直到不久前，对那些孤立、僵化的机器说，"像大自然一样从事"还是一条不可能执行的指令。但随着我们赋予机器、工厂和材料以自适应的能力、共同进化的动力以及全球性的联接，我们能够将制造环境转向工业生态，从而扭转工业征服自然的局面，形成工业与自然的合作。
哈丁·提布斯，一位英国工业设计师，在为如nasa空间站等大型工程项目提供咨询的过程中领悟到，机器是整体系统。制造外太空站或任何其他大型系统时，为确保其可靠性，需要始终关注各个机械子系统间相互作用、甚至是时有冲突的各种需求。在机器之间"求同存异"，使得工程师提布斯逐渐具有了全局观念。作为一名热心的环保人士，提布斯想一探究竟：这种全局机械观----即强调系统效率最大化的取向----能不能在工业界中得以普遍应用，以解决工业自身排放的污染。提布斯表示，这个想法，就是"将自然环境的模式作为解决环境问题的模板"。他和他的工程师伙伴们称之为"工业生态"。
1989年，罗伯特·福罗什发表在《科学美国人》上的一篇文章使得"工业生态"这个概念又"复活"了。福罗什掌管着通用汽车的研究实验室，并曾担任过nasa的负责人，他给这个新鲜的概念定义道："在工业生态系统中，能源、材料得到最充分有效的利用，废物产出量降到最低，而一道工序的排出物......成为下一道工序的原料。工业生态系统的运作恰恰类似于一个生物生态系统。"
"工业生态"这个术语自20世纪70年代开始就已使用，当时这个术语被用来考量工作场所的健康和环境问题，"诸如工厂的粉尘里是否生有小虫子之类的话题，"提布斯说。福罗什和提布斯将工业生态的概念扩大，涵盖了机器网络以及由它形成的环境。在提布斯看来，其目标是"仿造自然系统的整体设计理念来塑造工业整体化设计"，以使"我们不仅能改进工业的效率，还能找到更令人满意的与自然接轨的途径"。于是工程师们大胆地劫持了这个将机器当作有机体的古老比喻，并将诗意带入到实践中。
"为分解而设计"是制造业的有机观念中最早孕育出来的理念之一。数十年来，易组装性成了制造业至高无上的考量因素。一个产品越容易装配，它的制造成本就越低。易维修、易处理这些因素却几乎完全被忽视。从生态学角度看，为分解而设计的产品既可以做到高效的处理或维修，也可以实现高效的组装。设计得最好的汽车，不仅仅开着顺心，造价低廉，而且一旦报废也应该很容易地分解开来成为通用的部件。技术人员们正致力于发明比胶或单向粘合剂更有效且可逆的粘合装置，以及像凯夫拉纤维或模压聚碳酸酯那样坚韧但更易再循环利用的材料。
通过要求制造商而非消费者担起处理废物的责任，刺激了发明这些东西的动机，将废物的担子推给了上游的厂家。德国最近通过一项法案，强制汽车厂商设计的汽车能够容易地分解成分门别类的零件。你可以买到一把新的电茶壶，它的特点是能够轻易分解成可回收的部件。铝罐都已设计成能回收的了。如果所有东西都能回收会怎样？在制造一部收音机、一双跑鞋或一张沙发的时候，你不得不考虑它尸体的归宿。你得与你的生态伙伴们合作----那些专吃你的机器排出物的家伙们，以确保有人负责处理你产品的尸体。每一种产品都要考虑到它自己制造的垃圾。
"我想，你尽可以将所有能想到的废物都看作是潜在的原材料。"提布斯说："任何在当下没有用的材料，都可以通过设计从源头将它消除，这样就不会生产出那种材料了。我们已经大体上知道如何建成零污染的加工工序。之所以还没有这么做，是因为我们还没下定决心。这与其说是技术问题，倒不如说是决心问题。"
所有证据都显示，生态技术即使带不来令人震惊的利润，也会带来一定的成本收益。1975年以来，跨国公司3m在每单位产品污染降低50%的情况下节约了5亿美元。通过产品改型、生产工序改进（比如少用溶剂）或仅仅是捕获"污染物"等手段，3m公司便借助其内部工业生态系统中所应用的技术创新而赚到了钱。
