仿生學(xué)的例子【八篇】

第仿生學(xué)的例子【八篇】

仿生是模仿生物系統(tǒng)的功能和行為,來建造技術(shù)系統(tǒng)的一種科學(xué)方法。以下是小編整理的仿生學(xué)的例子八篇，供大家借鑒與收藏。篇一仿生學(xué)的例子振動陀螺儀蒼蠅為人類做出了的偉大的貢獻(xiàn)。令人討厭的蒼蠅，與宏偉的航天事業(yè)似乎風(fēng)馬牛不相及，但仿生學(xué)卻把它們緊密地聯(lián)系起來了。蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污穢的地方，都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏，遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅并沒有“鼻子”，它靠什么來充當(dāng)嗅覺的呢?原來，蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。每個“鼻子”只有一個“鼻孔”與外界相通，內(nèi)含上百個嗅覺神經(jīng)細(xì)胞。若有氣味進(jìn)入“鼻孔”，這些神經(jīng)立即把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖，送往大腦。大腦根據(jù)不同氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不同，就可區(qū)別出不同氣味的物質(zhì)。因此，蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。仿生學(xué)家由此得到啟發(fā)，根據(jù)蒼蠅嗅覺器官的結(jié)構(gòu)和功能，仿制成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的“探頭”不是金屬，而是活的蒼蠅。就是把非常纖細(xì)的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經(jīng)上，將引導(dǎo)出來的神經(jīng)電信號經(jīng)電子線路放大后，送給分析器;分析器一經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣味物質(zhì)的信號，便能發(fā)出警報。這種儀器已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內(nèi)氣體的成分。這種小型氣體分析儀，也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體。利用這種原理，還可用來改進(jìn)計算機的輸入裝置和有關(guān)氣體色層分析儀的結(jié)構(gòu)原理中。另外蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是個“天然導(dǎo)航儀”，人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器已經(jīng)應(yīng)用在火箭和高速飛機上，實現(xiàn)了自動駕駛。蝙蝠與雷達(dá)蝙蝠會釋放出一種超聲波，這種聲波遇見物體時就會反彈回來，而人類聽不見。雷達(dá)就是根據(jù)蝙蝠的這種特性發(fā)明出來的。在各種地方都會用到雷達(dá)，例如：飛機、航空等。人工冷光自從人類發(fā)明了電燈，生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光，其余大部分都以熱能的形式浪費掉了，而且電燈的熱射線有害于人眼。那么，有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢?人類又把目光投向了大自然。在自然界中，有許多生物都能發(fā)光，如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等，而且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱，所以又被稱為“冷光?！痹诒姸嗟陌l(fā)光動物中，螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1500種,它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色，光的亮度也各不相同。螢火蟲發(fā)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率，而且發(fā)出的冷光一般都很柔和，很適合人類的眼睛，光的強度也比較高。因此，生物光是一種人類理想的光?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，螢火蟲的發(fā)光器位于腹部。這個發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光層擁有幾千個發(fā)光細(xì)胞，它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下，熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下，與氧化合便發(fā)出熒光。螢火蟲的發(fā)光，實質(zhì)上是把

