TED日本語 - ジャニン・ベニュス: 行動するバイオミミクリー

TED日本語

TED Talks(英語 日本語字幕付き動画)

TED日本語 - ジャニン・ベニュス: 行動するバイオミミクリー

TED Talks

行動するバイオミミクリー
Biomimicry in action
ジャニン・ベニュス
Janine Benyus

内容

ジャニン・ベニュスは発明家に伝言があります:「デザインの問題を解決する時は、まず自然に眼を向けること。あなたはそこで防水性や、航空力学や、太陽エネルギーなどに関する直感的で的確なデザインを見つけるでしょう。」この講演で彼女は、自然からきっかけを得た様々な新しい製品と、その驚くべき成果について話します。

Script

If I could reveal anything that is hidden from us, at least in modern cultures, it would be to reveal something that we've forgotten, that we used to know as well as we knew our own names. And that is that we live in a competent universe, that we are part of a brilliant planet, and that we are surrounded by genius.

Biomimicry is a new discipline that tries to learn from those geniuses, and take advice from them, design advice. That's where I live, and it's my university as well. I'm surrounded by genius. I can not help but remember the organisms and the ecosystems that know how to live here gracefully on this planet. This is what I would tell you to remember if you ever forget this again. Remember this. This is what happens every year. This is what keeps its promise. While we're doing bailouts, this is what happened. Spring.

Imagine designing spring. Imagine that orchestration. You think TED is hard to organize. (Laughter) Right? Imagine, and if you haven't done this in a while, do. Imagine the timing, the coordination, all without top-down laws, or policies, or climate change protocols. This happens every year. There is lots of showing off. There is lots of love in the air. There's lots of grand openings. And the organisms, I promise you, have all of their priorities in order.

I have this neighbor that keeps me in touch with this, because he's living, usually on his back, looking up at those grasses. And one time he came up to me -- he was about seven or eight years old -- he came up to me. And there was a wasp's nest that I had let grow in my yard, right outside my door. And most people knock them down when they're small. But it was fascinating to me, because I was looking at this sort of fine Italian end papers. And he came up to me and he knocked. He would come every day with something to show me. And like, knock like a woodpecker on my door until I opened it up. And he asked me how I had made the house for those wasps, because he had never seen one this big. And I told him, "You know, Cody, the wasps actually made that." And we looked at it together. And I could see why he thought, you know -- it was so beautifully done. It was so architectural. It was so precise.

But it occurred to me, how in his small life had he already believed the myth that if something was that well done, that we must have done it. How did he not know -- it's what we've all forgotten -- that we're not the first ones to build. We're not the first ones to process cellulose. We're not the first ones to make paper. We're not the first ones to try to optimize packing space, or to waterproof, or to try to heat and cool a structure. We're not the first ones to build houses for our young.

What's happening now, in this field called biomimicry, is that people are beginning to remember that organisms, other organisms, the rest of the natural world, are doing things very similar to what we need to do. But in fact they are doing them in a way that have allowed them to live gracefully on this planet for billions of years. So these people, biomimics, are nature's apprentices. And they're focusing on function. What I'd like to do is show you a few of the things that they're learning. They have asked themselves, "What if, every time I started to invent something, I asked, 'How would nature solve this?'"

And here is what they're learning. This is an amazing picture from a Czech photographer named Jack Hedley. This is a story about an engineer at J.R. West. They're the people who make the bullet train. It was called the bullet train because it was rounded in front, but every time it went into a tunnel it would build up a pressure wave, and then it would create like a sonic boom when it exited. So the engineer's boss said, "Find a way to quiet this train."

He happened to be a birder. He went to the equivalent of an Audubon Society meeting. And he studied -- there was a film about king fishers. And he thought to himself, "They go from one density of medium, the air, into another density of medium, water, without a splash. Look at this picture. Without a splash, so they can see the fish. And he thought, "What if we do this?" Quieted the train. Made it go 10 percent faster on 15 percent less electricity.