提布斯给我讲了另外一个自我受益的内部生态系统例子："马萨诸塞州有一家金属抛光厂多年来不断向当地的水道排放重金属溶剂。环保人士每年都在提高水纯净度门槛，直到不能再提高。这家工厂要么停工并将电镀生产迁走，要么建造一座非常昂贵的顶尖的全方位水处理厂。然而抛光厂方采取了更彻底的措施----他们发明了一个完全闭环的系统。这个系统在电镀业是前所未有的。"
在一个闭环系统中，同样的材料被一次又一次地循环利用，就像在生物圈二号或太空舱里那样。在实际中，多多少少会有些物质渗入或漏出工业系统，但总体说来，大多数物质都在一个"闭合回路"里面循环。马萨诸塞州那家电镀公司的创新是将加工工序所需的大量水和有害溶剂回收，并且全部在厂墙范围内循环使用。经过革新的系统其污染输出降至为零，并在两年内见到了收益。提布斯说："如果由水处理厂来处理污水的话，要花50万美金，而他们新颖的闭环系统只花费了约25万美金。另外，因为不再需要每星期50万加仑的耗水量，他们还省下了水费。对金属的回收使得化学品的用量也降低了。与此同时，他们的产品质量也得到改进，因为他们的水过滤系统非常之好，再生的水比以前外购的本地水还要干净。"
闭环制造是活体植物细胞内自然闭环生产的映射----细胞内的大量物质在非生长期间进行内循环。电镀工厂中的零污染闭环设计原则可以应用于一个工业园或整个工业区，从全球化的观念去看，甚至可以覆盖整个人类活动网络。在这个大循环里任何东西都不会丢弃，因为根本没有"丢弃"一说。最终，所有的机器、工厂以及人类的种种机构都成为一个更大的全球范围的仿生系统的成员。
提布斯可以举出一个已在进行中的原型。哥本哈根往西80英里，当地的丹麦企业已经孕育了一个工业生态系统的雏形。十多家企业以开环形式合作处理邻近厂家的"废料"，在他们相互学习如何再利用彼此的排出物的同时，这个开环逐步"收口"。一个燃煤发电厂向一个炼油厂提供蒸汽轮机产生的废热（以前此废热排放至一个附近的峡湾）。炼油厂从其精炼工序中所释放的气体中去除污染成份硫，并将气体提供给发电厂作燃料，发电厂每年可以省煤3万吨。清除出来的硫卖给附近一家硫酸厂。发电厂也将煤烟中的污染物提取出来，形成硫酸钙供石棉水泥板公司作为石膏的替代品。煤烟中清出的粉尘则送往水泥厂。发电厂其他多余的蒸汽用来给一家生物制药厂还有3500个家庭以及一个海水鳟鱼养殖场提供暖气。来自渔场的营养丰富的淤泥和来自药厂的发酵料用来给本地农场作肥料。或许在不久的将来，园艺温室也会由发电厂的废热来保温。
实事求是地说，无论制造业的闭环如何高明，总有一星半点儿的能量或没用的物质作为废料进入生物圈。这无可避免的扩散所带来的影响能够被生物界吸收，前提是制造出这些扩散的机械系统必须运行在自然系统所能承受的节奏和范围内。活体生物如水浮莲，能够将稀释在水里的杂质浓缩成为具有经济价值的浓缩物。套用20世纪90年代的话，如果工业与自然完美衔接的话，生物有机体足以能承载工业生态系统所产生的极少量的废物。
这种情景发展到极致的话，在我们的世界中就会充斥着高度变化的物质流，以及分散的、稀释的可回收物质。自然界擅长于处理分散和稀释的东西，而人工却不行。一座价值数百万美元的再生纸厂需要持续不断的、质量稳定的旧报纸供应。假如某天因为人们不再捆绑他们的旧报纸而造成纸厂停产，这样的损失是无法承受的。那种为回收资源建造庞大储藏中心的惯用方案使得原本就不丰厚的利润消耗殆尽。工业生态必须发展为网络化的及时生产系统，动态地平衡物质流量，使本地多余或短缺的物质得以穿梭配送，进而最小化应变库存。越来越多由网络驱动的"灵活工厂"能够采用可适应的机制，生产更多品种的产品（但每种产品的数量却较少），从而来处理质量变化幅度更大的资源。
