השראה: בן אדם אחרי קוף וציפור ודג

50 ומשהו מיליון שנות אבולוציה שכללו ופיתחו פתרונות קרובים לשלמות לכל המצבים והצרכים בטבע, והם כולם עומדים לרשותנו. זה לא שהמין האנושי המציא את הצורך בבניית מחסה, באיסוף ובזיקוק מים, בייצור אנרגיה. כל הצרכים הללו קיימים אצל מיליוני מינים של אורגניזמים אחרים, ששכללו אותם במשך אין ספור שנים. הפתרונות שעוצבו לא נכון לא הצליחו לשרוד אבולוציונית, ונדמה לי שאם לא נשנה את הפתרונות שלנו שלא עוצבו נכון - גם אנחנו לא נשרוד".

ג'נין בניוס דווקא אופטימית. למרות דבריה לעיל, היא בטוחה שנשרוד, פשוט משום שהגיע הרגע ההיסטורי שבו אנחנו יכולים ללמוד מבעלי הניסיון. "יש לנו הידע, ההבנה וברוב המקרים גם הכלים והטכנולוגיה ליישם את כל מה שיש לטבע ללמד אותנו - וזה המון", היא אומרת. הגישה הזאת הגיונית מאוד: הרי העולם מלא אורגניזמים בגדלים שונים שמקררים ומחממים מבנים, משטחים שמנקים את עצמם, אריזות אופטימליות, קשת צבעים מופלאה ללא חומרים מלאכותיים. חמישה פולימרים טבעיים, מתכלים ולא מזיקים הם הבסיס של כל הטבע; למה, אם כן, היינו צריכים לפתח 350 פולימרים מלאכותיים, מזיקים ולא מתפרקים?

ג'נין בניוס: ביומימטיקה היא השלב הבא באבולוציה של התעשיות שלנו

גם בניוס שואלת את עצמה את השאלה הזו, ומנסה לשנות את התשובות. כבר יותר מעשור היא הכוהנת הגדולה של הביומימטיקה, גישה בין־תחומית שמאמצת פתרונות קיימים מהטבע. "זו בעצם חדשנות בהשראת הטבע", היא מסבירה בראיון ראשון לכלי תקשורת ישראלי. "הביומימטיקה (Biomimicry) היא דיסציפלינה חדשה שבה מעצבים, מהנדסים, ממציאים ואדריכלים מתייעצים עם הטבע. אם, למשל, מהנדס התפלת מים מחפש פתרון לבעיה מסוימת, הוא יכול לבדוק עם ביולוג כיצד הכליות שלנו מזקקות מים, איך המנגרובים (עצים ושיחים הגדלים במים מלוחים) מזקקים מים מתוקים, כיצד כמעט כל מה שחי באוקיינוס מסנן מלחים ממים — ולנסות ליישם את הידע הזה. זו עבודת צוות שמתמקדת בתכנון ובעיצוב ממוקדי פונקציה".

בניוס עומדת בראש הצוות הזה. לפני כעשור היא הקימה את גילדת הביומימטיקה (Biomimicry Guild), ארגון למטרת רווח שמייעץ לחברות ענק כגון נייקי וג'נרל אלקטריק, ומכון נוסף שפועל ללא מטרות רווח כדי לעודד את הגישה הזו בתחומים שונים. אם בסוף שנות התשעים רק קומץ אנשים חשבו לחקות את הטבע והכירו את המונח, היום אפשר אפילו ללמוד אותו או להיחשף אליו בעשרות גופים מרחבי העולם, מאוניברסיטאות כגון סטנפורד וברקלי, דרך חוגים לארכיטקטורה ולעיצוב ועד מכוני מחקר שונים. כלי העזר המרכזי שלהם הוא האתר שהקימה בניוס, AskNature.org - מאגר מידע שפתוח לכל אחד, ובעיקר מיועד לממציאים ומעצבים שרוצים להבין איך הטבע מתמודד כבר מיליוני שנים עם הבעיות שהם מנסים לפתור כרגע.

