原始生命体在地球上诞生已有40亿年。
在这漫长的历程中,生物经历了各种气候变动,在反复的竞争和淘汰中不断进化。
近年来,生物灭绝速度加快,很多人开始宣导保护生物多样性的重要性,其理由之一,是这些生物带来的恩惠。
对于我们人类而言,除了粮食、纤维、木材、医药品原料的供应,以及氢气、水的生成之外,模仿生物的构造和功能进行的各种生产制造也可以说得益于此。在这个可能对我们的生活带来革命性变化的领域,也有岛津制作所的技术。
对仿生生产制造的期待
“仿生学(biomimetics)”也翻译为生物模仿技术。这门科学技术是指基于“这些生物能从远古时代生存至今,必定有什么理由”的观点,对这些生物的特点进行详尽的分析,模仿他们的优势结构、功能、生产过程以及集体生态系统,为新的工学技术和生产制造做出贡献。这是20世纪50年代后期由美国神经生理学家otto schmitt博士提出的学科,是用英文“bio(生物)”、“mime(模拟)”、“mimic(模仿)”等创造的词。
如今,在我们的日常生活中,已经有很多实用性产品,如模仿远古水生生物海绵,利用合成树脂制造的海绵产品。再比如模仿荷叶表面而发明的防泼水材料、模仿鲨鱼皮的比赛泳衣、模仿翠鸟的喙设计的高速车辆车头形状、模仿壁虎的手指形状发明的粘合材料等。这些技术和产品在今天看来是如此的理所当然,但通过观察自然界中的生物活动,获得的这些“发现”,也让他们的开发得到加速。
岛津制作所和仿生学
利用这种仿生学进行的研发已有非常久的历史,但岛津制作所自2014年以来,在日本文部科学省新学术领域研究“对生物多样性进行规范的革新性材料技术”研究组的全面支持下,获得了与最新研究主题相关的素材和见解,同时着手开发采用分析计测仪器进行评估和分析的方法。从2015年开始,我们作为法人赞助会员加入了日本公益团体法人高分子学会,还对新材料研究的分析评估相关的需求进行了调研。调研结果显示,从研发到最终获得机能性化学素材的认可,需要在原料评估、产品评估、品质管理的各个阶段进行各种试验。本公司将为材料评估、观察/分析评估、物理特性评估、机械性能评估等领域提供丰富的产品群和各种评估、分析方法,为利用仿生学开展的研发和实用化做后盾。
同时,利用仿生学进行的环保技术开发也备受关注,我们正在不断获得有助于可再生能源及节能产品开发的知识。通过这样的低环境负担型生产制造,构建可持续的自然共生社会,同时努力维持丰富的生态系统,使其始终能成为新材料和新产品的灵感源泉。
利益相关方的声音
2011年,德国提出的国际标准化开始生效,材料、化学、机械、汽车、建筑、农业等农业等各行各业对仿生学越来越关注。在这样的背景下,以纳米技术为中心的分析评估技术得到飞速发展,这也是贵司引以为傲的地方。
2016年7月,在巴黎自然博物馆以及多家企业的协助下,于法国的桑利斯市,由环境、能源和海洋部举办了“biomim’ expo 2016”会议。其基调在于达成了这样的共识:以生物多样性为基础的仿生学是有助于可持续发展的技术革新。
千岁科学技术大学 理工学部 应用化学生物学科
教授 下村正嗣