把生物功能融合于電子的動(dòng)向活躍起來(lái)。其中心領(lǐng)域是控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和能源技術(shù)。生物的“力量”將帶來(lái)電子的革命。運(yùn)用生物的優(yōu)異機(jī)理和機(jī)能，將會(huì)突破傳統(tǒng)的電子技術(shù)。這種將電子技術(shù)與生物相融合的研究如今日益活躍。

利用生物的力量超越極限

通過(guò)把生物優(yōu)秀的原理和生物本身運(yùn)用于電子領(lǐng)域，能夠打破過(guò)去利用傳統(tǒng)工學(xué)方法無(wú)法跨越的壁壘，得到理想的性能。比方說(shuō)能像馬一樣自然行走、奔跑的四足步行機(jī)器人，與狗鼻子一樣靈敏的傳感器，以及完全不排放無(wú)用廢棄物的能源生成技術(shù)等。

過(guò)去也曾有過(guò)把生物優(yōu)秀的功能運(yùn)用于其他領(lǐng)域的嘗試，稱(chēng)為“Biomimetics”、“Biomimicry”，就是仿生技術(shù)。仿生技術(shù)顧名思義，多數(shù)還只是模仿生物體現(xiàn)出來(lái)的表面機(jī)能。在工學(xué)領(lǐng)域中，主要的應(yīng)用途徑包括流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)物、材料等。

今后，生物系統(tǒng)的動(dòng)作和生物優(yōu)秀的機(jī)能也將得到利用。在某些用途，甚至還會(huì)采用混合方式，比如直接取下生物的一部分，實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)與生物的融合。

在生物的活用方面，電子領(lǐng)域中最能發(fā)揮威力的將是控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和能源技術(shù)（圖2）。

向控制、傳感器和能源領(lǐng)域拓展

在過(guò)去，把生物優(yōu)秀的功能發(fā)揮到其他領(lǐng)域主要是模仿生物結(jié)構(gòu)。而在今后，生物的原理和生物本身也將得到利用。在現(xiàn)在面臨諸多課題的控制、傳感器、能源領(lǐng)域的利用估計(jì)將會(huì)增加。

在控制領(lǐng)域，有研究表明，通過(guò)解析生物具備的自主分布式控制*的原理，將其運(yùn)用于四足步行機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)像馬一般自然的步行；通過(guò)分析魚(yú)群的游動(dòng)方式，可以構(gòu)建出多臺(tái)機(jī)器人車(chē)互不碰撞的自動(dòng)行駛系統(tǒng)；通過(guò)模仿昆蟲(chóng)的大腦，可以制作出效率高、抗干擾強(qiáng)的機(jī)器人等。

*自主分布式控制＝自主協(xié)調(diào)多個(gè)單元完成動(dòng)作的控制方式。

在傳感器領(lǐng)域，與狗鼻子一樣靈敏的傳感器和只需靠近生鮮食品即可分辨出鮮度的傳感器也有望實(shí)現(xiàn)。

在能源領(lǐng)域，通過(guò)融合藻類(lèi)和半導(dǎo)體技術(shù)，高效率的人工光合作用系統(tǒng)也都被納入了研發(fā)日程。利用昆蟲(chóng)體液和微生物的燃料電池也有可能成為現(xiàn)實(shí)。

生物學(xué)和超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)揮帶動(dòng)作用

現(xiàn)在，生物活用之所以大熱，緣于生物活用需要的“工具”已經(jīng)齊備。隨著生物學(xué)的發(fā)展，生物的工作原理得以明確，細(xì)胞和微生物等與電子技術(shù)的融合也變得更加容易。

隨著計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，生物的部分活動(dòng)已經(jīng)可以在超級(jí)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬。比方說(shuō)重現(xiàn)昆蟲(chóng)的神經(jīng)活動(dòng)。

高功能、低價(jià)位的3D打印機(jī)的登場(chǎng)也具有重大意義。生物的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果利用傳統(tǒng)技術(shù)制造，操作過(guò)程既困難又復(fù)雜。因此，“單是試制就需要耗費(fèi)大量的成本和時(shí)間，研究進(jìn)展緩慢”（某大學(xué)教授）。而使用3D打印機(jī)可以輕而易舉地完成結(jié)構(gòu)物的試制。

除此之外，追求降低環(huán)境負(fù)荷、可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)需求也在推動(dòng)生物活用的發(fā)展。在漫長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)程中適應(yīng)了環(huán)境變化的生物不會(huì)對(duì)地球環(huán)境造成負(fù)面影響。以光合作用為例，光合作用可以利用溫室氣體CO2，把光能源轉(zhuǎn)化成化學(xué)能源。

推動(dòng)ISO的標(biāo)準(zhǔn)化

盡管關(guān)心程度空前高漲，但使生物與電子技術(shù)融合的動(dòng)態(tài)才剛剛開(kāi)始。不過(guò)在全球范圍內(nèi)，這無(wú)疑將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。仿生領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化展現(xiàn)出了這一趨勢(shì)的浩大聲勢(shì)。研究主要通過(guò)ISO的技術(shù)委員會(huì)“ISO/TC266Biomimetics”開(kāi)展。歐洲、日本以及美國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家已經(jīng)加入進(jìn)來(lái)，除了定義仿生技術(shù)之外，技術(shù)委員會(huì)還將為這項(xiàng)技術(shù)的材料、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方法等框架制定標(biāo)準(zhǔn)。

在ISO/TC266上唱主角的雖然是德國(guó)、法國(guó)等歐洲企業(yè)，但日本也派出了由大學(xué)、研究所組成的混合團(tuán)隊(duì)參加。向ISO/TC266發(fā)出了日本的聲音。另外，ISO的討論雖然看似目前還停留在結(jié)構(gòu)層面，但對(duì)于生物利用和生物融合的發(fā)展，這應(yīng)該是一個(gè)必須經(jīng)歷的過(guò)程。