מאגר רעיונות חסכוני, יעיל, מציל חיים

התשובות ש־AskNature מציע זכו כבר לכמה יישומים מבריקים. מרצדס, למשל, נעזרה בו בדרך ליצירת המכונית הביונית שלה. מהנדסי החברה התבססו על עצמות ועצים — מבנים מורכבים, חזקים ועמידים במינימום חומר (בטבע הרי אין בזבוז משאבים) — כדי לפתח אלגוריתמים לבניית המכונית. התוצאה: מרכב קל ב־30% מזה של דגמים מקבילים, וגם חזק ב־40%. המעטפת של המכונית התבססה על פלא טבע אחר — המבנה הייחודי של דג הקופסינון (שבדרך כלל נופל לקטגוריה העממית של "אבו נפחא"); בהשראתו הצליחו המהנדסים לייצר את המבנה האווירודינמי הטוב ביותר למכונית מסוגה, וגם להבטיח בטיחות מקסימלית לנוסעים.

ההשראה: דג הקופסינון, בעל מבנה אווירודינמי ייחודי. התוצאה: המכונית הביונית של מרצדס, עם מבנה אווירודינמי טוב משל מכוניות אחרות ובטיחות מקסימלית צילומים: shutterstock

ויש עוד אין ספור דוגמאות. בחברת JR West פיתחו את רכבת "הכדור" האולטרה־מהירה, אבל לא הצליחו להתגבר על הרעש הנורא בכניסה וביציאה מהמנהרות. אחד המהנדסים, צפר חובב, פנה לציפורי הדיג (שלדגים, למשל) וניסה להבין איך הן מצליחות לחדור למים במהירות ובלי ליצור אדוות. ההתבוננות בהן הובילה לפיתוח קטר חדש, מחודד חוטם, שהיה שקט יותר, וגם מהיר ב־10% וחסכוני ב־15%. הזכויות שמורות למקור הציפור.

צילומים: shutterstock בלומברג

בדוגמה אחרת, חברת Sharklet Technologies מפלורידה התמקדה בכרישי גלפגוס וביכולת שלהם לשחות באוקיינוס בלי לארח אפילו בקטריה אחת בין הקשקשים. את המסקנות מניתוח מבנה הקשקשים שלו היא מיישמת כעת בפיתוח משטחים סטריליים לבתי חולים, שמצליחים לדחות בקטריות; לא רק שמוצר כזה חוסך את הצורך בניקוי, הוא גם מבטיח דחייה של בקטריות שכבר פיתחו עמידות לחומרי ההשמדה הקיימים.

ההשראה: קשקשי הכריש, שנשארים נקיים מבקטריות. התוצאה: משטחים סטריליים לבתי חולים, שדוחים בקטריות

בניוס — בספרים, במאמרים ובהרצאות שלה, למשל זו שנשאה בכנס TED — יכולה להמשיך עם עוד ועוד דוגמאות. איך, למשל, מעצמת הארכיטקטורה Grimshaw התבססה על חיפושית נמיבית שאוספת טל כדי לפתח מבנים שמלקטים מים מהערפל, ביעילות גבוהה פי עשרה ממלכודות הטל הקיימות. או חברת Calera הקליפורנית, שמייצרת בטון שסופח חצי מכמות הפחמן הדו־חמצני שנפלט בתהליך הייצור, להבדיל מהמצב הקיים שבו על כל טונה בטון נפלטת טונה של פחמן דו־חמצני. ההשראה היא מנגנוני הספיחה של אלמוגים, שמשתמשים בגז הזה לבנייה, וההשלכות על עצירת ההתחממות הגלובלית יכולות להיות אדירות.