How does nature repel bacteria? We're not the first ones to have to protect ourselves from some bacteria. Turns out that -- this is a Galapagos Shark. It has no bacteria on its surface, no fouling on its surface, no barnacles. And it's not because it goes fast. It actually basks. It's a slow-moving shark. So how does it keep its body free of bacteria build-up? It doesn't do it with a chemical. It does it, it turns out, with the same denticles that you had on Speedo bathing suits, that broke all those records in the Olympics,

but it's a particular kind of pattern. And that pattern, the architecture of that pattern on its skin denticles keep bacteria from being able to land and adhere. There is a company called Sharklet Technologies that's now putting this on the surfaces in hospitals to keep bacteria from landing, which is better than dousing it with anti-bacterials or harsh cleansers that many, many organisms are now becoming drug resistant. Hospital-acquired infections are now killing more people every year in the United States than die from AIDS or cancer or car accidents combined -- about 100,000.

This is a little critter that's in the Namibian desert. It has no fresh water that it's able to drink, but it drinks water out of fog. It's got bumps on the back of its wing covers. And those bumps act like a magnet for water. They have water-loving tips, and waxy sides. And the fog comes in and it builds up on the tips. And it goes down the sides and goes into the critter's mouth. There is actually a scientist here at Oxford who studied this, Andrew Parker. And now kinetic and architectural firms like Grimshaw are starting to look at this as a way of coating buildings so that they gather water from the fog. 10 times better than our fog-catching nets.

CO2 as a building block. Organisms don't think of CO2 as a poison. Plants and organisms that make shells, coral, think of it as a building block. There is now a cement manufacturing company starting in the United States called Calera. They've borrowed the recipe from the coral reef, and they're using CO2 as a building block in cement, in concrete. Instead of -- cement usually emits a ton of CO2 for every ton of cement. Now it's reversing that equation, and actually sequestering half a ton of CO2 thanks to the recipe from the coral.

None of these are using the organisms. They're really only using the blueprints or the recipes from the organisms. How does nature gather the sun's energy? This is a new kind of solar cell that's based on how a leaf works. It's self-assembling. It can be put down on any substrate whatsoever. It's extremely inexpensive and rechargeable every five years. It's actually a company a company that I'm involved in called OneSun, with Paul Hawken.

There are many many ways that nature filters water that takes salt out of water. We take water and push it against a membrane. And then we wonder why the membrane clogs and why it takes so much electricity. Nature does something much more elegant. And it's in every cell. Every red blood cell of your body right now has these hourglass-shaped pores called aquaporins. They actually export water molecules through. It's kind of a forward osmosis. They export water molecules through, and leave solutes on the other side. A company called Aquaporin is starting to make desalination membranes mimicking this technology.

Trees and bones are constantly reforming themselves along lines of stress. This algorithm has been put into a software program that's now being used to make bridges lightweight, to make building beams lightweight. Actually G.M. Opel used it to create that skeleton you see, in what's called their bionic car. It lightweighted that skeleton using a minimum amount of material, as an organism must, for the maximum amount of strength.

This beetle, unlike this chip bag here, this beetle uses one material, chitin. And it finds many many ways to put many functions into it. It's waterproof. It's strong and resilient. It's breathable. It creates color through structure. Whereas that chip bag has about seven layers to do all of those things. One of our major inventions that we need to be able to do to come even close to what these organisms can do is to find a way to minimize the amount of material, the kind of material we use, and to add design to it. We use five polymers in the natural world to do everything that you see. In our world we use about 350 polymers to make all this.

Nature is nano. Nanotechnology, nanoparticles, you hear a lot of worry about this. Loose nanoparticles. What is really interesting to me is that not many people have been asking, "How can we consult nature about how to make nanotechnology safe?" Nature has been doing that for a long time. Embedding nanoparticles in a material for instance, always. In fact, sulfur-reducing bacteria, as part of their synthesis, they will emit, as a byproduct, nanoparticles into the water. But then right after that, they emit a protein that actually gathers and aggregates those nanoparticles so that they fall out of solution.

Energy use. Organisms sip energy, because they have to work or barter for every single bit that they get. And one of the largest fields right now, in the world of energy grids, you hear about the smart grid. One of the largest consultants are the social insects. Swarm technology. There is a company called Regen. They are looking at how ants and bees find their food and their flowers in the most effective way as a whole hive. And they're having appliances in your home talk to one another through that algorithm, and determine how to minimize peak power use.