10.6适应的技术
适应的技术，如分布式智能、弹性时间计算、生态位经济，以及教导式进化等，都唤起了机器中的有机性。在联结成为一个巨形回路之后，人造世界便稳固地滑向天生的世界。
提布斯对如何在制造业中模仿"天生世界"的研究使得他深信，随着工业活动变得越来越有机化，它将会变得----用一句现代的词儿来说，就是更"可持续发展"。想象一下，提布斯说道，我们正在推动肮脏的日常工业生产方式向具有生物特性的加工方式转化。绝大多数需要高温、高压环境的工厂，将会被运营在生物值范畴内的工厂所取代。"生物代谢主要以太阳能为燃料，在常温常压下运作，"提布斯在他1991年划时代的专题论文《工业生态学》中写道。"如果工业代谢也是如此的话，工厂作业安全方面就可能有巨大的收获。"热代表着快、猛和高效。冷代表着慢、稳和灵活。生命是冷的。制药公司正在进行一场革命，以生物工程酵母取代具有毒性和强力溶解性的化学品来制造药品。在制药厂保留高科技设备的同时，注入活性酵母汤剂中的基因则接手成为（生物制药的）引擎。利用细菌从废弃的尾矿中提取有用矿物是又一个生物过程取代机械过程的明证。这项工作在过去采取的方法既粗暴又破坏环境。
虽然生命构建在碳元素之上，它却不以碳为驱动力。碳驱动了工业的发展，同时伴以对大气的巨大影响。经燃烧释放入空气的二氧化碳和其他污染物与燃料中的复合碳氢化合物成正比。含碳量越高就越糟糕。其实从燃料中获得的真正能量并不是来自碳氢化合物中的碳，而是它的氢。
古时候最好的燃料是木头。若论氢和碳的比例，木柴中碳约占91%。工业革命的高峰期，煤是主要的燃料，其中碳占50%。现代工厂使用的燃油其含碳量为33%，而正在兴起的清洁燃料天然气，其含碳比例是20%。提布斯解释道："随着工业系统的进化，[燃料]里的氢元素含量变得更高。从理论上说，纯氢会是最理想的'清洁燃料'。"
将来的"氢能经济"会采用日光将水分解成氢和氧，然后将氢像天然气那样输送到各处，在需要能量的地方燃烧。这样一种对环境无害的无碳能源系统可以与植物细胞中以光为基础的能量体系相比拟。
通过推动工业生产流程向有机模式发展，仿生工程师们创建了一系列生态系统形式。其中一个极端是纯粹的自然生态系统，如高山草甸或是红树林沼泽。这些系统可以被看作是自顾自地生产生物量、氧气、粮食，还有成千上万稀奇古怪的有机化合物，其中一部分会被人类收获。另一个极端是纯粹的工业系统，合成那些自然界没有的或是存在量不多的复合物。在两个极端之间是一条混合生态系统带，比如湿地污水处理厂（利用微生物消化垃圾）或酿酒厂（利用活性酵母来酿造葡萄酒），而很快，生物工程工序就会利用基因工程来生产丝绸、维生素或胶黏剂。
基因工程和工业生态都预示着第三类仿生系统----部分是生物、部分是机器的系统。对各种各样能够生产我们所需的生物技术系统的想象才刚刚展开。
工业将无可避免地采用生物方式，这是因为：
◎它能用更少的材料造出更好的东西。如今，制造汽车、飞机、房屋、电脑等东西所消耗的材料都比20年前要少，而产品的性能更高。未来为我们创造财富的大多数生产方式，都将会缩小至生物学的尺度和解析度，哪怕用这些方法生产出的是和红杉树一样的庞然大物。厂商们将体会到自然生物流程所具备的竞争力和创造力，进而驱使制造流程朝生物模式的方向发展。
◎今天，创造事物的复杂性已经达到了生物级别。自然是掌控复杂性的大师，在处理杂乱、反直观的网络方面给我们以无价的引导。未来的人造复杂系统为了能够运转，必然会有意识地注入有机原则。
◎大自然是不为所动的，所以必须去适应她。自然----她比我们还有我们的奇巧装置都大得多，为工业进展定下了基本的节奏。从长远来看，人造必须顺应自然。