化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程。早在40年代，人們根據(jù)對螢火蟲的研究，創(chuàng)造了日光燈，使人類的照明光源發(fā)生了很大變化?？茖W(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素，后來又分離出了熒光酶，接著，又用化學(xué)方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈。由于這種光沒有電源，不會產(chǎn)生磁場，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類似生物光的冷光，作為安全照明用。電魚與伏特電池自然界中有許多生物都能產(chǎn)生電，僅僅是魚類就有500余種。人們將這些能放電的魚，統(tǒng)稱為“電魚”。各種電魚放電的本領(lǐng)各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產(chǎn)生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產(chǎn)生的電壓高達(dá)220伏;非洲電鯰能產(chǎn)生350伏的電壓;電鰻能產(chǎn)生500伏的電壓，有一種南美洲電鰻竟能產(chǎn)生高達(dá)880伏的電壓，稱得上電擊冠軍,據(jù)說它能擊斃像馬那樣的大動物。電魚放電的奧秘究竟在哪里?經(jīng)過對電魚的解剖研究，終于發(fā)現(xiàn)在電魚體內(nèi)有一種奇特的發(fā)電器官。這些發(fā)電器官是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細(xì)胞構(gòu)成的。由于電魚的種類不同，所以發(fā)電器的形狀、位置、電板數(shù)都不一樣。電鰻的發(fā)電器呈棱形，位于尾部脊椎兩側(cè)的肌肉中;電鰩的發(fā)電器形似扁平的腎臟，排列在身體中線兩側(cè)，共有200萬塊電板;電鯰的發(fā)電器起源于某種腺體，位于皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產(chǎn)生的電壓很微弱，但由于電板很多，產(chǎn)生的電壓就很大了。電魚這種非凡的本領(lǐng)，引起了人們極大的興趣。19世紀(jì)初，意大利物理學(xué)家伏特，以電魚發(fā)電器官為模型，設(shè)計出世界上最早的伏特電池。因為這種電池是根據(jù)電魚的天然發(fā)電器設(shè)計的,所以把它叫做“人造電器官”。對電魚的研究，還給人們這樣的啟示：如果能成功地模仿電魚的發(fā)電器官，那么，船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。水母的順風(fēng)耳在自然界中，水母，早在5億多年前，它們就已經(jīng)在海水里生活了?！暗?，水母跟順風(fēng)耳又有什么關(guān)系呢?”人們肯定會問這樣一個問題。因為，水母在風(fēng)暴來臨之前，就會成群結(jié)隊地游向大海，就預(yù)示風(fēng)暴即將來臨。但是，這又與“順風(fēng)耳”有什么關(guān)系呢?原來，在藍(lán)色的海洋上，由空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生的次聲波(頻率為8～13赫茲)，是風(fēng)暴來臨之前的預(yù)告。這種次聲波，人耳是聽不到的，而對水母來說卻是易如反掌?？茖W(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，水母的耳朵里長著一個細(xì)柄，柄上有個小球，球內(nèi)有塊小小的聽石?？茖W(xué)家仿照水母耳朵的結(jié)構(gòu)和功能，設(shè)計了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀，相當(dāng)精確地模擬了水母感受次聲波的器官。失重現(xiàn)象長頸鹿之所以能將血液通過長長的頸輸送到頭部，是由于長頸鹿的血壓很高。據(jù)測定，長頸鹿的血壓比人的正常血壓高出2倍。這樣高的血壓為什么不會導(dǎo)致長頸鹿患腦溢血而死亡呢?這和長頸鹿身體的結(jié)構(gòu)有關(guān)。首先，長頸鹿血管周圍的肌肉非常發(fā)達(dá)，能壓縮血管，控制血流量;同時長頸鹿腿部及全身的皮膚和筋膜繃得很緊，利于下肢的血液向上回流?？茖W(xué)家由此受到啟示，在訓(xùn)練宇航員對，設(shè)置一種特殊器械，讓宇航員利用這種器械每天鍛煉幾小時，以防止宇航員血管周圍肌肉退化;在宇宙飛船升空時，科學(xué)家根據(jù)長頸鹿利用緊繃的皮膚可控制血管壓力的原理，研制了飛行服——“抗荷服”?？购煞习灿谐錃庋b置，隨著飛船速度的增高，抗荷服可以充入一定量的氣體，從而對血管產(chǎn)生一定的壓力，使宇航員的血壓保持正常。同時，宇航員腹部以下部位是套入抽去空氣的密封裝置中的，這樣可以減小宇航員腿部的血壓，利于身體上部的血液向下肢輸送。蛋殼與薄殼建筑蛋殼呈拱形，跨度大，包括許多力學(xué)原理。雖然它只有2mm的厚度，但使用鐵錘敲砸也很難破壞它。建筑學(xué)家模仿它進(jìn)行了薄殼建筑設(shè)計。這類建筑有許多優(yōu)點：用料少，跨度大，堅固耐用。薄殼建筑也并非都是拱形，舉世聞名的悉尼歌劇院則像一組泊港的群帆。結(jié)構(gòu)構(gòu)件對于構(gòu)件，在截面面積相同的情況下，把材料盡可能放到遠(yuǎn)離中和軸的位置上，是有效的截面形狀。有趣的是，在自然界許多動植物的組織中也體現(xiàn)了這個結(jié)論。例如：“疾風(fēng)知勁草”，許多能承受狂風(fēng)的植物的莖部是維管狀結(jié)構(gòu)，其截面是空心的。