ההשראה: חיפושית נמיבית שאוספת טל. התוצאה: "תיאטרון המים" של משרד הארכיטקטים גרימשו, שמלקט מים מהערפל פי 10 יותר ממלכודות טל קיימות

כי זה מה שיפה בביומימטיקה: כמה פשוט, ככה דרמטי. "וזו רק ההתחלה", מבטיחה בניוס. "יש היום יותר ויותר ממציאים ומעצבים שניגשים לביומימטיקה כדי למצוא פתרונות. הגילדה שלנו עובדת עם אוניברסיטאות ומכשירה דור צעיר שמחפש את הפתרונות שלו בטבע באופן יצירתי. התוצאות של הטמעת דיסציפלינה שכזו באמת יכולות להיות מרחיקות לכת ולשנות את חיי כולנו". לא בכדי נבחרה בניוס לפני שנתיים לאחת מ־45 גיבורי הסביבה של "טיימס", ולא בכדי הגדיר אותה שם הפיזיקאי ולוחם הסביבה אמורי לובינס כאשה שעבודתה "תשנה את החיים של כולנו, ויכולה גם להציל את העולם".

רק עכשיו, כי עכשיו אפשר, ואין ברירה

ההבטחות הגדולות שכרוכות בביומימטיקה מבלבלות; האם ייתכן שהבשורה היתה כאן כל הזמן, מתחת לפנס? ואם כן, למה לקח לנו כל כך הרבה זמן לגלות אותה?

גם לבניוס (51) לקח קצת זמן לגלות אותה. היא גדלה בפרברי ניו ג'רזי, וכבר כילדה היתה סקרנית בכל הנוגע למעט הטבע שמסביב. אחר כך למדה כתיבה וניהול סביבה באוניברסיטת רוגרטס המקומית, ועסקה בתרגום ובכתיבת ספרי טבע. ואז, "ב־1990, אחרי חמישה ספרים, התחלתי לשאול את עצמי אם מישהו שם בחוץ, מעצבים או ממציאים, עוד בכלל מנסה לחקות את העבודה המופלאה של הטבע? התחלתי לבדוק, וגיליתי מחקרים ופיתוחים מרתקים בתחום".

על שולחנה נערמה בהדרגה תיקייה של דוגמאות לפיתוחים בהשראת הטבע, שנהפכה לאובססיה וגם לקריירה, שהושקה ב"Biomimicry: Innovation Inspired by Nature", הספר שפרסמה ב־1997. אחר כך הקימה את הגילדה והמכון, וממי שמלווה את ניצני התחום נהפכה למנוע המרכזי שלו. כך שחלק מהתשובה לשאלה איך זה קרה דווקא עכשיו נעוץ בבניוס עצמה. את החלקים האחרים היא שמחה להסביר.

"כמה דברים התרחשו בשנים האחרונות שהובילו אותנו לתחום. ראשית, הבנו שאנחנו משתמשים בהרבה יותר מדי אנרגיה בתהליכי הייצור שלנו, יותר ממה שאנחנו יכולים להרשות לעצמנו. מעבר לעובדה שהתהליכים הללו יקרים להחריד, בחלק גדול מהמקרים הם רעילים לנו ולסביבתנו. אנחנו פשוט בזבזנים איומים — הסטטיסטיקות בתעשייה מלמדות ש־94% מחומרי הגלם שנכנסים למפעל יוצאים בחזרה כפסולת ייצור. עכשיו, כשהרעלנים שאנחנו משחררים מתחילים לנשוך אותנו בישבן ומזג האוויר משתנה, וגם מבחינה פיננסית אנחנו כבר לא יכולים לעשות מה שעשינו בעבר, הגיע הזמן שבו אנשים מחפשים דרך אחרת. לכן הם בודקים כיום יותר את עולם הטבע, שבו תהליכים דומים מבוצעים במינימום אנרגיה ובמינימום שימוש בחומרי גלם, וכמובן ללא זיהום.

"שנית, וזה דבר חשוב שבזכותו אנחנו מסוגלים היום להתחיל ליהנות מהיתרונות של הביומימטיקה, בשני העשורים האחרונים התפתחה הטכנולוגיה עד כך שהיא מאפשרת לנו להבין, עד הרמה המולקולרית, איך קרמיקה נוצרת באופן טבעי, איך עצמות נוצרות, איך קורי עכביש נטווים — ומאפשרת לנו לנסות ליישם חלק גדול מהמנגנונים שקיימים בטבע".