There's a group of scientists in Cornell that are making what they call a synthetic tree, because they are saying, "There is no pump at the bottom of a tree." It's capillary action and transpiration pulls water up, a drop at a time, pulling it, releasing it from a leaf and pulling it up through the roots. And they're creating -- you can think of it as a kind of wallpaper. They're thinking about putting it on the insides of buildings to move water up without pumps.

Amazon electric eel -- incredibly endangered, some of these species -- create 600 volts of electricity with the chemicals that are in your body. Even more interesting to me is that 600 volts doesn't fry it. You know we use PVC, and we sheath wires with PVC for insulation. These organisms, how are they insulating against their own electric charge? These are some questions that we've yet to ask.

Here's a wind turbine manufacturer that went to a whale. Humpback whale has scalloped edges on its flippers. And those scalloped edges play with flow in such a way that is reduces drag by 32 percent. These wind turbines can rotate in incredibly slow windspeeds, as a result.

MIT just has a new radio chip that uses far less power than our chips. And it's based on the cochlear of your ear, able to pick up internet, wireless, television signals and radio signals, in the same chip. Finally, on an ecosystem scale.

At Biomimicry Guild, which is my consulting company, we work with HOK Architects. We're looking at building whole cities in their planning department. And what we're saying is that, shouldn't our cities do at least as well, in terms of ecosystem services, as the native systems that they replace? So we're creating something called Ecological Performance Standards that hold cities to this higher bar.

The question is -- biomimicry is an incredibly powerful way to innovate. The question I would ask is, "What's worth solving?" If you haven't seen this, it's pretty amazing. Dr. Adam Neiman. This is a depiction of all of the water on Earth in relation to the volume of the Earth -- all the ice, all the fresh water, all the sea water -- and all the atmosphere that we can breathe, in relation to the volume of the Earth. And inside those balls life, over 3.8 billion years, has made a lush, livable place for us.

And we are in a long, long line of organisms to come to this planet and ask ourselves, "How can we live here gracefully over the long haul?" How can we do what life has learned to do? Which is to create conditions conducive to life. Now in order to do this, the design challenge of our century, I think, we need a way to remind ourselves of those geniuses, and to somehow meet them again.

One of the big ideas,one of the big projects I've been honored to work on is a new website. And I would encourage you all to please go to it. It's called AskNature.org. And what we're trying to do, in a TEDesque way, is to organize all biological information by design and engineering function.

And we're working with EOL, Encyclopedia of Life, Ed Wilson's TED wish. And he's gathering all biological information on one website. And the scientists who are contributing to EOL are answering a question, "What can we learn from this organism?" And that information will go into AskNature.org. And hopefully, any inventor, anywhere in the world, will be able, in the moment of creation, to type in, "How does nature remove salt from water?" And up will come mangroves, and sea turtles and your own kidneys.

And we'll begin to be able to do as Cody does, and actually be in touch with these incredible models, these elders that have been here far, far longer than we have. And hopefully, with their help, we'll learn how to live on this Earth, and on this home that is ours, but not ours alone. Thank you very much. (Applause)

もし私が、なにか 隠されているものを明らかにするとしたら 少なくとも現代文化においては それは、我々がかつて、自分の名前のように 良く知っていたのに、忘れてしまったものを 明らかにするようなものでしょう そしてそれは、私たちが高性能な世界、 素晴らしい星に住んでいるという事でしょう 自分たちが天才に囲まれているという事です

「バイオミミクリー(生物模倣技術)」は、新しい分野で、 このような天才から学び そこからデザインのアドバイスを得ることです ここが私の住んでいるところです 大学もここにあります 私は天才に囲まれています 私は、この惑星に 優雅に暮らす方法を知っている 生物やエコシステムのことを思い出さずにはいられません もしそれを忘れるようなことがあれば これを思い出して下さい これを 毎年これが起きます 自然は約束を守ります 我々が救済対策に追われている間に、これが起きました 春

春を設計することを想像してみて下さい その指揮を想像してみて下さい TEDを運営するのは大変だと思うでしょう (笑)そうよね? 想像してみて そしてこれをしばらくやっていないなら、やってみて タイミングや協調のしかたを想像してみて下さい このすべてが、トップダウンの法律や 政治や、気候変動に関する議定書なしに これが毎年起こるのです 数々のショーがあり 空には愛が満ちあふれる 様々なものが花開きます 約束しますが、生物たちはみな 優先順位を正しく守るのです