支持人承重和運動的骨骼，其截面上密實的骨質(zhì)分布在四周，而柔軟的骨髓充滿內(nèi)腔。在建筑結(jié)構(gòu)中常被采用的空心樓板、箱形大梁、工形截面鈑梁以及折板結(jié)構(gòu)、空間薄壁結(jié)構(gòu)等都是根據(jù)這條結(jié)論得來的。斑馬斑馬生活在非洲大陸，外形與一般的馬沒有什么兩樣，它們身上的條紋是為適應(yīng)生存環(huán)境而衍化出來的保護(hù)色。在所有斑馬中，細(xì)斑馬長得最大最美。它的肩高140-160厘米，耳朵又圓又大，條紋細(xì)密且多。斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共處，以抵御天敵。人類將斑馬條紋應(yīng)用到軍事上是一個是很成功仿生學(xué)例子。昆蟲與仿生昆蟲個體小，種類和數(shù)量龐大，占現(xiàn)存動物的75%以上，遍布全世界。它們有各自的生存絕技，有些技能連人類也自嘆不如。人們對自然資源的利用范圍越來越廣泛，特別是仿生學(xué)方面的任何成就，都來自生物的某種特性。蝴蝶與仿生五彩的蝴蝶錦色粲然，如重月紋鳳蝶，褐脈金斑蝶等，尤其是螢光翼鳳蝶，其后翅在陽光下時而金黃，時而翠綠，有時還由紫變藍(lán)?？茖W(xué)家通過對蝴蝶色彩的研究，為軍事防御帶來了極大的裨益。在二戰(zhàn)期間，德軍包圍了列寧格勒，企圖用轟炸機摧毀其軍事目標(biāo)和其他防御設(shè)施。蘇聯(lián)昆蟲學(xué)家施萬維奇根據(jù)當(dāng)時人們對偽裝缺乏認(rèn)識的情況，提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發(fā)現(xiàn)的道理，在軍事設(shè)施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此，盡管德軍費盡心機，但列寧格勒的軍事基地仍安然無恙，為贏得最后的勝利奠定了堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)同樣的原理，后來人們還生產(chǎn)出了迷彩服，大大減少了戰(zhàn)斗中的傷亡。人造衛(wèi)星在太空中由于位置的不斷變化可引起溫度驟然變化，有時溫差可高達(dá)兩、三百度，嚴(yán)重影響許多儀器的正常工作。科學(xué)家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調(diào)節(jié)體溫的啟發(fā)，將人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)制成了葉片正反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式，在每扇窗的轉(zhuǎn)動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲，隨溫度變化可調(diào)節(jié)窗的開合，從而保持了人造衛(wèi)星內(nèi)部溫度的恒定，解決了航天事業(yè)中的一大難題。甲蟲與仿生氣步甲炮蟲自衛(wèi)時，可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”，以迷惑、刺激和驚嚇敵害?？茖W(xué)家將其解剖后發(fā)現(xiàn)甲蟲體內(nèi)有3個小室，分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，瞬間就成為100℃的毒液，并迅速射出。這種原理已應(yīng)用于軍事技術(shù)中。二戰(zhàn)期間，德國納粹為了戰(zhàn)爭的需要，據(jù)此機理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發(fā)動機，安裝在飛航式導(dǎo)彈上，使之飛行速度加快，安全穩(wěn)定，命中率提高，英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發(fā)研制出了先進(jìn)的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產(chǎn)生毒劑的化學(xué)物質(zhì)分裝在兩個隔開的容器中，炮彈發(fā)射后隔膜破裂，兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內(nèi)混合并發(fā)生反應(yīng)，在到達(dá)目標(biāo)的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易于生產(chǎn)、儲存、運輸，安全且不易失效。螢火蟲可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成光能，且轉(zhuǎn)化效率達(dá)100%，而普通電燈的發(fā)光效率只有6%。人們模仿螢火蟲的發(fā)光原理制成的冷光源可將發(fā)光效率提高十幾倍，大大節(jié)約了能量。另外，根據(jù)甲蟲的視動反應(yīng)機制研制成功的空對地速度計已成功地應(yīng)用于航空事業(yè)中。蜻蜓與仿生學(xué)蜻蜒通過翅膀振動可產(chǎn)生不同于周圍大氣的局部不穩(wěn)定氣流，井利用氣流產(chǎn)生的渦流來使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔，不但可向前飛行，還能向后和左右兩側(cè)飛行，其向前飛行速度可達(dá)72km/小時。此外，蜻蜒的飛行行為簡單，僅靠兩對翅膀不停地拍打?？