回到自然为基础的技术和一个发明家的需要

2018年1月6日11:13:09环境健康回到自然为基础的技术和一个发明家的需要已关闭评论3643字数 4690阅读15分38秒阅读模式

回到自然为基础的技术和一个发明家的需要

随着以人工智能为基础的技术继续以越来越快的速度发展,要求放慢速度并与大自然重新建立关系的呼声比以往任何时候都更加重要。

人们越来越认识到并认识到,大自然可以帮助提供可行的解决方案,以一种聪明的、"精心设计"的方式利用和部署自然生态系统的特性和服务。这些基于自然的解决办法为各种目标提供了可持续、成本效益高、多用途和灵活的替代办法。与自然合作,而不是与之对抗,可以进一步为实现更节约资源、更绿色的经济铺平道路。它还可以通过生产和提供新产品和服务,帮助创造新的就业和经济增长,从而加强而不是耗尽自然资源。

在人类进化的这个阶段,这是一个更加明智的前进方式,尤其是人工智能的发展速度比我们快。如果我们要在这个星球上生存,我们就需要阻止已经发生的人工智能的全部力量。我们必须认识到,基于人工智能的技术正在对我们的社会和环境产生什么影响,并尽一切努力在为时过晚之前回到基于自然的解决办法上来。相反,我们现在拥有的是许多人在不知不觉和知情的情况下,通过过度依赖它以及在充斥着人工智能的媒体平台上花费太多时间来加强它。

大自然有如此多的力量和奇迹可以提供。你知道吗,当你充分地活在当下的时候,观察自然会帮助你以健康的方式重塑你的大脑?我们也可以用一点时间来反思大自然不可思议的力量。你被巨浪打过吗?或者经历了龙卷风?火山爆发怎么样?或者,红杉树能支持数百吨的生命,就像Shoseyov教授在下面的视频中提到的那样。大自然的这些不可思议的方面只是她不断呼唤我们并向我们展示她惊人的创造能力的一些方式。

虽然人工智能可能有一些看似强大和"酷"的方面,但它往往会在这一过程中自焚自灭并毁灭整个世界;而大自然的原则则是普遍的和自我维持的。我们需要找到内在的意愿和光明,把我们自己从我们的小工具中拉出来,足够长的时间来真正地理解、欣赏和深深感受到大自然可怕的属性和力量,然后采取行动?这将会非常有帮助。

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经过35亿年的密集研发,大自然已经想出了一些巧妙的方法来解决一切问题,从抗重力到粘性,再到使用糖来维持一个世纪之久的脱水(来源)。

驾驭自然的超级力量

耶路撒冷希伯来大学的教员。Shoseyov教授的研究领域是植物分子生物学蛋白质工程和纳米生物技术。他的小组重点研究生物启发纳米复合材料。他撰写或参与撰写了160多份科学出版物,是45项专利的发明者或共同发明人。Shoseyov教授获得了2002年杰出科学家波拉克奖、1999年和2010年凯创新和应用研究奖以及2012年以色列总理引文创业和创新奖(资料来源)。在下面的视频中,他分享了一些有关他的公司正在做的事情的有趣且鼓舞人心的信息:

在下面的视频中,他分享了一些有关他的公司正在做的事情的有趣且鼓舞人心的信息:

我们在希伯来大学与我们的合作伙伴在瑞典决定重点发展工业规模的过程,以生产这种纳米纤维素。当然,我们不想砍树,所以我们在寻找另一种原材料来源事实上,我们发现了一个造纸工业的污泥–的原因有很多。仅欧洲每年就生产1100万吨的这种材料。对所有人来说,这是一个环境问题。对我们是金矿。Shoseyov教授

回到自然为基础的技术和一个发明家的需要

它也比钢强十倍。

我的朋友曾经对我说过一句很聪明的话。他说:"如果你想要一个新想法,打开一本旧书。"我要说这本书是写的。它写了超过30亿年的进化。文字是生命的DNA。我们要做的就是阅读这篇课文,拥抱大自然给我们的礼物,并从这里开始我们的进步。Shoseyov教授(资料来源)

当你把植物世界里最强壮的材料和昆虫王国里最有弹性的材料结合在一起,你会得到什么?可能改变一切的超级表演材料。在下面的视频中,纳米生物技术专家奥迪德·肖瑟夫(Oded Shoseyov)带领我们看到了自然界中发现的令人惊叹的材料,从猫蚤到红杉树等各种材料,并展示了他的团队在从运动鞋到医用植入物等各个方面利用这些材料的创造性方式。

