大自然揭示什麼？

「請去問問動物，牠們會指教你，問問天上的鳥，牠們會告訴你。請去看看大地，大地會指教你，看看海裡的魚，魚會告訴你。」——約伯記12:7,8

近年，科學家和工程師都紛紛請動植物「指教」他們。他們研究並模仿生物系統的設計特色，用以研製新產品，或改進現有機器的性能。這門模仿生物設計的科學稱為仿生學。你看下面的例子時，請問問自己：「說到底，這些設計應當歸功於誰呢？」

研究鯨魚的鰭肢

飛機設計師可以從座頭鯨學到什麼？學到的東西可不少啊！成年的座頭鯨約重30噸，等於一輛載滿貨物的貨車。座頭鯨的身體比較僵直，有翅膀似的巨大鰭肢。這種12米長的動物是游泳好手，靈巧敏捷。例如捕食時，座頭鯨會在魚或磷蝦下面打圈，沿螺旋型向上游，邊游邊噴氣，形成泡沫。於是，那些魚或磷蝦就被泡沫包圍，像被網子圍住一樣，這樣的「網子」細小得直徑只有1.5米。最後，受困的魚、磷蝦被迫游到水面，座頭鯨就一口把美食通通吞下。

研究人員特別感興趣的是，身體這麼僵直的生物，怎樣能繞著這麼狹小的圈子向上游？這件事似乎不可能。研究人員發現，祕密就藏在座頭鯨的鰭肢裡。鰭肢的前緣不是像飛機的機翼那樣又平又滑，而是呈鋸齒狀的，上面有一排凸塊，叫做小結節。

當座頭鯨快速向前游，小結節能增加上升力和減低水阻力。這是怎麼一回事？《博物學》雜誌（英語）解釋，有了小結節，座頭鯨向上游時，即使身軀跟水平面幾乎成直角，水也能流暢地聚到鰭肢前面打轉。假如鰭肢的前緣是平滑的，座頭鯨就不能繞著這麼狹小的圈子向上游，因為水會在鰭肢後面旋轉，這樣就不能產生上升力了。

這個原理可以應用到什麼範疇呢？證據表明，如果飛機的機翼仿照鰭肢而設計，就可以減少襟翼或其他用來調節氣流的裝置。這樣，機翼會更為安全，也更易於保養。生物力學專家約翰·朗相信，不久「我們很可能見到，每架噴氣式飛機都有凹凸的機翼，就像座頭鯨一樣」。

模擬海鷗的翅膀

工程師早已經仿照鳥類翅膀的形狀設計飛機的機翼。但最近，這種模仿工程更上一層樓。《新科學家》週刊（英語）報導：「佛羅里達大學的研究人員按實物的比例，製造了一個遙控的無人駕駛飛機模型，這個飛機模型能像海鷗那樣盤旋、俯衝和高速爬升。」

海鷗展翅飛翔，優美絕倫，全靠肱骨兩端的關節，讓牠能彎曲翅膀。《新科學家》週刊指出，研究人員仿照海鷗靈活的翅膀，「在長24英寸的飛機模型裡安裝小型引擎，控制多條金屬杆去擺動機翼」。這麼聰明的設計，讓這小小的飛機模型能在高樓大廈之間盤旋和俯衝。美國空軍正積極研發這類極度靈活的飛機，在大城市偵察生化武器。

模仿壁虎的腳掌

陸上生物也是人類的學習對象。例如，一種細小的蜥蜴叫做壁虎，牠們可以爬在牆上，又能倒過來在天花板爬來爬去。早在聖經時代，這種生物的神奇特性已經為人所知。（箴言30:28）壁虎能抵抗地心吸力，祕密何在？

即使平面光滑如鏡，壁虎也能依附在上面，祕密在於腳掌上極纖細的毛髮組織，叫做剛毛。壁虎的腳掌不會分泌黏液。壁虎能附在牆上，靠的是一種微弱的分子力，稱為范德瓦耳斯力（范德華力）的微弱吸引力，使腳掌的分子和平面上的分子連結起來。通常，地心吸力很容易抵消這種吸引力的作用，所以你不能單單把手掌放在牆上，就附在牆上爬上去。然而，壁虎的一隻腳掌，就有數以千計纖細的剛毛，這增加了腳掌與牆壁的接觸面，互相的吸力因而大大增強，足以使壁虎附在牆上，不致掉下去。

這個發現有什麼價值呢？模仿壁虎的腳掌而製造的合成物，可以代替尼龍搭扣（魔術貼）。尼龍搭扣的靈感同樣是來自大自然的。a《經濟學家》週刊（英語）引述一個研究員的話，指出在有些醫療程序中不能使用化學黏合劑，模仿壁虎的剛毛而製成的條子就大派用場了。

應該歸功於誰？

美國國家航空航天局（美國太空總署）正研製一個像蠍子般走路的多腳機器人（機械人）。另外，芬蘭的工程師製成了一個有六條腿的爬行器，可以爬過障礙物，就像一隻巨型昆蟲似的。有些研究人員參照松果開合的原理，設計一種有小瓣的布料。汽車製造商正仿照箱魨（淺水海魚類）去研製車輛，因為箱魨的設計能大大減低在海裡游動的阻力，令人驚嘆。鮑魚的甲殼具有防震的特性，有些研究人員嘗試找出其中的奧妙，希望製成更輕、更堅硬的裝甲。