茖W(xué)家據(jù)此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研制成功了直升飛機。飛機在高速飛行時，常會引起劇烈振動，甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時安然無恙，于是人們仿效蜻蜒在飛機的兩翼加上了平衡重錘，解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。蒼蠅與仿生昆蟲學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，蒼蠅的后翅退化成一對平衡棒。當(dāng)它飛行時，平衡棒以一定的頻率進(jìn)行機械振動，可以調(diào)節(jié)翅膀的運動方向，是保持蒼蠅身體平衡的導(dǎo)航儀?？茖W(xué)家據(jù)此原理研制成一代新型導(dǎo)航儀——振動陀螺儀，大大改進(jìn)了飛機的飛行性能LlJ，可使飛機自動停止危險的滾翻飛行，在機體強烈傾斜時還能自動恢復(fù)平衡，即使是飛機在最復(fù)雜的急轉(zhuǎn)彎時也萬無一失。蒼蠅的復(fù)眼包含4000個可獨立成像的單眼，能看清幾乎360。范圍內(nèi)的物體。在蠅眼的啟示下，人們制成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高分辨率照片的蠅眼照相機，在軍事、醫(yī)學(xué)、航空、航天上被廣泛應(yīng)用。蒼蠅的嗅覺特別靈敏并能對數(shù)十種氣味進(jìn)行快速分析且可立即作出反應(yīng)?？茖W(xué)家根據(jù)蒼蠅嗅覺器官的結(jié)構(gòu)，把各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成電脈沖的方式，制成了十分靈敏的小型氣體分析儀，已廣泛應(yīng)用于宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分，使科研、生產(chǎn)的安全系數(shù)更為準(zhǔn)確、可靠。蜂類與仿生蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計算出來的——菱形鈍角109。28’，銳角70。32’完全相同，是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，且容量大、極堅固，令許多專家贊嘆不止。人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料。蜜蜂復(fù)眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片，可利用太陽準(zhǔn)確定位?？茖W(xué)家據(jù)此原理研制成功了偏振光導(dǎo)航儀，早已廣泛用于航海事業(yè)中。其它仿生跳蚤的跳躍本領(lǐng)十分高強，航空專家對此進(jìn)行了研究。生物學(xué)家通過對蛛絲的研究制造出高級絲線，抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。響尾蛇導(dǎo)彈等就是科學(xué)家模仿蛇的“熱眼”功能和其舌上排列著一種似照相機裝置的天然紅外線感知能力的原理，研制開發(fā)出來的現(xiàn)代化武器?；鸺绽玫氖撬浮⒛~反沖原理。科研人員通過研究變色龍的變色本領(lǐng)，為部隊研制出了不少軍事偽裝裝備?？茖W(xué)家研究青蛙的眼睛，發(fā)明了電子蛙眼。白蟻不僅使用膠粘劑建筑它們的土堆，還可以通過頭部的小管向敵人噴射膠粘劑。于是人們按照同樣的原理制造了工作的武器——干膠炮彈。美國空軍通過毒蛇的“熱眼”功能，研究開發(fā)出了微型熱傳感器。我國紡織科技人員利用仿生學(xué)原理，借鑒陸地動物的皮毛結(jié)構(gòu)，設(shè)計出一種KEG保溫面料，并具有防風(fēng)和導(dǎo)濕的功能。根據(jù)響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理，人類發(fā)明了跟蹤追擊的響尾蛇導(dǎo)彈。人類還利用蛙跳的原理設(shè)計了蛤蟆夯。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺制成了用于偵緝的“電子警犬”?？茖W(xué)家根據(jù)野豬的鼻子測毒的奇特本領(lǐng)制成了世界上第一批防毒面具。仿生學(xué)是人類一直使用的方法，如模仿海豚皮而構(gòu)造的“海豚皮游泳衣”、科學(xué)家研究鯨魚的皮膚時，發(fā)現(xiàn)其上有溝漕的結(jié)構(gòu)，于是有個科學(xué)家就依照鯨魚皮構(gòu)造，造成一個薄膜蒙在飛機的表面，據(jù)實驗可節(jié)約能源3%，若全國的飛機都蒙上這樣的表面，每年可節(jié)約幾十億。又如有科學(xué)家研究蜘蛛，發(fā)現(xiàn)蜘蛛的腿上沒有肌肉，有腳的動物會走，主要是靠肌肉的收縮，蜘蛛沒有肌肉為什么會走路?經(jīng)研究蜘蛛不是靠肌肉的收縮進(jìn)行走路的，而是靠其中的“液壓”的結(jié)構(gòu)進(jìn)行走路，據(jù)此人們發(fā)明了液壓步行機……總之,從自然界得到啟迪,模仿其結(jié)構(gòu)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造.這就是仿生學(xué).這是我們向自然界學(xué)習(xí)的一個方面。篇二仿生學(xué)的例子人工冷光自從人類發(fā)明了電燈，生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光，其余大部分都以熱能的形式浪費掉了，而且電燈的熱射線有害于人眼。