客家新聞雜誌HAKKAWEEKLY

人類科技發展，以往一直想要挑戰自然，後來漸漸修正這樣對立的關係，也越來越多新科技是以大自然為師。近年來，一項所謂的「仿生科技」發展成為全球的新興產業。仿生科技一個簡單的例子就是魔鬼氈，一片是很多的小勾勾，一片布滿了小環孔，兩片結合就可以緊緊卡住，這是1948年一位瑞士工程師，從夾克上沾滿咸豐草針刺獲得的靈感。另外像抗反射的太陽能板，是模仿昆蟲的複眼。而在農業領域，近年來也開始發展「仿生農業」，有機農業愈來愈盛行，顧到了品質，卻無法穩定供應龐大人口所需糧食，還是得依賴慣行農法來滿足量！科學家與生物學家尋求質量兼顧的新科技與新農業，開始師法自然，包括我們曾介紹的魚菜共生，也是一種師法自然，讓資源循環的概念。仿生農業是什麼？與有機、植物工廠又有什麼不同？來看我們的深度報導。

走進屏東農業生物科技園區的溫室農場，這一整片、各式各樣的綠色蔬菜，都種在沙地上。溫室，顧名思義就是比較溫暖的地方，在台灣最熱的南部蓋溫室，還是種在沙地，可以說是多重逆境測試，但室內溫度卻沒有想像中高，植物也長得不錯，來自美國的學者珍妮很好奇，這一套生產系統的原理是什麼。

[屏東農業生技園區仿生農場
業者 楊洵]
她是第一次來到台灣，她之所以來到台灣，有很多的原因，一方面是台經院的，很熱力的主辦跟支持，那一方面也是我們，那當時因為我們這個系統，在屏東科技大學的老師說，我們這個系統其實是，就是仿生系統的運用，在農業上的運用。

珍妮‧班亞斯(Janine Benyus)是生物學家，也是全球仿生科技先驅大師，美國有線電視新聞網CNN，曾將她列為全世界不可不知的十位大師之一，自從西方工業革命以來，當科技發展到達一個極限之後，各領域學者開始思考，我們要從哪邊學習、去突破呢？很多人開始反思，地球的生命到現在已經卅八億年，生物經過長時間的演化，早就有克服各種困難的技術力，無論是科技，或者是農業，向生物學習，變成一個顯學。

[屏東農業生技園區仿生農場
業者 楊洵]
從仿生的角度來講，生命中的科技，跟農業的結合，反而是可能，我們目前遇到的農業，要突破的一個機會，對，那我們也確實從生物的身上，學到了很重要的關鍵技術，來達到這個農業一種革命性、進化性的突破，對，這就是仿生農業。

[美國仿生科技
學者 珍妮•班亞斯]
台灣這套仿生地下灌溉系統是極佳的示範，我很感興趣，對於任何不用殺蟲劑，且只使用自然資材來供給土壤養分的農耕方法。



在台灣經濟研究院主辦的２０１４國際仿生論壇年會裡，台灣仿生協會正式成立，而根據美國一份關於仿生學未來經濟效應的報告，預測到２０２５年，仿生學將能夠創造美國三千億美元的國內生產總值、一百六十萬個就業機會，產業與學術界對這個新興市場都充滿興趣。

[成大材料系暨奈微所
教授 李旺龍]
仿生其實是，我們可從一個很老的東西，古老的東西，可是新的應用，所以我們可以，應該是說從自然界去剽竊，很多它的設計，然後來合法地去使用。

[清大材料系
教授 陳柏宇]
以材料科學的角度來看，我們現在材料已經到了一個有，蠻多瓶頸了，比如說我們要用到很多很輕的材料，像鈦合金，那可能價錢太貴，或是它合成的方法技術成本太高，那像一些鳥，或是蝙蝠，牠們用的材料就是一個天然的材料，骨頭或是一些羽毛，那能夠達到又輕又強這一種的性能。

簡單來說，仿生就是師法自然，例如材料科學，利用生物的本能或特性，應用在包括了奈米微系統等科技發展，目前在實際生活的應用也相當廣泛，比如說國外一家油漆大廠，仿傚蓮花不沾水的特性，發展出不怕髒的仿生塗料，用在建築物的外牆。

[台經院生技產業中心
主任 孫智麗]
蓮花出淤泥而不染，所以，有一家叫Sto的公司，它發展了一個塗料，然後塗在那個建築物上，這個下雨的時候，它就會把一些，這個建築物外觀的一些髒污，隨著水就帶下來，每次下雨，就等於好像在清洗了這個建築物的外表，這是非常有名的。