◎自然界本身----基因和各种生命形式----与工业系统一样能够被工程化（或模式化）。这使得自然领域和人造/工业生态系统之间的鸿沟缩小了，工业能够更容易地投入和实现生物的模式。
任何人都可以看到，我们的世界正不断地用人造的小玩意儿来覆盖自己。但我们的社会在快速迈向人造世界的过程中，也同样快速地迈向生物世界。当电子小玩意多到令人眼花缭乱的时候，它们存在的主要目的是孕育一次真正的革命......生物学的革命。下个世纪中引领风骚的并非大家所鼓吹的硅，而是生物：老鼠，病毒，基因，生态学，进化，生命。
也不尽然准确。下个世纪真正的风流人物是超生物学：合成老鼠，电脑病毒，工程基因，工业生态，教导式进化，以及人工生命。（它们都是同一回事。）硅研究正一窝蜂地转向生物学。团队们热火朝天地竞相设计新型的计算机----它们不但能促进对自然的研究，且其自身也是自然的。
看看最近这些技术会和研讨会所透露出来的影影绰绰的信息吧："自适应算法国际会议"（圣达菲，1992年4月），研究在电脑程序中融入有机体的灵活性；"生物计算"（蒙特利，1992年6月），声称"自然进化是一个适应不断变化的环境的计算进程"；"源于自然的并行解题"（布鲁塞尔，1992年9月），把自然当作一部超级电脑；"第五届基因算法国际会议"（圣地亚哥，1992年），模仿脱氧核糖核酸（dna）的进化能力；还有数不清的关于神经网络的会议，致力于将脑神经元的独特构造作为学习模式来复现。
在未来十年间，那些出现在你的卧室、办公室以及车库里最令人吃惊的产品都会从这些开创性会议的思想中产生。
这里来讲讲世界的通俗史：非洲的稀树大草原孕育出人类的狩猎和采集者----从而诞生了最原始的生物学；狩猎采集者们发展出自然的农业和畜牧业；农民们孵化出机器时代；而工业家们则孵化出正在兴起的后工业物品。它到底是什么，我们还在试图弄清楚。不过，我把它称为天生和人造的联姻。
确切地说，下个纪元的特色是新生物学而不是仿生学，因为在任何有机体和机器的混成物中，尽管开端可能是势均力敌的，但生物学却总是能最终胜出。
生物学之所以总是胜出，是因为有机并不意味神圣。它并非生命体通过某种神秘方式传承下来的神圣状态。生物学是一个必然----近于数学的必然，所有复杂性归向的必然。它是一个欧米茄点。在天生和人造缓慢的混合过程中，有机是一种显性性状，而机械是隐性性状。最终，获胜的总是生物逻辑。
安东尼·高迪（antoniogaudi，1852.06.25～1926.06.10）：西班牙建筑师，塑性建筑流派的代表人物，属于现代主义建筑风格。
圣家族大教堂（thesagradafamilia）：又译作"神圣家族教堂"，简称"圣家堂"。
《杰森一家》（thejetsons）：美国动画片，初始创作于1962年到1963年间，风靡美国多年。杰森一家生活在2062年，是一个科技乌托邦的时代，里面有许多古怪的机器和异想天开的发明。
110伏的"营养果汁"：这里指电力。美国的民用电压是110伏特。
时间讯号加载在电线和电话线上：作者这里提到的是电力线上网技术（plc-powerlinecommunicationorpowerlinecarrier），指将数字信号加载在普通的电力线上，从而实现电力线和网线合一。这项技术目前仍处于推广期。
智能房屋（smarthouse，也作smartbuilding或smarthome）：指借助中央电脑来对环境、设备和电器进行程序控制的建筑。
美国一些地方的居民用电实行分时电价，高峰期的电价贵。通过提高峰谷价比率，有效地把高峰负荷移到低谷。
