直到不久前，對那些孤立、僵化的機器說，"像大自然一樣從事"還是一條不可能執行的指令。但隨著我們賦予機器、工廠和材料以自適應的能力、共同進化的動力以及全球性的聯接，我們能夠將製造環境轉向工業生態，從而扭轉工業征服自然的局面，形成工業與自然的合作。
哈丁·提布斯，一位英國工業設計師，在為如nasa空間站等大型工程專案提供諮詢的過程中領悟到，機器是整體系統。製造外太空站或任何其他大型系統時，為確保其可靠性，需要始終關注各個機械子系統間相互作用、甚至是時有衝突的各種需求。在機器之間"求同存異"，使得工程師提布斯逐漸具有了全域性觀念。作為一名熱心的環保人士，提布斯想一探究竟：這種全域性機械觀----即強調系統效率最大化的取向----能不能在工業界中得以普遍應用，以解決工業自身排放的汙染。提布斯表示，這個想法，就是"將自然環境的模式作為解決環境問題的模板"。他和他的工程師夥伴們稱之為"工業生態"。
1989年，羅伯特·福羅什發表在《科學美國人》上的一篇文章使得"工業生態"這個概念又"復活"了。福羅什掌管著通用汽車的研究實驗室，並曾擔任過nasa的負責人，他給這個新鮮的概念定義道："在工業生態系統中，能源、材料得到最充分有效的利用，廢物產出量降到最低，而一道工序的排出物......成為下一道工序的原料。工業生態系統的運作恰恰類似於一個生物生態系統。"
"工業生態"這個術語自20世紀70年代開始就已使用，當時這個術語被用來考量工作場所的健康和環境問題，"諸如工廠的粉塵裡是否生有小蟲子之類的話題，"提布斯說。福羅什和提布斯將工業生態的概念擴大，涵蓋了機器網路以及由它形成的環境。在提布斯看來，其目標是"仿造自然系統的整體設計理念來塑造工業整體化設計"，以使"我們不僅能改進工業的效率，還能找到更令人滿意的與自然接軌的途徑"。於是工程師們大膽地劫持了這個將機器當作有機體的古老比喻，並將詩意帶入到實踐中。
"為分解而設計"是製造業的有機觀念中最早孕育出來的理念之一。數十年來，易組裝性成了製造業至高無上的考量因素。一個產品越容易裝配，它的製造成本就越低。易維修、易處理這些因素卻幾乎完全被忽視。從生態學角度看，為分解而設計的產品既可以做到高效的處理或維修，也可以實現高效的組裝。設計得最好的汽車，不僅僅開著順心，造價低廉，而且一旦報廢也應該很容易地分解開來成為通用的部件。技術人員們正致力於發明比膠或單向粘合劑更有效且可逆的粘合裝置，以及像凱夫拉縴維或模壓聚碳酸酯那樣堅韌但更易再迴圈利用的材料。
通過要求製造商而非消費者擔起處理廢物的責任，刺激了發明這些東西的動機，將廢物的擔子推給了上游的廠家。德國最近通過一項法案，強制汽車廠商設計的汽車能夠容易地分解成分門別類的零件。你可以買到一把新的電茶壺，它的特點是能夠輕易分解成可回收的部件。鋁罐都已設計成能回收的了。如果所有東西都能回收會怎樣？在製造一部收音機、一雙跑鞋或一張沙發的時候，你不得不考慮它屍體的歸宿。你得與你的生態夥伴們合作----那些專吃你的機器排出物的傢伙們，以確保有人負責處理你產品的屍體。每一種產品都要考慮到它自己製造的垃圾。
"我想，你儘可以將所有能想到的廢物都看作是潛在的原材料。"提布斯說："任何在當下沒有用的材料，都可以通過設計從源頭將它消除，這樣就不會生產出那種材料了。我們已經大體上知道如何建成零汙染的加工工序。之所以還沒有這麼做，是因為我們還沒下定決心。這與其說是技術問題，倒不如說是決心問題。"
所有證據都顯示，生態技術即使帶不來令人震驚的利潤，也會帶來一定的成本收益。1975年以來，跨國公司3m在每單位產品汙染降低50%的情況下節約了5億美元。通過產品改型、生產工序改進（比如少用溶劑）或僅僅是捕獲"汙染物"等手段，3m公司便藉助其內部工業生態系統中所應用的技術創新而賺到了錢。