[清大材料系
教授 陳柏宇]
我們現在回過頭來看看，能不能夠把一些生物材料，更精進，然後設計出新的仿生材料，那它有可能是更多功能，更有智慧，更節能，那跟環境是相友好的一個材料，所以，我想這是一個發展的趨勢。

如果說科技的發展，墊高了成本，又帶來更多的污染，從大自然找尋到靈感，看看生物如何適應物競天擇的惡劣環境，生存下來，就是王道，事實上，人類最早使用的，就是天然的材料，經過幾千年來的演進，也不可能回到石器時代。

[美國仿生科技
學者 珍妮•班亞斯]
我認為台灣具有絕佳的機會來發展仿生學，因為你們已經擁有好些走在尖端的科學家，比如說以生物為師的材料方面。而且你們有豐富多樣的生態環境，可以成為仿生靈感之泉源，而且，我覺得你們擁有很棒的創新文化。

[成大材料系暨奈微所
教授 李旺龍]
我們現在用得最多的是魔鬼氈，那甚至譬如說，我們現在很怕酒測啊，那如果，我們可以看到那個果園裡面，掉了很多水果，那水果發酵了之後，會有一些小鳥會去吃，可是有一些品種的小鳥，是不會醉倒在果園裡面的，所以我們可以跟這些小鳥學習。

向自然界學習，尤其是農業，也是一項新的發展方向。

[屏東農業生技園區仿生農場
業者 楊洵]
仿生學在國際是一個很熱門的一個學問，他們也針對農業的運用，有了非常大的研究，但是目前還沒有一個正式的突破，所以我們的系統，就可以說是在世界上，第一個，在農業上的仿生學的成功運用，系統化的成功運用。

[美國仿生科技
學者 珍妮•班亞斯]
今天我看到仿生農場一個獨特創新的農業系統，它很不同的是以溫室為基本架構，運用地下管路灌溉設施，將營養輸送到充滿活性的土壤裡，在溫室的整體設計中。

[仿生農場業者
楊洵]
對，這底下就是有一個灌溉系統，就是這次的關鍵，這是模擬人體的動脈，對，以及它的微血管的部分。

掀開蓋子，這底下是仿生農場的灌溉系統，台灣早期學習以色列，發展滴灌系統，藉由簡單的幫浦、輸送管線和出水口，由上往下滴灌，達到省水效果，這個缺點是滴口要加過濾器，不然容易阻塞==cg in==這裡仿照人類的微血管，從地下往上灌溉，地底下是濕潤的，地表的表層，卻非常乾燥==cg out==

[台經院生技產業中心
主任 孫智麗]
它依照仿生的概念，蓋了一個溫室，仿照熱帶雨林的概念，去營造一個溫室的環境，它是仿照這個，以這個人體的這個血液的，心臟血液的循環系統，去供給這些，它的溫室裡的這些作物的一些養分，這也是非常非常標準的，就是模仿大自然，學習大自然，去設計它的一個非常智慧型的一個溫室。



一般溫室，如果透風性不佳，在高溫之下，往往又濕又黏，而在這個溫室裡，甚至還要噴霧來提高濕度，他們利用地下灌溉、加上噴霧系統，夜晚時候，作物的安定性更高！師法自然有機，卻不必像密閉式的植物工廠，同樣也有高產能。

[屏東農業生技園區仿生農場
業者 楊洵]
仿生可以講是一種設備、設施來達成有機的理想的一個系統，而植物工廠的話，則是一種在一個，也是另外一個離土科技的部分，它可以在極端的環境中，例如南極、沙漠，或者是太空站，它都能夠生產出好的蔬果來，對，但是它的成本比較高。

[屏東農業生技園區
主任 黃金城]
以仿生農場來講，它有它的一個灌溉的一個工法，跟人家不一樣的一個灌溉工法，那這個是一個很特殊的一個產業，那另外的話呢，譬如說以日本來講，那它有非常標準的，控制型的一個，那個植物工廠。

地下灌溉系統的代表意義是：簡單、自然，不需要像植物工廠投入龐大資源，只要有陽光、空氣、水，還有微生物，就能夠生產出大量，品質更好的農作物，也因為很簡單，建置這套系統的成本，除了一般溫室，再加上溫室一半的價格而已。