研究人員從自然界得到豐富而實用的知識，還建立了一個資料庫，裡面儲存了巨量的生物系統檔案。《經濟學家》週刊說，科學家可以在資料庫裡，找到「天然方法去解決設計上的難題」。人擁有資料庫裡的生物系統檔案，就是擁有「生物專利權」。一般而言，個人或公司為新意念或新器具正式註冊，就合法地持有相關的專利權。《經濟學家》週刊論及這個生物專利資料庫，說：「研究人員巧妙地模仿生物，然後說自己擁有『生物專利權』，那麼，他們其實正在強調大自然才是擁有『生物專利權』的。」

為什麼大自然能提供這麼了不起的知識呢？大自然的事物顯然經過巧妙的設計，不少研究人員卻把功勞歸於千萬年來盲目的進化。然而，另一些研究人員卻有截然不同的結論。2005年，微生物學家邁克爾·貝赫在《紐約時報》寫道：「［大自然中的］設計顯而易見，說明了一個令人信服而又簡單的道理：如果有一種生物，不論外形、走路的姿勢和叫聲都像鴨子一樣，又沒有明顯的證據表明牠不是鴨子，那麼，我們就認定牠是鴨子。」他有什麼結論？「設計如此顯明，我們不應該視若無睹。」

當然，工程師設計更安全、更靈巧的飛機翼，的確值得讚賞。同樣，發明家設計多功能的條子、更舒適的布料或性能更佳的汽車，也值得表揚。事實上，如果製造商抄襲別人的設計，卻沒有注明出處，可能會被視為犯法。

受過嚴格訓練的研究人員粗糙地仿照大自然的事物，去解決工程學上的難題，然後將原創精心的意念說成是來自無意識的進化，這樣，你覺得合乎邏輯嗎？仿製品尚且需要設計者，原創品又怎樣？藝術家教導門生，門生模仿他的技巧，哪一個更值得表揚？

結論合乎情理

仔細看過大自然設計的證據後，很多人都同意詩篇執筆者的心聲：「耶和華啊，你所造的多麼豐富！這一切都是你用智慧造的。你造的萬物遍滿大地。」（詩篇104:24）執筆寫聖經的保羅也得到類似的結論，他說：「自從創世以來，上帝那些看不見的特質，就是他的永恆力量和神性，一直都清楚可見，從他所造的東西就能看出來。」（羅馬書1:19,20）

很多誠懇的人尊重聖經，也相信上帝存在。可是，他們或許聲稱上帝運用進化的過程，造出自然界裡多姿多彩的生物。聖經怎麼說呢？

［腳注］

［第5頁的精選語句］

為什麼大自然能提供這麼了不起的知識呢？

［第6頁的精選語句］

誰擁有自然界的專利權？

［第7頁的附欄或圖片］

仿製品尚且需要設計者，原創品又怎樣？

這架極度靈活的飛機是仿照海鷗的翅膀而製成的

壁虎爬行時乾淨利落，不留半點痕跡，就連在任何平面上（特氟隆的平面除外）也來去自如，輕鬆自在。研究員正研究壁虎的腳掌，加以模仿

箱魨能大大減低在海裡游動時的阻力，實在令人驚嘆。這個設計提供了研製汽車的靈感

［鳴謝］

飛機：Kristen Bartlett/ University of Florida; 壁虎的腳掌：Breck P. Kent; 箱魨和汽車：Mercedes-Benz USA

［第8頁的附欄或圖片］

靠本能智慧找到方向

地球上許多動物都具有「本能的智慧」，能夠覓食和生存。（箴言30:24,25）讓我們看看兩種小動物。

◼ 螞蟻疏導交通出外覓食的螞蟻怎樣找到回蟻穴的路呢？英國的研究員發現，除了留下引路的信息素之外，有些螞蟻還利用幾何原理找到回家的路。《新科學家》週刊（英語）說，法老蟻「在蟻穴設下向四面八方伸延的信息素網路，每條路在50～60度角就有一條岔路」。這些網路有什麼特別呢？要是有一隻螞蟻想回家，牠走到一個岔路時，就會本能地走距離最近的路，最後就能回到家裡。文章接著說：「螞蟻出外和回家時，這些涉及幾何原理的岔路大大疏導了交通，也幫助螞蟻不致因走錯方向而多費氣力。」

◼ 鳥類有內置羅盤無論天氣好或壞，許多鳥類都能夠飛很遠路程，而且能夠準確無誤地抵達目的地。怎麼樣呢？研究人員發現，鳥類能感應地球的磁場。可是地球的「磁場曲線在各地都不同，而且不是常常直指北方」。為什麼候鳥不會偏離航道呢？顯然每個黃昏，鳥兒都會以日落調校自己的內置羅盤。由於日落的位置隨著緯度不同、季節更替而改變，研究員認為鳥類的「生理時鐘使牠們知道正處於年中的什麼時候」。（《科學》雜誌，英語）

誰把螞蟻設計成能夠明白幾何原理？鳥類的內置羅盤、生理時鐘，以及能夠分析這些資料的頭腦又是誰賜予的呢？是盲目進化的產品？還是智慧超卓的造物主的傑作呢？

［鳴謝］

© E.J.H. Robinson 2004