私にこのことをいつも思い出させる隣の子どもがいます 彼はたいてい仰向け寝転がり それらの草を見上げながら過ごします あるとき彼がやってきて その頃彼は、7歳か8歳でした 私の家の、ドアのすぐ前には スズメバチの巣があって 成長するに任せていました たいていの人は小さいうちにそれをたたき落とします でも私にはそれが魅力的でした なぜならこういう感じのイタリア製の綺麗な本の見返しを見たことがあったからです そして彼がやってきてノックしました 彼は毎日何かを見せにやって来るんです そして私がドアを開けるまで、キツツキの様にノックし続けるのです 彼が言いました 「どうやってこんな蜂の巣を作ったの?」と 彼はそういうものを見たことがなかったんです 私は言いました:「コディ、 これはハチが作ったのよ」 そして一緒にそれを眺めました そして彼がなぜそう思ったかわかりました なぜって、それはとても綺麗にできていたからです それは建築的で、精確でした

でも私は思いました:こんな小さな子供がどうして もし何か綺麗なものがあると それは我々が作った、という俗説を 信じているのだろう、と なぜ彼は 造ることを始めたのは私達が 最初ではないという、私達が皆忘れてしまったことを 知らないできたのだろう セルロースの処理を始めたのは我々ではありません 初めて紙を作ったのは我々ではありません 我々が初めて 空間を最適化したのではないし 防水で、暖かく、かつ涼しい構造を作ったのではないのです 私たちは初めて、若い世代のために家を造ったのではない

今、「バイオミミクリー」と呼ばれる分野では、人々が 他の生物、自然界の他の生物が、 我々がする必要があることと 非常によく似たことを 行っているのを思い出しているのです 実際のところ、他の生物たちは この惑星で、何十億年も生きられる上品なやり方で それを実現しているのです だから、バイオミミクリー技術者たちは 自然の見習い徒弟なのです 彼らは機能に注目しています ここでお見せするのは、彼らが学んだことの いくつかです 彼らは自問しています 「何かを発明する時に『自然はどうしているか?』と 聞いてみるのはどうだろう」と

彼らが学んだことをお見せします これはチェコの写真家、ジャック・ヘドリーの素晴らしい写真です これはJR西日本の技術者の話です 新幹線を作った人たちです 以前はこれは「弾丸列車」と呼ばれていました 先端が弾丸型からです しかし、これはトンネルに入るたびに 圧力波を生み出し トンネルを出る時に衝撃波を発生させていました そこで技術者のリーダーは言いました 「もっと静かになる方法を見つけなくては」と

彼はたまたま、野鳥観察が好きでした 彼はアメリカのオーデュボンソサエティのような(国内の)団体に行きました 彼は研究し、そこにはカワセミの映像がありました 彼は思いました「カワセミはある密度の媒質である空気から 違った密度の媒質の水へ飛び込むが 水しぶきをあげない この写真を見ろ 水しぶきがないから魚も見える」 そして思いました 「これをやってみたらどうだろう?」 それで列車が静かになりました 速度が10%向上し、電力が15%削減されました

自然はどうやって細菌を排除するのか? 細菌から身を守る必要があったのは 我々が最初ではありません 実は?これはガラパゴスザメです その鮫は表面に細菌がおらず、いやな臭いもせず、フジツボも付着しません 速く泳ぐからではありません のんびりとした、ゆっくり泳ぐ鮫です ではどうやって細菌が増殖しない体になっているのでしょう 化学物質によるのではありません 実は、ある種の歯のような突起がそうしているのです オリンピックで非常に多くの記録を更新した Speedo社の水着にあるようなものです

それは特殊なパターンをしています その突起のパターンの 建築的構造が 細菌が付着しないようにしているのです シャークレットテクノロジーという会社があって 病院の壁にこのようなパターンを配置し 細菌がつかないようにしています その方が、今や多くの細菌が耐性を持つようになっている抗菌剤や 強力な洗剤で洗い流すよりも効果的です 合衆国では、毎年10万人が 院内感染で死亡していて それはエイズ、がん、自動車事故を合わせたよりも 数が多いのです