那么，有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢?人類又把目光投向了大自然。在自然界中，有許多生物都能發(fā)光，如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等，而且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱，所以又被稱為“冷光?！痹诒姸嗟陌l(fā)光動物中，螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1500種,它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色，光的亮度也各不相同。螢火蟲發(fā)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率，而且發(fā)出的冷光一般都很柔和，很適合人類的眼睛，光的強度也比較高。因此，生物光是一種人類理想的光?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，螢火蟲的發(fā)光器位于腹部。這個發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光層擁有幾千個發(fā)光細(xì)胞，它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下，熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下，與氧化合便發(fā)出熒光。螢火蟲的發(fā)光，實質(zhì)上是把

化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程。早在40年代，人們根據(jù)對螢火蟲的研究，創(chuàng)造了日光燈，使人類的照明光源發(fā)生了很大變化。科學(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素，后來又分離出了熒光酶，接著，又用化學(xué)方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈。由于這種光沒有電源，不會產(chǎn)生磁場，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類似生物光的冷光，作為安全照明用。篇三仿生學(xué)的例子1。由令人討厭的蒼蠅，仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內(nèi)氣體的成分。2。從螢火蟲到人工冷光；3。電魚與伏特電池；4。水母的順風(fēng)耳，仿照水母耳朵的結(jié)構(gòu)和功能，設(shè)計了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀，能提前15小時對風(fēng)暴作出預(yù)報，對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。5。人們根據(jù)蛙眼的視覺原理，已研制成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣，準(zhǔn)確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達(dá)系統(tǒng)后，雷達(dá)抗干擾能力大大提高。這種雷達(dá)系統(tǒng)能快速而準(zhǔn)確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導(dǎo)彈等。特別是能夠區(qū)別真假導(dǎo)彈，防止以假亂真。電子蛙眼還廣泛應(yīng)用在機場及交通要道上。在機場，它能監(jiān)視飛機的起飛與降落，若發(fā)現(xiàn)飛機將要發(fā)生碰撞，能及時發(fā)出警報。在交通要道，它能指揮車輛的行駛，防止車輛碰撞事故的發(fā)生。6。根據(jù)蝙蝠超聲定位器的原理，人們還仿制了盲人用的“探路儀”。這種探路儀內(nèi)裝一個超聲波發(fā)射器，盲人帶著它可以發(fā)現(xiàn)電桿、臺階、橋上的人等。如今，有類似作用的“超聲眼鏡”也已制成。7。模擬藍(lán)藻的不完全光合器，將設(shè)計出仿生光解水的裝置，從而可獲得大量的氫氣。8。根據(jù)對人體骨胳肌肉系統(tǒng)和生物電控制的研究，已仿制了人力增強器——步行機。9?，F(xiàn)代起重機的掛鉤起源于許多動物的爪子。10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。11。船槳模仿的是魚的鰭。12。鋸子學(xué)的是螳螂臂，或鋸齒草。13。蒼耳屬植物獲取靈感發(fā)明了尼龍搭扣。14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們制造氣味探測儀提供了思路。15。壁虎腳趾對制造能反復(fù)使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。16。貝用它的蛋白質(zhì)生成的膠體非常牢固，這樣一種膠體可應(yīng)用在從外科手術(shù)的縫合到補船等一切事情上。好運生物學(xué)家通過對蛛絲的研究制造出高級絲線，抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。