视频字幕:

现代科学的二百年。我们必须承认我们的表现不是很好。我们制造的机器继续遭受机械故障。我们盖的房子经不起大地震。但是,我们不应该因为一个简单的原因而对我们的科学家如此挑剔:他们没有太多的时间。两百年的时间并不多,而大自然有三十亿年的时间来完善一些最神奇的材料,我们希望我们拥有这些材料。记住,这些材料有30亿年的质量保证。以红杉为例。

在寒冷的天气里,在温暖的气候里,在紫外线照射下,它们能携带数百吨。然而,如果你用高分辨率电子显微镜观察它的结构,你会问自己,它是由什么制成的,令人惊讶的是,它是由糖制成的。嗯,和我们喝茶时喝的不一样。它实际上是一种纳米纤维叫做纳米纤维素。这种纳米纤维素是如此强大,就重量而言,它比钢强10倍。然而它是由糖制成的。所以全世界的科学家都相信纳米纤维素将成为整个工业中最重要的材料之一。但问题是:假设你想买半吨纳米纤维素来制造船只或飞机。那么,你可以谷歌,你可以易趣,你甚至可以阿里巴巴。你找不到的。当然,你会发现成千上万的科学论文-伟大的论文,科学家们会说这是一个伟大的材料,有很多事情我们可以做是啊。但没有商业来源。我们希伯来大学和我们在瑞典的伙伴们,决定把重点放在开发一种工业化的过程来生产这种纳米纤维素。

当然,我们也不想砍树。所以我们在寻找另一个原材料,我们发现了一个——事实上,造纸工业的污泥。原因是: 有很多。仅欧洲每年就生产1100万吨的这种材料。它相当于一座三公里高的山,坐落在一个足球场上。我们每年生产这座山。所以对每个人来说,这是一个环境问题,对我们来说,这是个金矿。所以现在,我们实际上正在以色列以工业规模生产纳米纤维素,很快,瑞典也在生产。我们可以用这些材料做很多事情。例如,我们已经证明,只要在棉纤维中加入少量的纳米纤维素,就像我的衬衫是用这种材料做的一样,它就会极大地增强它的强度。所以这可以用来制造令人惊奇的东西,比如用于工业和医疗的超级织物。但这不是唯一的事情。举个例子,自成一体,自我支撑的结构,就像你现在看到的庇护所,实际上是在威尼斯建筑双年展中展示的。事实上,大自然并没有停止它在植物王国中的奇迹。想想昆虫。例如,猫跳蚤就有能力跳100倍于它们的身高。这太神奇了。这就相当于一个人站在纽约的自由岛的中间,一跳就到了自由女神像的顶端。我相信每个人都想这么做。所以问题是:猫蚤是怎么做到的呢?结果,他们制造了这种奇妙的材料,叫做弹性体。

简单地说,弹性蛋白是一种蛋白质,是地球上最有弹性的橡胶。你可以拉伸它,你可以压扁它,并且它不会失去几乎任何能量到环境中。当你释放它的时候--好了!它带回了所有的能量。所以我相信每个人都想拥有这些材料。但问题是:要抓到跳蚤是困难的。为什么呢?因为他们神经过敏。但现在,这已经足够赶上一个了。现在,我们可以提取它的DNA,解读猫跳蚤是如何制造弹性蛋白的,然后把它克隆成一种像植物一样不太敏感的有机体。这正是我们所做的。现在我们有能力产生大量的弹性。我的团队决定在大学里做一些很酷的事情。他们决定将植物王国生产的最强的材料与昆虫王国生产的最具弹性的材料结合起来——纳米纤维素和弹性蛋白。结果是惊人的。事实上,这种材料很硬。有弹性和透明。所以,我们可以用这些材料做很多事情。例如,下一代运动鞋,这样我们可以跳得更高,跑得更快。即使是电脑和智能手机的触摸屏,这也不会被打破。问题是,我们继续在我们的体内植入合成植入物,然后粘到我们的身体里。我想说这不是一个好主意。为甚麽呢?因为他们失败了。这种合成材料就像这个塑料叉子一样,不能很好地发挥它的性能。但有时它们过于强烈,因此它们的机械性能并不真正适合周围的组织。但事实上,原因要重要得多。原因是,在自然界,没有人真的把我的头和螺丝到我的脖子上,或者把我的皮肤和胶水粘在我的身体上。在自然界,一切都是自我组装的。所以每一个活细胞,无论是来自植物、昆虫还是人类,都有一个DNA,它编码纳米生物的构建块。很多时候它们是蛋白质。有时,它们是制造其他物质的酶,如多糖。脂肪酸。所有这些材料的共同特点是,它们不需要一个。它们相互识别并自我组装成结构-- 这些支架上的细胞正在增殖以产生组织。它们发展成器官,并共同带来生命。所以我们希伯来大学,大约10年前,决定把重点放在对人类来说可能是最重要的生物材料上,那就是胶原蛋白。为什么是胶原蛋白?因为胶原蛋白约占我们干重的25%。