提布斯給我講了另外一個自我受益的內部生態系統例子："馬薩諸塞州有一家金屬拋光廠多年來不斷向當地的水道排放重金屬溶劑。環保人士每年都在提高水純淨度門檻，直到不能再提高。這家工廠要麼停工並將電鍍生產遷走，要麼建造一座非常昂貴的頂尖的全方位水處理廠。然而拋光廠方採取了更徹底的措施----他們發明了一個完全閉環的系統。這個系統在電鍍業是前所未有的。"
在一個閉環系統中，同樣的材料被一次又一次地迴圈利用，就像在生物圈二號或太空艙裡那樣。在實際中，多多少少會有些物質滲入或漏出工業系統，但總體說來，大多數物質都在一個"閉合迴路"裡面迴圈。馬薩諸塞州那家電鍍公司的創新是將加工工序所需的大量水和有害溶劑回收，並且全部在廠牆範圍內迴圈使用。經過革新的系統其汙染輸出降至為零，並在兩年內見到了收益。提布斯說："如果由水處理廠來處理汙水的話，要花50萬美金，而他們新穎的閉環系統只花費了約25萬美金。另外，因為不再需要每星期50萬加侖的耗水量，他們還省下了水費。對金屬的回收使得化學品的用量也降低了。與此同時，他們的產品質量也得到改進，因為他們的水過濾系統非常之好，再生的水比以前外購的本地水還要乾淨。"
閉環製造是活體植物細胞內自然閉環生產的對映----細胞內的大量物質在非生長期間進行內迴圈。電鍍工廠中的零汙染閉環設計原則可以應用於一個工業園或整個工業區，從全球化的觀念去看，甚至可以覆蓋整個人類活動網路。在這個大迴圈裡任何東西都不會丟棄，因為根本沒有"丟棄"一說。最終，所有的機器、工廠以及人類的種種機構都成為一個更大的全球範圍的仿生系統的成員。
提布斯可以舉出一個已在進行中的原型。哥本哈根往西80英里，當地的丹麥企業已經孕育了一個工業生態系統的雛形。十多家企業以開環形式合作處理鄰近廠家的"廢料"，在他們相互學習如何再利用彼此的排出物的同時，這個開環逐步"收口"。一個燃煤發電廠向一個煉油廠提供蒸汽輪機產生的廢熱（以前此廢熱排放至一個附近的峽灣）。煉油廠從其精煉工序中所釋放的氣體中去除汙染成份硫，並將氣體提供給發電廠作燃料，發電廠每年可以省煤3萬噸。清除出來的硫賣給附近一家硫酸廠。發電廠也將煤煙中的汙染物提取出來，形成硫酸鈣供石棉水泥板公司作為石膏的替代品。煤煙中清出的粉塵則送往水泥廠。發電廠其他多餘的蒸汽用來給一家生物製藥廠還有3500個家庭以及一個海水鱒魚養殖場提供暖氣。來自漁場的營養豐富的淤泥和來自藥廠的發酵料用來給本地農場作肥料。或許在不久的將來，園藝溫室也會由發電廠的廢熱來保溫。
實事求是地說，無論製造業的閉環如何高明，總有一星半點兒的能量或沒用的物質作為廢料進入生物圈。這無可避免的擴散所帶來的影響能夠被生物界吸收，前提是製造出這些擴散的機械系統必須執行在自然系統所能承受的節奏和範圍內。活體生物如水浮蓮，能夠將稀釋在水裡的雜質濃縮成為具有經濟價值的濃縮物。套用20世紀90年代的話，如果工業與自然完美銜接的話，生物有機體足以能承載工業生態系統所產生的極少量的廢物。
這種情景發展到極致的話，在我們的世界中就會充斥著高度變化的物質流，以及分散的、稀釋的可回收物質。自然界擅長於處理分散和稀釋的東西，而人工卻不行。一座價值數百萬美元的再生紙廠需要持續不斷的、質量穩定的舊報紙供應。假如某天因為人們不再捆綁他們的舊報紙而造成紙廠停產，這樣的損失是無法承受的。那種為回收資源建造龐大儲藏中心的慣用方案使得原本就不豐厚的利潤消耗殆盡。工業生態必須發展為網路化的及時生產系統，動態地平衡物質流量，使本地多餘或短缺的物質得以穿梭配送，進而最小化應變庫存。越來越多由網路驅動的"靈活工廠"能夠採用可適應的機制，生產更多品種的產品（但每種產品的數量卻較少），從而來處理質量變化幅度更大的資源。