響尾蛇導(dǎo)彈等就是科學(xué)家模仿蛇的“熱眼”功能和其舌上排列著一種似照相機裝置的天然紅外線感知能力的原理，研制開發(fā)出來的現(xiàn)代化武器?；鸺绽玫氖撬?、墨魚反沖原理?？蒲腥藛T通過研究變色龍的變色本領(lǐng)，為部隊研制出了不少軍事偽裝裝備。科學(xué)家研究青蛙的眼睛，發(fā)明了電子蛙眼。白蟻不僅使用膠粘劑建筑它們的土堆，還可以通過頭部的小管向敵人噴射膠粘劑。于是人們按照同樣的原理制造了工作的武器—一塊干膠炮彈。美國空軍通過毒蛇的“熱眼”功能，研究開發(fā)出了微型熱傳感器。我國紡織科技人員利用仿生學(xué)原理，借鑒陸地動物的皮毛結(jié)構(gòu)，設(shè)計出一種KEG保溫面料，并具有防風(fēng)和導(dǎo)濕的功能。根據(jù)響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理，人類發(fā)明了跟蹤追擊的響尾蛇導(dǎo)彈。人類還利用蛙跳的原理設(shè)計了蛤蟆夯。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺制成了用于偵緝的“電子警犬”?？茖W(xué)家根據(jù)野豬的鼻子測毒的奇特本領(lǐng)制成了世界上第一批防毒面具雷達(dá)：根據(jù)蝙蝠的聲波定位原理！潛水艇，魚換氣。流水型直升機，根據(jù)蜻蜓形象仿的。“電光鷹眼”一聽名字便可猜出一定是模仿老鷹的眼睛制造出來的。攝像機啊根據(jù)蜜蜂的復(fù)眼超聲波根據(jù)海豚的聲參考資料：別人說的回答者：cjd6383-初學(xué)弟子一級3-2411:21仿生學(xué)的研究范圍主要包括：力學(xué)仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。力學(xué)仿生，是研究并模仿生物體大體結(jié)構(gòu)與精細(xì)結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)性質(zhì)，以及生物體各組成部分在體內(nèi)相對運動和生物體在環(huán)境中運動的動力學(xué)性質(zhì)。例如，建筑上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建筑，模仿股骨結(jié)構(gòu)建造的立柱，既消除應(yīng)力特別集中的區(qū)域，又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結(jié)構(gòu)，把人工海豚皮包敷在船艦外殼上，可減少航行揣流，提高航速；分子仿生，是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學(xué)結(jié)構(gòu)后，合成了一種類似有機化合物，在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克，便可誘殺雄蟲；能量仿生，是研究與模仿生物電器官生物發(fā)光、肌肉直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機械能等生物體中的能量轉(zhuǎn)換過程；信息與控制仿生，是研究與模擬感覺器官、神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、以及高級中樞的智能活動等方面生物體中的信息處理過程。例如根據(jù)象鼻蟲視動反應(yīng)制成的“自相關(guān)測速儀”可測定飛機著陸速度。根據(jù)鱟復(fù)眼視網(wǎng)膜側(cè)抑制網(wǎng)絡(luò)的工作原理，研制成功可增強圖像輪廓、提高反差、從而有助于模糊目標(biāo)檢測的—些裝置。已建立的神經(jīng)元模型達(dá)100種以上，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造出新型計算機。模仿人類學(xué)習(xí)過程，制造出一種稱為“感知機”的機器，它可以通過訓(xùn)練，改變元件之間聯(lián)系的權(quán)重來進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而能實現(xiàn)模式識別。此外，它還研究與模擬體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，運動控制、動物的定向與導(dǎo)航等生物系統(tǒng)中的控制機制，以及人-機系統(tǒng)的仿生學(xué)方面。某些文獻(xiàn)中，把分子仿生與能量仿生的部分內(nèi)容稱為化學(xué)仿生，而把信息和控制仿生的部分內(nèi)容稱為神經(jīng)仿生。仿生學(xué)的范圍很廣，信息與控制仿生是一個主要領(lǐng)域。一方面由于自動化向智能控制發(fā)展的需要，另一方面是由于生物科學(xué)已發(fā)展到這樣一個階段，使研究大腦已成為對神經(jīng)科學(xué)最大的挑戰(zhàn)。人工智能和智能機器人研究的仿生學(xué)方面——生物模式識別的研究，大腦學(xué)習(xí)記憶和思維過程的研究與模擬，生物體中控制的可靠性和協(xié)調(diào)問題等——是仿生學(xué)研究的主攻方面。控制與信息仿生和生物控制論關(guān)系密切。兩者都研究生物系統(tǒng)中的控制和信息過程，都運用生物系統(tǒng)的模型。但前者的目的主要是構(gòu)造實用人造硬件系統(tǒng)；而生物控制論則從控制論的一般原理，從技術(shù)科學(xué)的理論出發(fā)，為生物行為尋求解釋。