除了水,我们身体里没有任何东西比胶原蛋白更多。所以我总想说,任何一个在人类的替换部位中的人都想拥有胶原蛋白。无可否认,在我们开始我们的项目之前,已经有超过1000个由胶原蛋白制成的医疗植入物。你知道,简单的东西,如真皮填充物,以减少皱纹,增加嘴唇,和其他更复杂的医疗植入物,如心脏瓣膜。问题出在哪里?问题是源头。所有这些胶原蛋白的来源实际上来自于尸体:死猪、死牛,甚至是人类尸体。所以安全是个大问题。但这不是唯一的一个。还有质量问题。现在我个人有兴趣。这是我的父亲,Zvi,在我们以色列的酿酒厂。一个心脏瓣膜,和我在七年前给你们展示的非常相似,被植入他的体内。现在,科学文献说,这些心脏瓣膜在手术10年后开始衰竭。难怪:它们是用旧的纸巾做的,就像这堵砖墙正在倒塌。是的,当然,我可以用那些砖砌新墙。但不会是一样的。

因此,美国食品和药物管理局(FDA)早在2007年就发出了通知,要求这些公司开始寻找更好的替代品。这正是我们所做的。我们决定克隆所有五个负责将人类I型胶原蛋白转化为转基因烟草植物的人类基因。所以,现在,植物已经能够使人类的胶原蛋白品牌新,未被触及。这太神奇了。事实上,现在正在发生。今天在以色列,我们在全国各地种植了25000平方米的温室。农民们得到了小的烟草小株。除了有五个人类基因之外,它看起来和普通烟草完全一样。他们负责制造I型胶原蛋白。

我们种植它们50到70天,我们收获树叶,然后用冷却卡车把树叶运到工厂。那儿,提取胶原蛋白的过程开始了。现在,如果你做过香蒜酱——基本上是一样的。(众笑)你压碎树叶,得到含有胶原蛋白的汁液。我们把蛋白质浓缩起来,将蛋白质转移到洁净的房间里,最后得到的是一种胶原蛋白,和我们身体里的胶原蛋白完全一样,它是全新的,我们从中制造不同的医疗植入物:骨孔隙填充物,例如,用于严重的骨折,脊椎融合。最近,甚至,我们已经能够在欧洲市场推出一种可流动的凝胶用于治疗糖尿病足部溃疡,这种凝胶现在已经被批准在诊所使用。这不是科幻小说。

这种情况现在正在发生。我们用植物为人类制造医疗植入物来替代人体。事实上,最近我们已经能够制造比跟腱强六倍的胶原纤维。这太神奇了。和我们的爱尔兰伙伴一起,我们想到了另一件事:给这些纤维添加弹性。通过这样做,我们已经能够制造出一个超级纤维,它比一般的纤维要坚硬380%,弹性要高300%。很奇怪,将来,当病人接受由这些纤维制成的人工腱或韧带移植手术后,我们的表现会比受伤前更好。那将来怎么办?在未来,我们相信我们将能够制造许多大自然为我们提供的纳米生物构件——胶原蛋白、纳米纤维素、弹性蛋白以及其他许多东西。这将使我们能够制造出更好的机器,甚至是心脏。现在,这颗心脏不会和我们从捐赠者那里得到的一样。会好些的。它实际上会表现得更好,并且会持续更长时间。我的朋友锡安·苏莱曼有一次对我说了一句聪明的话。他说:"如果你想要一个新主意,你应该打开一本旧书。"我要说这本书是写的。它写了超过30亿年的进化史。文字是生命的DNA。我们要做的就是阅读这篇课文,拥抱大自然给我们的礼物,从这里开始我们的进步。谢谢先生。(掌声)

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