כלומר מדובר בעוד שלב באבולוציה של התעשיות שלנו?

"בהחלט, ועוד יותר מכך. כמין, יש לנו היכולת ללמוד את העולם סביבנו ולחקות אותו. הפעולה הזו אינה חדשה, אלא שעד היום היא נעשתה באופן בזבזני, בלתי יעיל ונצלני. יש הרבה דברים חדשים שאנחנו צריכים ללמוד. למשל, איך ליצור כימיה ירוקה, שהיא שונה מהותית מהכימיה שלנו היום. אם נלמד איך ליצור קור עכביש ואז נלמד איך לטוות ממנו חומרים מהחזקים בטבע, לא נצטרך לדאוג לגבי פסולת וזיהום — בכימיה ירוקה אין כמעט פסולת וזיהום, כי הרי כשעכביש טווה קור הוא עושה זאת בתוך הגוף שלו, ולכן התהליך אינו יכול להיות רעיל לו או לסביבתו. לפעמים, עם כל טכנולוגיות הייצור שלנו, אנחנו חושבים שאנחנו נמצאים מעל הסביבה, אלא שהתהליכים האלה משולים לתהליכי ייצור בטבע. גם אנחנו נדע בקרוב אם הברירה הטבעית תאפשר לנו להמשיך ולייצר כפי שאנו עושים כיום, או שנגלה שהיא אינה פוסחת גם עלינו. האפשרות שעומדת בפנינו היא ללמוד ולהתפתח אבולוציונית בתעשיות שלנו, ליצור תנאים שמוליכים חיים ולדאוג לסביבה שלנו, כדי שגם הצאצאים שלנו יוכלו להמשיך ולחיות בה, בדיוק כמו בטבע. זה ללא ספק ציווי אבולוציוני, כמו גם השלב הבא בתהליך האנושי".

האתגר הגדול של המאה ה־21

הפלא הראשון של הביומימטיקה הוא שהיא מחקה את הטבע בבסיס שלה — היא הוליסטית כמוהו, מיידית כמוהו ומעוררת השתאות כמוהו. היא נוגעת ומשנה שלל תחומים, וברבדים משתנים שלהם. לכן, באותה נשימה בניוס מדברת על מולקולות וחומרים וייצור, ועל רוח כמעט בודהיסטית. "הטכנולוגיה של הביומימטיקה אולי מרשימה, אבל כשאתה מתחיל להבין כמה אנחנו יכולים ללמוד מכל יצור חי, מכל צמח, מפלנקטון ומפיל, אתה מתחיל לרחוש כבוד עמוק כלפי כל צורות החיים באשר הן. זה משנה מהיסוד את תפיסת החיים והעולם שלך. כשאני מסתכלת היום על עץ מחוץ לחלון שלי אני אומרת 'וואו, הנה המתקן הכי משוכלל לייצור אנרגיה סולרית. הוא גם יודע ליצור מבנים מורכבים שעומדים בלחצים אדירים ביחס לגודל וחומר, הוא מוליך מים לגובה רב בלי להשתמש במשאבה' ועוד ועוד. אני חשה כבוד עצום כלפי האורגניזם הזה, וכשאני רואה שיש חברה שמיישמת את המנגנון של הולכת המים לגובה ורוצה להטמיע אותו כשכבת טפט בקירות בניינים במקום צנרת מיושנת, זה מעלה על שפתיי חיוך — אני יודעת שעכשיו יש עוד חבורה של אנשים שמסתכלים על העץ הזה בדרך דומה לשלי".

וזה בעצם ההבדל בין ביומימטיקה לביוטכנולוגיה?