最廣泛地運用類比、模擬和模型方法是仿生學(xué)研究方法的突出特點。其目的不在于直接復(fù)制每一個細(xì)節(jié)，而是要理解生物系統(tǒng)的工作原理，以實現(xiàn)特定功能為中心目的。—般認(rèn)為，在仿生學(xué)研究中存在下列三個相關(guān)的方面：生物原型、數(shù)學(xué)模型和硬件模型。前者是基礎(chǔ)，后者是目的，而數(shù)學(xué)模型則是兩者之間必不可少的橋梁。由于生物系統(tǒng)的復(fù)雜性，搞清某種生物系統(tǒng)的機制需要相當(dāng)長的研究周期，而且解決實際問題需要多學(xué)科長時間的密切協(xié)作，這是限制仿生學(xué)發(fā)展速度的主要原因。其他生物學(xué)分支學(xué)科生物學(xué)概述、植物學(xué)、孢粉學(xué)、動物學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物分類學(xué)、習(xí)性學(xué)、生理學(xué)、細(xì)菌學(xué)、微生物生理學(xué)、微生物遺傳學(xué)、土壤微生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、細(xì)胞化學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)、免疫學(xué)、胚胎學(xué)、優(yōu)生學(xué)、悉生生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、仿生學(xué)、生物物理學(xué)、生物力學(xué)、生物力能學(xué)、生物聲學(xué)、生物化學(xué)、生物數(shù)學(xué)附：部分“仿生學(xué)”實例蒼蠅與宇宙飛船令人討厭的蒼蠅，與宏偉的航天事業(yè)似乎風(fēng)馬牛不相及，但仿生學(xué)卻把它們緊密地聯(lián)系起來了。蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污穢的地方，都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏，遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅并沒有“鼻子”，它靠什么來充當(dāng)嗅覺的呢?原來，蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。每個“鼻子”只有一個“鼻孔”與外界相通，內(nèi)含上百個嗅覺神經(jīng)細(xì)胞。若有氣味進(jìn)入“鼻孔”，這些神經(jīng)立即把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖，送往大腦。大腦根據(jù)不同氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不同，就可區(qū)別出不同氣味的物質(zhì)。因此，蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。仿生學(xué)家由此得到啟發(fā)，根據(jù)蒼蠅嗅覺器的結(jié)構(gòu)和功能，仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的“探頭”不是金屬，而是活的蒼蠅。就是把非常纖細(xì)的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經(jīng)上，將引導(dǎo)出來的神經(jīng)電信號經(jīng)電子線路放大后，送給分析器；分析器一經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣味物質(zhì)的信號，便能發(fā)出警報。這種儀器已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內(nèi)氣體的成分。這種小型氣體分析儀，也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體。利用這種原理，還可用來改進(jìn)計算機的輸入裝置和有關(guān)氣體色層分析儀的結(jié)構(gòu)原理中。從螢火蟲到人工冷光自從人類發(fā)明了電燈，生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光，其余大部分都以熱能的形式浪費掉了，而且電燈的熱射線有害于人眼。那么，有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢?人類又把目光投向了大自然。在自然界中，有許多生物都能發(fā)光，如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等，而且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱，所以又被稱為“冷光”。在眾多的發(fā)光動物中，螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1500種,它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色，光的亮度也各不相同。螢火蟲發(fā)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率，而且發(fā)出的冷光一般都很柔和，很適合人類的眼睛，光的強度也比較高。