仿生科学与技术

《仿生科学与技术》

通过这半学期的《仿生科学与技术》课程学习，感觉自己学到了很多，从已知的到未知的都有了一个新的认识，特别是自然界生物的奇特，同时也对仿生学的认识有了全新的了解。知道了仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受、信息传递、 自动控制系统 等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。

学习《仿生科学与技术》不仅有利于我的专业学科的学习，极几大方面的扩充了我对这个自然世界的认知度。 仿生学 它能从多角度认识这个世界，从而从多角度去解决问题。 仿生学不是伐木造屋 , 不是耕田为食 , 不是榨取自然为己用 . 它更不同于其他的生物研究 , 如以细菌净化水 , 或者培育药用植物等 . 仿生学有三种 . 一是将自然作为模型 , 学习生物如何解决人类所存在的问题 . 二是将自然作为生态标准 , 来衡量人类发展的可持续性 . 三是以自然为引导 , 通过对比人类行为与自然的种种现象来引领人类前进 .

仿生学 是近期发展起来的生物学和技术学相结合的交叉学科，不过它并不是仅仅在现代才有的。自古以来， 自然界 就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的 源泉 。早在很早就有仿生学的学习发展。在很早的时候鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿 鳍 。相传早在 大禹 时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《 韩非子 》记载 鲁班 用竹木作鸟 “ 成而飞之，三日不下 ” 。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔

在空中。早在四百多年前，意大利人 列奥纳多 · 达 · 芬奇 和他的助手对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。人们对自然界的开发利用也越来越充分，越来越广。 岁月流逝 , 人类叩问自然的步伐从未停止 .

在《仿生》课上我们观看了很多视频， 从蝙蝠到雷达的故事 . 蝙蝠拥有回声定位的本领 , 即使失明在黑暗中同样不会撞到障碍物 . 基于此原理人们发明了雷达 . 撒哈拉沙漠的白蚁能够在高达 42 ° C 的高温下生活 , 于是人们研究了蚁穴的构造 , 建造了津巴布韦的自然降温建筑 . 人们还模仿蚌制造胶水 , 模仿绿叶制造太阳能电池 , 模仿鲨鱼皮肤制造泳装 , 模仿热带鱼制造汽车 。

有谁会想到，在诸多的现代武器及军械中，相当一部分是源自对动物的仿生，如科学家从箭鱼长针状突起受到启发，用于超音速飞机刺破高速飞行时产生的音障；从鲸的造型开发出潜水艇；从海豚头部气囊产生振动发射超声波遇到目标被反射而研制出声纳，动物的一些特殊功能使得现代军事装备日新月异 。这些都是仿生学的强大力量，它带来了科学军事等多方面的进步与发展。

仿生学学习认识世界的过程是很不容易的，但却充满了快乐与惊喜。运用仿生方法可创制新的机械，发明 现代化 识辨仪器，改进通信系统，设计新颖的工艺和研制人工脏器等。如现代的飞机、极地越野汽车、雷达系统的电子蛙眼、航海的 声纳系统 、航空建造工程的蜂窝结构、人工肾及人工心脏等，都是仿生的结晶。它带给我们对医药、军事、科技的多层次的发展。想想从令人讨厌的苍蝇身上，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。从萤火虫到人工冷光； 电鱼与伏特电池；水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前 15 小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。人们根据蛙眼的 视

觉 原理，已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的 “ 探路仪 ” 。这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今，有类似作用的 “ 超声眼镜 ” 也已制成。模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。根据对人体骨胳 肌肉系统 和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器 —— 步行机。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。船桨模仿的是鸭的蹼。锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。贝用它的 蛋白质 生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。树叶的排列和 悉尼 大剧院的建设。潜水艇和鱼的沉浮。响尾蛇能感知附近动物的体温而准确捕获猎物和红外制导空对空响尾蛇导弹。人们根据章鱼发明烟雾弹。根据蛋壳发现拱形的承受力量。飞机飞行时产生的剧烈抖动是根据蜻蜓改善的。变色衣服是学习蝴蝶上的鳞片。防水衣服是仿荷叶造的。鼠标是仿老鼠的。从长颈鹿将血液通过长长的颈从到头部中得到启示，设计出特殊的器械，使宇航员在失重状态下，体内的血液也能正常输送到离心脏较远的下肢。从鲸特殊的形体 “ 流线体 ” 得到启示，改进了船体设计，提高了航行速度。 模仿袋鼠跳跃，发明越野车。 模仿某些贝壳制成外壳坚硬的坦克。从鱼类在水中自由升降得到启示，发明了潜水艇。模仿袋鼠的育儿袋，发明了育儿箱。根据蝴蝶发明了迷彩服。等等这些数不胜数的仿生学例子足以令人惊叹仿生学的伟大。

而仿生学，依然在进步，依然在发展。。。。。。

我们相信仿生学会发挥它独特的作用。。。。。。

我们期待着它创造新的奇迹，创造新的未来。。。。。。