"ההבדל הוא שבביוטכנולוגיה אנחנו פועלים מתוך סוג של היבריס, ואילו בביומימטיקה אנחנו פועלים מתוך ענווה וכבוד. ביוטכנולוגיה היא לעתים קרובות הרפתקנית ומשולחת רסן, היא עושה מניפולציות גנטיות שאין לי באמת צל של מושג מה יהיו ההשלכות שלהן. אני כלל לא בטוחה, למשל, שלקחת גנים נוגדי קפיאה מדגים ולהשתיל אותם בתותים זה דבר נבון. הרי אין לנו די מידע להעריך מהן ההשלכות של זה. בביומימטיקה אנחנו מסתמכים על הבנה עמוקה ושלמה של תהליך, לא על הימור עתידי וספקולציה. ואנחנו גם יודעים מה ההשלכות של התהליכים המבוקשים ויודעים כיצד הם מעודדים חיים בסביבה. זה שוני מהותי. עם זאת, אם ביוטכנולוגיה נעשית באופן בר קיימא ואחראי — אני בעדה".

ומה פשר החיבור העמוק של הביומימטיקה בעיקר לתחום העיצוב?

"הקהילה הראשונה שאימצה את הגישה הזאת היתה המעצבים והארכיטקטים, וגם כיום היא הגדולה בתחום. נדמה לי שזה נובע מההבנה שחלק גדול מאוד מהעיצוב בעשורים האחרונים נעשה בהשראה מכנית, ושהקהילה חיפשה השראות חדשות, שמתאימות יותר לרוח הזמן ולשיח התרבותי הנוכחי. ההתעוררות בקהילה הזו התרחשה תוך כדי תנועה — הם הבינו שבעיצוב טבעי יש הרבה יותר מאסתטיקה, ועברו מדגש על צורה לדגש על פונקציה שמכתיבה צורה. אפשר להקביל את התהליך הזה לזה שבו בהתחלה יוצרים עמודי בניין מקושטים בספירלה שדומה להשתרגות של גזע עץ, ואחר כך עוברים לתכנון ששואב השראה מהיכולתם הספירלית של גזעים לעמוד בלחצי רוח גבוהים — עובדה שמשרתת כיום ארכיטקטורה לגורדי שחקים רבים. הטבע יפה כל כך רק משום שהוא גם עובד כל כך טוב. ככל שמעצבים יבינו את היופי הפונקציונלי שקיים בטבע, כך גם העיצוב כפי שאנו מכירים אותו ישתנה.

הטבע יפה כל כך רק משום שהוא גם עובד כל כך טוב צילום: shutterstock

"כמו כן, אני חושבת שלביומימטיקה יש השפעה נוספת על מעצבים: הם רוחשים כבוד לסביבה. אני שומעת יותר ויותר מעצבי מוצר, למשל, שמבקשים לייצר משהו שלא פוגע כלל בסביבה, שמתכלה ואינו רעיל. הלחץ הזה מצטבר ומופנה אל יצרני הסיבים וחומרי הגלם, ויכול לגרום לשינוי מהותי ועמוק בעולם הצרכנות שלנו".

אז כן, בניוס אופטימית, או "מלאת תקווה", כדבריה. העובדות, בינתיים, הולכות איתה. מחקרים מצאו, למשל, שבעוד מספר הפטנטים גדל בעשור האחרון פי 2.3, מספר הפטנטים הביומימטיים גדל פי 93. ומעבר לחיבוק של קהילת הממציאים, החיבוק ההמוני הוא שמפיח בבניוס תקווה: המוטו שלה הוא "הטבע יוצר תנאים מוליכי חיים, גם אנחנו צריכים ליצור תנאים כאלה", ו"אנשים מכל העולם אוהבים את זה, כי זה פשוט, וזה נכון", היא אומרת.

"זה האתגר הגדול שלנו למאה ה־21, וזה הסוד של לחיות חיים מלאים ומפרים לטווח ארוך מאוד, שגם מכבדים את כל צורות החיים באשר הן. אם אנחנו רוצים עולם מאוזן, אנחנו חייבים ללמוד איך לסנן אוויר, ואיך לסנן מי שתייה נקיים, וכל כך הרבה אורגניזמים עושים את זה עבורנו. יש המון נדיבות במערכות אקולוגיות, והביומימטקה יכולה ללמד אותנו להיות נדיבים באותה המידה".