10.6適應的技術
適應的技術，如分散式智慧、彈性時間計算、生態位經濟，以及教導式進化等，都喚起了機器中的有機性。在聯結成為一個巨形迴路之後，人造世界便穩固地滑向天生的世界。
提布斯對如何在製造業中模仿"天生世界"的研究使得他深信，隨著工業活動變得越來越有機化，它將會變得----用一句現代的詞兒來說，就是更"可持續發展"。想象一下，提布斯說道，我們正在推動骯髒的日常工業生產方式向具有生物特性的加工方式轉化。絕大多數需要高溫、高壓環境的工廠，將會被運營在生物值範疇內的工廠所取代。"生物代謝主要以太陽能為燃料，在常溫常壓下運作，"提布斯在他1991年劃時代的專題論文《工業生態學》中寫道。"如果工業代謝也是如此的話，工廠作業安全方面就可能有巨大的收穫。"熱代表著快、猛和高效。冷代表著慢、穩和靈活。生命是冷的。製藥公司正在進行一場革命，以生物工程酵母取代具有毒性和強力溶解性的化學品來製造藥品。在製藥廠保留高科技裝置的同時，注入活性酵母湯劑中的基因則接手成為（生物製藥的）引擎。利用細菌從廢棄的尾礦中提取有用礦物是又一個生物過程取代機械過程的明證。這項工作在過去採取的方法既粗暴又破壞環境。
雖然生命構建在碳元素之上，它卻不以碳為驅動力。碳驅動了工業的發展，同時伴以對大氣的巨大影響。經燃燒釋放入空氣的二氧化碳和其他汙染物與燃料中的複合碳氫化合物成正比。含碳量越高就越糟糕。其實從燃料中獲得的真正能量並不是來自碳氫化合物中的碳，而是它的氫。
古時候最好的燃料是木頭。若論氫和碳的比例，木柴中碳約佔91%。工業革命的高峰期，煤是主要的燃料，其中碳佔50%。現代工廠使用的燃油其含碳量為33%，而正在興起的清潔燃料天然氣，其含碳比例是20%。提布斯解釋道："隨著工業系統的進化，[燃料]裡的氫元素含量變得更高。從理論上說，純氫會是最理想的'清潔燃料'。"
將來的"氫能經濟"會採用日光將水分解成氫和氧，然後將氫像天然氣那樣輸送到各處，在需要能量的地方燃燒。這樣一種對環境無害的無碳能源系統可以與植物細胞中以光為基礎的能量體系相比擬。
通過推動工業生產流程向有機模式發展，仿生工程師們建立了一系列生態系統形式。其中一個極端是純粹的自然生態系統，如高山草甸或是紅樹林沼澤。這些系統可以被看作是自顧自地生產生物量、氧氣、糧食，還有成千上萬稀奇古怪的有機化合物，其中一部分會被人類收穫。另一個極端是純粹的工業系統，合成那些自然界沒有的或是存在量不多的複合物。在兩個極端之間是一條混合生態系統帶，比如溼地汙水處理廠（利用微生物消化垃圾）或釀酒廠（利用活性酵母來釀造葡萄酒），而很快，生物工程工序就會利用基因工程來生產絲綢、維生素或膠黏劑。
基因工程和工業生態都預示著第三類仿生系統----部分是生物、部分是機器的系統。對各種各樣能夠生產我們所需的生物技術系統的想象才剛剛展開。
工業將無可避免地採用生物方式，這是因為：
◎它能用更少的材料造出更好的東西。如今，製造汽車、飛機、房屋、電腦等東西所消耗的材料都比20年前要少，而產品的效能更高。未來為我們創造財富的大多數生產方式，都將會縮小至生物學的尺度和解析度，哪怕用這些方法生產出的是和紅杉樹一樣的龐然大物。廠商們將體會到自然生物流程所具備的競爭力和創造力，進而驅使製造流程朝生物模式的方向發展。
◎今天，創造事物的複雜性已經達到了生物級別。自然是掌控複雜性的大師，在處理雜亂、反直觀的網路方面給我們以無價的引導。未來的人造複雜系統為了能夠運轉，必然會有意識地注入有機原則。