これはナミビア砂漠に住む生物です 飲めるような新鮮な水はありません でもこの生物は霧からの水を飲みます 鞘羽の後ろにでこぼこした突起があり それが水に対する磁石のように働きます 好水性の突起があり、側面はすべすべしています 霧が発生すると、それは先端に結露し 側面を滑り落ちてこの生物の口に入るのです オックスフォード大学にはこれを研究している アンドリュー・パーカーがいます そしてグリムショーのような動力学を取り入れた建築会社は これでビル壁をコーティングして 霧から水を集める手段として 考え始めています 霧採取用ネットより10倍すぐれています

建築用ブロックとしての二酸化炭素 生物は二酸化炭素を毒とは思っていません 植物や、殻を作る生物、 珊瑚はそれを建築素材と見なしています 合衆国に、クララという名の セメント製造会社ができています 彼らは珊瑚礁からレシピを借りています そして二酸化炭素を建築ブロックに使用し セメントやコンクリートにしています 反対に、セメントは通常は 1トンのセメントから1トンの二酸化炭素を放出します 今やその方程式は逆転し 2分の1トンの二酸化炭素を分離固定しているのです 珊瑚からのレシピのおかげです

これには生物を使いません 生物から得た青写真あるいはレシピを 使用するだけです 自然はどうやって太陽エネルギーを集めるか? これは、葉っぱの機能に基づいた 新型の太陽電池です 自動組み立て式です どんな材料にも定着できます 非常に安価で 5年ごとに再充電できます これは、実は私が、ポール・ホーケンと共に係わっている OneSunという会社です

自然界には水から塩をろ過する方法が 沢山あります 我々は加圧によって水を膜に押し当てます そして、なぜ膜がそんなに詰まるのか なぜそんなに電力を食うのかと不思議に思うのです 自然はもっとずっと優美に行います それは全ての細胞にあります あなたの身体の全ての赤血球には こういう砂時計形の孔があり アクアポリンと呼ばれます それは水を通過させます 「前進浸透」の一種です 水分子を通過させ 溶質を反対側に残します アクアポリンという会社が、この技術を真似た 脱塩膜を作り始めています

木や骨は、ストレスの方向にしたがって、常に 自分を組み替えています 現在では、このアルゴリズムが、橋を軽量化するための ソフトウェアに用いられ 橋脚を軽量化しています GMオペルはこれを用いて こういう骨格を作り バイオニックカーと呼ばれています それは骨格を最小量の素材で作り ―それは生物の必須条件ですが― 最大限の強度を確保しています

この甲虫は、こちらの木材チップと違って ただ一つの素材、キチン質を利用します そしてそれにたくさんの機能を 与える方法を見つけています それは防水で、 強く、弾力性で、 呼吸可能です 構造から色を生み出します 木材チップはこういう機能を持つのに7層を必要とします 我々がこのような生物に いくらかでも近くづくために 発明しなくてはならないのは 素材を最小量だけ、最小種類だけ使い、 それにデザインを加える方法を 見つけることです 自然界では、ここに示すことをするのに 5種類のポリマーを使いますが 人間界では、そのためには350種類のポリマーが 必要です

自然は微細です ナノテクノロジー、ナノ粒子、などに多くの懸念を耳にします 野放しのナノ粒子 とても興味を惹かれるのですが こう聞く人があまりいないのです: 「ナノテクを安全にするには自然にどう尋ねたら良いのか?」と 自然界はそれを長いことやってきました たとえばナノ粒子を常にモノに定着させています 硫酸還元菌は その合成過程で 副産物として、水中に ナノ粒子を放出しています しかしその直後に、細菌は、そのナノ粒子を 集めて凝集させるタンパク質も放出しているのです それが溶液から分離されるようにです

エネルギー利用 生物はエネルギーをちびちびと使います 自分が得る全てのものと交換制だからです 現在ここで最大の分野は エネルギーグリッドです スマートグリッドって聞いたことがあるでしょ? 社会性昆虫から学べることが沢山あります 「群知能技術」です レージェンという会社があります 彼らは、アリやハチがどうやって 巣全体として最も効率的に 食料や花を見つけているかを 調べています そして彼らは、そのアリゴリズムで互いに会話し、 家庭のピーク使用電力を最小限におさえる 電気器具を開発しました

