要点
航空機から医療用接着剤、小型ロボットまで、自然は今日の重要なイノベーションの数々に着想を与えています。生物がさまざまな課題を克服するためにどのように適応してきたかを観察すれば、私たち自身の問題を解決する新たな方法を見つけられます。
最高の賛辞
多様な問題をさらに多様な解決策で克服することにかけては、科学者も自然選択にはかないません。何百万もの種が数え切れない世代を重ね、重力に逆らう、水中で物体にくっつく、自分の何千倍もの重さの物体を持ち上げるといった、さまざまな方法を発達させてきました。
医療従事者や科学者、さらにはエンジニアも、生物が特定の障害をどのように克服してきたかを学び、そこから私たち自身の課題に応用できる原則を見いだそうと、長年関心を寄せてきました。その戦略の歴史的な例として、ライト兄弟による鳥の研究が挙げられます。初めての飛行機に取り組むなかで、彼らは鳥の翼の形が気流や揚力に及ぼす影響を観察し、その知見を取り入れました。こうして誕生したのが、初めて持続的かつ制御された飛行を実現した航空機です。
今日も航空宇宙エンジニアはこの戦略を活用しており、現在は特にフクロウに着目して航空機の騒音を低減しています。また、生物を分子レベルで研究できるツールにより、海の生き物から森林の動物まで、あらゆる生物から着想を得て、技術や医療、そして最終的には私たちの暮らしをより良くする方法を探れるようになりました。
「バイオミミクリー」と呼ばれるこの戦略を取り入れて成果を上げている企業の一つが、ジェフリー・カープによって設立されたGecko Biomedicalです。カープは、縫合糸やステープルに代わる医療用テープを設計しました。着想源は、そう、ヤモリです。ヤモリの足が壁に張り付くのを可能にする微細な毛を模倣し（さらに念のため接着剤も加え）、消化管などの内臓組織の切開部をふさげるテープを開発しました。
カープのチームはさらに、ニシキハゼの仲間の環形動物の粘液を研究し、外科用接着剤を開発しました。この接着剤は、湿った環境でも粘着性を保つだけでなく、鼓動する心臓をつなぎ合わせられるほど強力です。この用途については、接着剤の欧州での臨床試験が進められています。
課題を解決する
カープによれば、バイオミミクリーの目的は、できるからというだけで自然界の要素を単に模倣することではありません。まず人間が実際に必要としているものを特定し、そのうえで自然界にヒントがないかを探るのです。
「問題を解決しようとするのは、論文を発表して学界から称賛されるためではありません」と、カープ研究室の研究技術者ニック・シャーマンは、「ガーディアン紙のインタビューで語りました。「むしろ、『この研究は患者の助けになるのか。ならないのなら、どうすれば役立てられるのか』ということです」
だからこそチームは、外科用接着剤のように患者ケアを大きく改善する可能性のある医療機器の開発に注力しています。試験を監督する心臓血管外科医のジャン＝マルク・アルサックは、ガーディアン紙にこう語りました。「これは手術のやり方を根本から変える可能性があります」
しかし、自然が変革をもたらしている分野は医療だけではありません。ロボット工学も生物のモデルを応用し、驚くべき働きをするロボットを生み出しています。例えば、エンジニアは最近、アリのように協力して動く、重さ100グラム（3.5オンス）のロボットを設計しました。そのうち6体が協力すると、重さ1,800キログラム（3,900ポンド）の車を持ち上げられます。
ロボットアリは、今日数多くある問題の解決に応用できる可能性があります。気候変動の症状が続き、高齢化する人口はがんリスクが高まり、デジタル化が進む社会はかつてないほどサイバー攻撃を受けやすくなっている今、私たちは新たな解決策を切実に必要としています。こうした機械や医療機器、ロボットは、自然界の知恵を証明するものです。
カープは、バイオミミクリーが有効な戦略だと考えています。「今日生きている生物はどれも、数々の課題に対処してきたからこそ存在している」と、彼はガーディアン紙に語りました。「本質的に、私たちは解決策に囲まれています。進化はまさに、最良の問題解決者なのです」