◎大自然是不為所動的，所以必須去適應她。自然----她比我們還有我們的奇巧裝置都大得多，為工業進展定下了基本的節奏。從長遠來看，人造必須順應自然。
◎自然界本身----基因和各種生命形式----與工業系統一樣能夠被工程化（或模式化）。這使得自然領域和人造/工業生態系統之間的鴻溝縮小了，工業能夠更容易地投入和實現生物的模式。
任何人都可以看到，我們的世界正不斷地用人造的小玩意兒來覆蓋自己。但我們的社會在快速邁向人造世界的過程中，也同樣快速地邁向生物世界。當電子小玩意多到令人眼花繚亂的時候，它們存在的主要目的是孕育一次真正的革命......生物學的革命。下個世紀中引領風騷的並非大家所鼓吹的矽，而是生物：老鼠，病毒，基因，生態學，進化，生命。
也不盡然準確。下個世紀真正的風流人物是超生物學：合成老鼠，電腦病毒，工程基因，工業生態，教導式進化，以及人工生命。（它們都是同一回事。）矽研究正一窩蜂地轉向生物學。團隊們熱火朝天地競相設計新型的計算機----它們不但能促進對自然的研究，且其自身也是自然的。
看看最近這些技術會和研討會所透露出來的影影綽綽的資訊吧："自適應演算法國際會議"（聖達菲，1992年4月），研究在電腦程式中融入有機體的靈活性；"生物計算"（蒙特利，1992年6月），聲稱"自然進化是一個適應不斷變化的環境的計算程式"；"源於自然的並行解題"（布魯塞爾，1992年9月），把自然當作一部超級電腦；"第五屆基因演算法國際會議"（聖地亞哥，1992年），模仿脫氧核糖核酸（dna）的進化能力；還有數不清的關於神經網路的會議，致力於將腦神經元的獨特構造作為學習模式來複現。
在未來十年間，那些出現在你的臥室、辦公室以及車庫裡最令人吃驚的產品都會從這些開創性會議的思想中產生。
這裡來講講世界的通俗史：非洲的稀樹大草原孕育出人類的狩獵和採集者----從而誕生了最原始的生物學；狩獵採集者們發展出自然的農業和畜牧業；農民們孵化出機器時代；而工業家們則孵化出正在興起的後工業物品。它到底是什麼，我們還在試圖弄清楚。不過，我把它稱為天生和人造的聯姻。
確切地說，下個紀元的特色是新生物學而不是仿生學，因為在任何有機體和機器的混成物中，儘管開端可能是勢均力敵的，但生物學卻總是能最終勝出。
生物學之所以總是勝出，是因為有機並不意味神聖。它並非生命體通過某種神秘方式傳承下來的神聖狀態。生物學是一個必然----近於數學的必然，所有複雜性歸向的必然。它是一個歐米茄點。在天生和人造緩慢的混合過程中，有機是一種顯性性狀，而機械是隱性性狀。最終，獲勝的總是生物邏輯。
安東尼·高迪（antoniogaudi，1852.06.25～1926.06.10）：西班牙建築師，塑性建築流派的代表人物，屬於現代主義建築風格。
聖家族大教堂（thesagradafamilia）：又譯作"神聖家族教堂"，簡稱"聖家堂"。
《傑森一家》（thejetsons）：美國動畫片，初始創作於1962年到1963年間，風靡美國多年。傑森一家生活在2062年，是一個科技烏托邦的時代，裡面有許多古怪的機器和異想天開的發明。
110伏的"營養果汁"：這裡指電力。美國的民用電壓是110伏特。
時間訊號載入在電線和電話線上：作者這裡提到的是電力線上網技術（plc-powerlinecommunicationorpowerlinecarrier），指將數字訊號載入在普通的電力線上，從而實現電力線和網線合一。這項技術目前仍處於推廣期。
智慧房屋（smarthouse，也作smartbuilding或smarthome）：指藉助中央電腦來對環境、裝置和電器進行程式控制的建築。
美國一些地方的居民用電實行分時電價，高峰期的電價貴。通過提高峰谷價比率，有效地把高峰負荷移到低谷。