比尔·盖茨的住宅是典型的智能房屋，于1990年动工，耗时7年，花费6000万美元，在作者写作该书时尚未完工。
帕罗奥多研究中心（parc，paloaltoresearchcenter，inc.）：原施乐帕罗奥多研究中心（xeroxpaloaltoresearchcenter），曾是施乐公司最重要的研究机构，成立于1970年。在这里诞生了许多现代计算机技术，包括：个人电脑、激光打印机、鼠标、以太网、图形用户界面、smalltalk、页面描述语言interpress（postscript的先驱）、图標和下拉菜单、所见即所得文本编辑器、语音压缩技术，等等。帕罗奥多研究中心在2002年1月4日起成为独立公司。
未加以充分利用的技术：这里应该是指图形用户界面（gui-graphicaluserinterface）。苹果计算机是第一款商业上成功的gui产品，它在很大程度上得益于施乐研究中心的成果。施乐曾获许购买苹果公司上市前的股票，作为交换条件，施乐允许苹果的工程师访问其研究中心，并理解苹果可能开发其gui产品。后来，在苹果起诉微软侵犯其gui"观感"的著作权官司中，施乐也起诉苹果侵权。但后来由于施乐提起诉讼过晚，超过了有效期，因而案件被裁撤。
马克·威瑟（markweiser，1952.07.23～1999.04.27）：施乐公司帕洛阿尔托研究中心的首席科学家，被公认为是普适计算之父，1999年死于胃癌。
普适计算（ubiquitouscomputing，也作pervasivecomputing）：由已故施乐帕罗奥多研究中心计算机科学实验室主任马克·威瑟及其研究小组于20世纪80年代末（另一说是1990年代初）提出，90年代末得到广泛关注。一般认为，现在流行的"云计算"（cloudcomputing）概念是普适计算下的一个子概念，是一个具体应用。
《囚徒》（theprisoner）：首播于1967年的英国电视系列片。2009年11月在美国amc频道开始播放重拍的电视迷你剧。
贝尔通信研究（bellcore-bellcommunicationresearch）：贝尔通信研究起始于1984年，当时美国电话电报公司（at&t）分裂成7家区域性贝尔自营公司。贝尔通信研究的财政收入来源于各区域性的贝尔自营公司，它为这些区域性的自营公司提供标准协调。
哈丁·提布斯（hardintibbs）：活跃于澳、欧、美三大陆的管理顾问，期货研究员。他是一位内行的策略分析师，具有产品研发及可视通讯设计方面的背景。
罗伯特·福罗什（robertfrosch，1928.05.22～）：美国科学家，哥伦比亚大学理论物理硕士，出生于纽约。1977年至1981年间在卡特总统任内担任nasa第5任行政官。担任过联合国环境规划署执行主席。
凯夫拉纤维：是美国杜邦公司与20世纪60年代研制出来的一种新型复合材料，具有密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型的特点，常被用在防弹衣和坦克的防护装甲上。
聚碳酸酯：是日常常见的一种材料，由于其抗冲击性好，且无色透明，常被用来生产光碟、眼镜片、防弹玻璃等。
及时生产系统（just-in-timesystem或jitsystem）：是日本丰田汽车厂提出的一种生产体系模式，属于拉动式系统（pullsystem）。在传统的推动式系统（pushsystem）中，根据市场预测制定生产计划，采购原料，安排生产，产品送入库存，再由库存来推动销售。而在拉动式系统中，由客户订单拉动生产，再拉动原料和配件采购，从而实现零库存。
欧米茄点（omegapoint）：基督教中用来描述宇宙进化的终点，在这个点上，复杂性和意识觉悟都达到最大化。