コーネル大学の科学者グループは 「合成木」と呼ばれるものを開発しています 彼らは言います:「木の底部にはポンプがないんだ」と 毛細管現象と蒸散により、水を 一滴づつ汲み上げ、 持ち上げ、葉から放出してはまた根から汲み上げています そして彼らは―一種の壁紙と思って下さい―を作っています これをビルの内壁に貼り ポンプ無しで水を汲み上げるつもりです

アマゾンデンキウナギ 絶滅が非常に危惧される 種族のひとつで 体内の化学物質により 600ボルトの電圧を発生します そのことでさらに面白いのは 600ボルトでも彼らは焼け死なないのです ポリ塩化ビニル(PVC)をご存知ですね 電線を 絶縁するのに使います こういう生物は、どうやって自分の出す 電気から絶縁しているのでしょうか? まだ採り上げていない疑問があります

これは鯨を参考にした風力発電タービンのメーカーです ザトウクジラのヒレは、縁が波打っています そしてこの波形が 水流に対する抵抗が 32%減るように作用しています 結果として、このタービンは、極端に遅い風速でも回るのです

MITが、つい最近、非常に少ない電力で 動作する無線チップを開発しました それはあなたの耳の蝸牛装置を基にしていて インターネット、無線、テレビ信号,ラジオ信号などを 全て一つで処理できます 最後にエコシステム規模の話ですが

私のコンサル会社バイオミミクリーギルドでは HOK建設と共同で 街全体の建設を 計画部門から見ています 私たちが言いたいのは 私達の街は、生態系の役割において 街自体が置き換える自然のシステムと 少なくとも同等のサービスを提供すべきではないでしょうか? そこで我々は「エコロジー機能標準」というものを作成し 街にこのより高い水準に合わせてもらうのです

問題は―バイオミミクリーは、信じられないくらい強力な イノベーションだということです 問いたい問題は:「解決に値する問題はなにか?」です これをご覧になったことがなければ、とても面白いですよ アダム・ニーマン博士 これは、地球上の全ての水と 地球の体積との比較を 描写したものです 全ての氷、全ての真水、全ての海水です そして、地球の体積と我々が呼吸できる全ての大気の比較です この球体の中身が、 38億年にわたり、生命が生きられる豊かな 環境をつくりあげたのです

そして我々は、この惑星に現れた 長い長い、生命の 流れの中にあり、そして自問するのです: この長い流れの中で、どうやって優美に行きていけるのか?」と どうやれば、生命の法則に従っていけるか それは生命が受け継がれる環境を整えることです そして今それをなすために、我々の世紀の デザインの挑戦として このような天才たちを思い出し 再び彼らと会う必要があるのです

その中の一つの大きなアイデア、大きなプロジェクトに 私はかかわることができ それはウェブサイトです 皆さんにもそこを見てもらいたいのです AskNature.orgといいます そこで行っているのは、TED的なやり方で、 全ての生物学上の情報を、デザインと 工学機能の観点で系統立てることです

我々はエド・ウィルソンのTED wishである Encyclopaedia Of Life(EOL)と協同作業しています 彼はそのウェブサイトに、全ての生物学の情報を 集めようとしています そしてEOLに貢献している科学者たちが、質問に答えています 「この生物から何を学ぶことができるか?」 その情報はAskNature.orgへもたらされるのです そして世界のあらゆる場所の全ての発明家が 創作の過程で「自然はどうやって水と塩を分けているのか?」と タイプできることを期待します そうするとマングローブと、ウミガメと、 あなたの腎臓が表示される

そして我々は コディがしたように このような、 我々よりもはるかに長く この地球にいる先達の 信じられないようなモデルとつながることが できるようになるのです そして、望むらくは、彼らの助けを借りて この地球、私たちの住処であり、しかも 私たちだけのものでもない地球で生きる術を学ぶのです どうもありがとう (拍手)

― もっと見る ―
― 折りたたむ ―

品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

関連動画