问自然网:你是如何处理垃圾的?
以下内容适用于生物化研究所的探索自然和产品的自然集合，灵感来自自然，以解决21世纪最大的设计挑战。找出这里的完整系列。
这不漂亮，但浪费是生命的不可避免的副产品。每个动作都有一个平等和相反的反应，有时结果是浪费。我们正在进行健康，技术，工程，实际上的发展，所有其他行业使我们的社会能够呈指数级推进。
虽然这导致了令人难以置信的发现，但世界上许多地方都留下了这些创新的冲突，而受到过负担过剩的废物流和猖獗的环境污染。随着我们社会的一些方面的发展，其他方面落后了。
那么，我们如何解决这种不平等呢?我们如何在工业上取得长足进步的同时，也意识到我们留下的废物?一如既往，大自然的想法可能正是门票。本集探讨了大自然管理、减少和再利用废物的方法。
大自然如何将节能化学或物理流程达到废物管理工作还是物种如何以更有效的方式处理废物或减少首先生产的卷？是一个物种'垃圾另一个人的宝藏吗？大自然已经开发了管理浪费的令人难以置信的系统，导致更健康和更有效的生态系统。仿效性质的人类设计的策略可以将新的解决方案揭示浪费的挑战。
肾元分离和回收资源:人类肾脏
工业化学过程通常涉及资源密集的分离步骤。虽然大多数生物化学合成方法本身不需要分离步骤，但其他生理过程确实如此。
一个例子是过滤血液，其去除潜在有害的有机和无机材料。水，以及有用的矿物质，葡萄糖和蛋白质与有害物质分离并再循环回血流。如果水和有用的化合物与有害化合物一起排出，则生物体必须在常数，日常依据上消耗加仑水和许多克矿物质以回收损失。
肾脏的过滤功能可以被认为是成千上万到上百万条独立流水线的集合，它们执行着同样复杂的任务。
肾脏的过滤功能可以被认为是成千上万到上百万条独立流水线的集合，它们执行着同样复杂的任务。这里的装配线是肾元，这是一种管状结构，其长度上有特定的区域。
由于肾脏首先下降到肾脏的更深组织中，排泄的大量有用水被重新吸收到血液中。肾的这一部分是其“Henle循环”的下降肢体。衬里下降肢体的细胞可渗透到水和离子不可渗透。由于肢体通过肾脏的逐步降低（高渗）区域，在相对较大的咸（低声）滤液中的水被动地通过渗透地从肾内腔（内部空间）中流出，并通过渗透到周围的咸组织中。
浓缩过的滤液然后沿Henle循环的上升分支向上流动，Henle循环通过含盐量逐渐减少(逐渐低渗)的间质区向肾脏表面上升。与下降肢不同，上升肢腔内的细胞对离子是可渗透的，而对水是不可渗透的。当滤液中的有用离子通过蛋白质通道沿浓度梯度向下流入周围的肾脏组织时被重新吸收，而水则被排除在外。
沿着肾元，蛋白质泵积极地在肾管腔和肾细胞之间运输有用的离子和物质，反之亦然。主动运输需要消耗ATP分子的能量输入。更多的水也被吸收，所以当滤液到达膀胱，形成完整的尿液时，它只包含早期滤液体积的1%。
生物灵感产品和应用思路
应用程序想法：提高化学生产和配方过程中化学分离的效率。回收废物流中有用的成分，使其回流到流程的前端，或储存起来供以后使用。
对这一战略感兴趣的工业部门:废物管理
在叶片内解毒臭氧：植物
在植物中发生的化学过程是已知的最复杂和有效的化学过程之一。植物将有毒物质转化为良性产品或有用的营养物质的能力可以很好地了解当今世界遇到的帮助污染问题。
臭氧(O3)是一种物质，当被污染空气中的氮氧化物和挥发性有机化合物与光子相互作用并在光解过程中分解时，就会在对流层(地球大气的最低部分)中聚集。过量臭氧的存在对各种植物和其他生物体仍然是一个巨大的威胁，因为当它与活组织中的分子发生反应时，会导致氧化损伤。
然而，目前的研究证据表明，许多植物具有使用称为抗坏血酸（ASC）的抗氧化剂化合物对抗臭氧的毒性的方法，或者在植物骨架内发现ASC分子，细胞壁的内部含水空间。研究表明，当臭氧通过叶子上的细胞壁时，其中一些氧化ASC。
据估计，蜜蜂每年以补充农业服务的形式为美国经济贡献150亿美元。
该反应产生无毒的产品，然后可以由植物细胞管理。这样，在细胞壁中的ASC是针对臭氧的第一防御线的一部分，在臭氧可以氧化和损伤植物细胞的底层质膜中的敏感分子。实验研究发现，较高浓度的ASC与更高的氧化应激抗性相关。
生物灵感产品和应用思路
应用程序想法：了解植物创造ASC的机制和它分解臭氧的化学过程可能会对制造商如何产生更好的空气过滤器，不仅可以防止进一步的污染，而且还可以减少现有的污染。
对这一战略感兴趣的工业部门:空气净化，污染管理
酶分解杀虫剂：蜂蜜蜜蜂
据估计，蜜蜂每年以补充农业服务(如授粉)的形式为美国经济贡献150亿美元。然而,蜂群健康可能对目前使用的许多农药影响不利影响，殖民地的感染螨感染。
特别令人感兴趣的是一种名为牛氟缬氨酸的拟除虫菊酯杀虫剂，它对蜜蜂相对无毒，但对许多其他昆虫仍然有效，比如通常感染蜜蜂群体的瓦螨。蜜蜂对氟戊酸牛酯的抗性来自于它们催化芳香环分解的独特酶，这种特殊的化合物在氟戊酸牛酯分子上比在其他种类的拟除虫菊酯上出现得更多。
应用程序想法：新型拟除虫菊酯类杀虫剂可与P450抑制剂混合，对已进化出抗药性的昆虫有效;另外，在开发新的拟除虫菊酯类杀虫剂时，也可以考虑蜜蜂的自然抗性，这种杀虫剂对螨虫的危害更大，对蜜蜂的危害更小。
对这一战略感兴趣的工业部门:养蜂、农业、生物修复
