dễ dàng hơn. Hãy cùng đi dạo với một kỹ sư người Thụy Sĩ tên là George de Mestral vào năm 1941. Sau một chuyến đi săn ở dãy Alps, ông trở về nhà và thấy quần của mình và bộ lông của chú chó bị dính đầy những quả ké phiền phức. Thay vì chỉ bực bội phủi chúng đi, trí tò mò của ông đã trỗi dậy. Ông đặt một trong những quả ké dưới kính hiển vi và kinh ngạc trước những gì mình thấy: một hệ thống phức tạp gồm những chiếc móc nhỏ, linh hoạt bám vào các vòng sợi trên vải quần áo của ông. Quan sát đơn lẻ đó đã cho ông ý tưởng về một loại khóa cài mới, một loại có một mặt "móc" và một mặt "vòng". Ngày nay bạn biết nó với cái tên Velcro. Bây giờ, chúng ta hãy tua nhanh đến những năm 1990 ở Nhật Bản. Một kỹ sư tên là Eiji Nakatsu phải đối mặt với một vấn đề ồn ào. Tàu cao tốc Shinkansen nhanh đến nỗi khi ra khỏi đường hầm, nó tạo ra một tiếng nổ siêu thanh lớn, vang dội làm phiền những người dân gần đó. Nakatsu, một người đam mê xem chim, đã tìm thấy giải pháp của mình ở loài chim bói cá thanh lịch. Ông biết loài chim này có thể lao từ trên không xuống nước ở tốc độ cao mà gần như không tạo ra tia nước bắn tóe nào. Ông nhận ra bí mật nằm ở chiếc mỏ dài, thuôn của nó. Ông và nhóm của mình đã thiết kế lại phần đầu của tàu cao tốc để mô phỏng chính xác hình dạng của mỏ chim bói cá. Kết quả thật phi thường: con tàu không chỉ yên tĩnh hơn mà còn nhanh hơn 10% và sử dụng ít hơn 15% điện năng. Mãi đến năm 1997, tôi mới được đặt cái tên nổi tiếng của mình bởi nhà khoa học và tác giả Janine Benyus trong cuốn sách của bà, "Phỏng Sinh Học: Sáng Tạo Lấy Cảm Hứng Từ Tự Nhiên". Bà đã đặt tên cho phương pháp cổ xưa này và truyền cảm hứng cho cả một thế hệ các nhà phát minh mới tìm đến sự thiên tài của tự nhiên.

Ngày nay, trong một thế giới đối mặt với những thách thức lớn, tôi trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Các nhà khoa học và kỹ sư đang tìm đến tôi để có những giải pháp bền vững. Họ nghiên cứu những gò mối đáng kinh ngạc ở châu Phi, nơi duy trì nhiệt độ gần như không đổi bên trong mặc dù bên ngoài nóng như thiêu đốt. Điều này đã truyền cảm hứng cho thiết kế của Trung tâm Eastgate, một tòa nhà văn phòng lớn ở Zimbabwe mở cửa vào năm 1996 và tự làm mát mà không cần hệ thống điều hòa không khí thông thường. Các nhà nghiên cứu đang xem xét kết cấu độc đáo của da cá mập, vốn có khả năng kháng khuẩn tự nhiên, để tạo ra các bề mặt sạch hơn cho bệnh viện. Họ đang bắt chước quá trình quang hợp ở lá cây để tạo ra các pin mặt trời hiệu quả hơn, biến ánh sáng mặt trời thành năng lượng. Tôi là một lời mời cởi mở để bạn nhìn thế giới một cách khác biệt—không phải như một tập hợp các tài nguyên để sử dụng, mà như một phòng thí nghiệm khổng lồ nơi những ý tưởng tốt nhất đã được hoàn thiện qua 3,8 tỷ năm tiến hóa. Lần tới khi bạn nhìn thấy một vỏ ốc xoắn, một cây nấm phức tạp, hay một chú ong bận rộn, hãy nhìn kỹ hơn. Chúng đang chờ đợi để chia sẻ những bí mật gì với bạn? Tương lai nằm trong tay bạn, và tôi ở đây để giúp bạn xây dựng nó, được truyền cảm hứng từ người thầy thông thái nhất: chính là tự nhiên.