比爾·蓋茨的住宅是典型的智慧房屋，於1990年動工，耗時7年，花費6000萬美元，在作者寫作該書時尚未完工。
帕羅奧多研究中心（parc，paloaltoresearchcenter，inc.）：原施樂帕羅奧多研究中心（xeroxpaloaltoresearchcenter），曾是施樂公司最重要的研究機構，成立於1970年。在這裡誕生了許多現代計算機技術，包括：個人電腦、雷射印表機、滑鼠、乙太網路、圖形使用者介面、smalltalk、頁面描述語言interpress（postscript的先驅）、圖示和下拉選單、所見即所得文本編輯器、語音壓縮技術，等等。帕羅奧多研究中心在2002年1月4日起成為獨立公司。
未加以充分利用的技術：這裡應該是指圖形使用者介面（gui-graphicaluserinterface）。蘋果計算機是第一款商業上成功的gui產品，它在很大程度上得益於施樂研究中心的成果。施樂曾獲許購買蘋果公司上市前的股票，作為交換條件，施樂允許蘋果的工程師訪問其研究中心，並理解蘋果可能開發其gui產品。後來，在蘋果起訴微軟侵犯其gui"觀感"的著作權官司中，施樂也起訴蘋果侵權。但後來由於施樂提起訴訟過晚，超過了有效期，因而案件被裁撤。
馬克·威瑟（markweiser，1952.07.23～1999.04.27）：施樂公司帕洛阿爾託研究中心的首席科學家，被公認為是普適計算之父，1999年死於胃癌。
普適計算（ubiquitouscomputing，也作pervasivecomputing）：由已故施樂帕羅奧多研究中心電腦科學實驗室主任馬克·威瑟及其研究小組於20世紀80年代末（另一說是1990年代初）提出，90年代末得到廣泛關注。一般認為，現在流行的"雲端計算"（cloudcomputing）概念是普適計算下的一個子概念，是一個具體應用。
《囚徒》（theprisoner）：首播於1967年的英國電視系列片。2009年11月在美國amc頻道開始播放重拍的電視迷你劇。
貝爾通訊研究（bellcore-bellcommunicationresearch）：貝爾通訊研究起始於1984年，當時美國電話電報公司（at&t）分裂成7家區域性貝爾自營公司。貝爾通訊研究的財政收入來源於各區域性的貝爾自營公司，它為這些區域性的自營公司提供標準協調。
哈丁·提布斯（hardintibbs）：活躍於澳、歐、美三大陸的管理顧問，期貨研究員。他是一位內行的策略分析師，具有產品研發及可視通訊設計方面的背景。
羅伯特·福羅什（robertfrosch，1928.05.22～）：美國科學家，哥倫比亞大學理論物理碩士，出生於紐約。1977年至1981年間在卡特總統任內擔任nasa第5任行政官。擔任過聯合國環境規劃署執行主席。
凱夫拉縴維：是美國杜邦公司與20世紀60年代研製出來的一種新型複合材料，具有密度低、強度高、韌性好、耐高溫、易於加工和成型的特點，常被用在防彈衣和坦克的防護裝甲上。
聚碳酸酯：是日常常見的一種材料，由於其抗衝擊性好，且無色透明，常被用來生產光碟、眼鏡片、防彈玻璃等。
及時生產系統（just-in-timesystem或jitsystem）：是日本豐田汽車廠提出的一種生產體系模式，屬於拉動式系統（pullsystem）。在傳統的推動式系統（pushsystem）中，根據市場預測制定生產計劃，採購原料，安排生產，產品送入庫存，再由庫存來推動銷售。而在拉動式系統中，由客戶訂單拉動生產，再拉動原料和配件採購，從而實現零庫存。
歐米茄點（omegapoint）：基督教中用來描述宇宙進化的終點，在這個點上，複雜性和意識覺悟都達到最大化。