[屏東農業生技園區仿生農場
業者 楊洵]
這個重點在於說，不只是它的建設成本的划算，更重要的是，它可以節省你的灌溉人力，你想想看，你可以減少一個灌溉的人的話的人力，那一個月可以省下的是，幾萬元的錢，它不用翻土，對不對，然後不太用灌溉，只有少數的時候，表層做一些濕潤的動作，對，然後節省了電力，節省水源，只要一年下來，可以節省到，，百萬級的這種成本。

[美國仿生科技
學者 珍妮•班亞斯]
我覺得這非常適合應用於都市農業，這種系統應該可以運用在全球城市的大樓屋頂上。世界人口持續增加中，我們必須要尋找方法讓農業用水更有效率，又不需使用殺蟲劑。

如果能夠在建築物屋頂，覆蓋一層植物，也等於是還給地球相同的種植面積，類似的仿生循環概念，還有魚菜共生，其實在人類歷史發展過程，早期自給自足的農業社會，一般農家就是把養豬養雞鴨的排泄物，循環處理的。

[屏東農業生技園區魚菜共生業者
賴珏光]
然後他就再挖一個池子，就把這些(豬雞)排泄物拿去餵魚，那魚的排泄物又給蝦去利用，那蝦利用完之後，這個排泄物就，牠，因為蝦的地位是分解者，然後牠的排泄物就給菌來分解，分解到元素態之後呢，那我們會再把這個池子裡面的水，拿來澆灌我們的菜園，這個菜種出來之後給人吃，給豬吃、給鴨吃，其實自然生態就是這樣子一個循環。

但是，人類分工愈來愈細，例如因為養豬好賺，就專業圈養，當愈養愈多之後，豬糞怎麼辦？就產生了生態不平衡的問題！其實當初生物的原始生態結構，一種生物的排泄物，可能是另外一種生物的營養源，當不能串在一起時，才會不斷製造污染。

[屏東農業生技園區魚菜共生
業者 賴珏光]
像傳統大概用，那我們就用生態科技就好了，那生態怎麼做？它就粗放養殖，可是在台灣，最大的問題是地狹人稠，你沒有這麼大的土地面積，可以像說緬甸啦，或是印尼啊，我就很粗放地養，可能就隨便它怎麼長，那個就所謂的生態，那在台灣你做不到的情況下，要怎麼辦？那只好導入科技，那用科技的模式，可是它重點是師法自然。

[屏東農業生技園區仿生農場
業者 楊洵]
如果我們的農業技術能夠堅持、秉持著有機的優點，對環境自然，而它的生產率，又能夠超越慣行農法的話，那這一點就會類似像，如果有一天綠能真的已經成功超越了，它的效率成功超越了核能的話，那自然而然，大家的選擇就很明顯地，就會有共同的共識出現。

有機和傳統慣行農法的比較，就像是綠能跟核能的爭議，如果有一天，綠能轉換率接近核能，多數人自然會選擇對環境更好的綠能，同樣地，當一種新的生產模式，同時能達到慣行的產量，又可兼顧有機的品質，新的農業革命就出現了。

[屏東農業生技園區仿生農場
業者 楊洵]
如果我們台灣，這次有仿生農業作為一個生產系統，而且是在進化學上，也是最先進的進化等級，我們結合這個世界最先進的仿生農業的生產系統，再結合我們台灣最強大的環控能力，以及各種的雲端控制，這種科技的三C能力，然後我們台灣就可以創造出一個，讓全世界來注目的一個，全新的農業領域。

[成大材料系暨奈微所
教授 李旺龍]
到處都是潛力無窮，只是說，我們(台灣)現在當然都是，各自點，就是每個點在努力，但是如何慢慢把它串成一個面，是一個未來很重要的，就是一些由產官學的合作的機會。

[美國仿生科技
學者 珍妮•班亞斯]
台灣有豐富的生態與生物科技，又有創新的文化，你們現在正處於關鍵階段，準備迎接下一波的永續創新浪潮，尤其台灣是個島國，更需要走向能源原物料的自給自足。

因為鳥類的飛翔，給了人類靈感，於是我們有了飛機，而那時候還沒有所謂的「仿生學」，我們卻早就已經開始研究生物的結構，來作為設計思想，當農業生產模式愈來愈多元，台灣農業想要開創新局，也許回頭尋找大自然當導師，找回核心生產能力，處處都是仿生的生機。

採訪/撰稿 鍾雄秀
攝影/剪輯 羅應展