因此，生物光是一種人類理想的光?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，螢火蟲的發(fā)光器位于腹部。這個發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光層擁有幾千個發(fā)光細(xì)胞，它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下，熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下，與氧化合便發(fā)出熒光。螢火蟲的發(fā)光，實質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程。早在40年代，人們根據(jù)對螢火蟲的研究，創(chuàng)造了日光燈，使人類的照明光源發(fā)生了很大變化。近年來，科學(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素，后來又分離出了熒光酶，接著，又用化學(xué)方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈。由于這種光沒有電源，不會產(chǎn)生磁場，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作?，F(xiàn)在，人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類似生物光的冷光，作為安全照明用。電魚與伏特電池自然界中有許多生物都能產(chǎn)生電，僅僅是魚類就有500余種。人們將這些能放電的魚，統(tǒng)稱為“電魚”。各種電魚放電的本領(lǐng)各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產(chǎn)生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產(chǎn)生的電壓高達(dá)220伏；非洲電鯰能產(chǎn)生350伏的電壓；電鰻能產(chǎn)生500伏的電壓，有一種南美洲電鰻竟能產(chǎn)生高達(dá)880伏的電壓，稱得上電擊冠軍,據(jù)說它能擊斃像馬那樣的大動物。電魚放電的奧秘究竟在哪里?經(jīng)過對電魚的解剖研究，終于發(fā)現(xiàn)在電魚體內(nèi)有一種奇特的發(fā)電器官。這些發(fā)電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細(xì)胞構(gòu)成的。由于電魚的種類不同，所以發(fā)電器的形狀、位置、電板數(shù)都不一樣。電鰻的發(fā)電器呈棱形，位于尾部脊椎兩側(cè)的肌肉中；電鰩的發(fā)電器形似扁平的腎臟，排列在身體中線兩側(cè)，共有200萬塊電板;電鯰的發(fā)電器起源于某種腺體，位于皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產(chǎn)生的電壓很微弱，但由于電板很多，產(chǎn)生的電壓就很大了。電魚這種非凡的本領(lǐng)，引起了人們極大的興趣。19世紀(jì)初，意大利物理學(xué)家伏特，以電魚發(fā)電器官為模型，設(shè)計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據(jù)電魚的天然發(fā)電器設(shè)計的,所以把它叫做“人造電器官”。對電魚的研究，還給人們這樣的啟示：如果能成功地模仿電魚的發(fā)電器官，那么，船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。水母的順風(fēng)耳“燕子低飛行將雨，蟬鳴雨中天放晴?！鄙锏男袨榕c天氣的變化有一定關(guān)系。沿海漁民都知道，生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海，就預(yù)示著風(fēng)暴即將來臨。水母，又叫海蜇，是一種古老的腔腸動物，早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預(yù)測風(fēng)暴的本能，每當(dāng)風(fēng)暴來臨前，它就游向大海避難去了。原來，在藍(lán)色的海洋上，由空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生的次聲波(頻率為每秒8—13次)，總是風(fēng)暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到，小小的水母卻很敏感。仿生學(xué)家發(fā)現(xiàn)，水母的耳朵的共振腔里長著一個細(xì)柄，柄上有個小球，球內(nèi)有塊小小的聽石，當(dāng)風(fēng)暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時，聽石就剌激球壁上的神經(jīng)感受器，于是水母就聽到了正在來臨的風(fēng)暴的隆隆聲。仿生學(xué)家仿照水母耳朵的結(jié)構(gòu)和功能，設(shè)計了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀，相當(dāng)精確地模擬了水母感受次聲波的器官。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上，當(dāng)接受到風(fēng)暴的次聲波時，可令旋轉(zhuǎn)360°的喇叭自行停止旋轉(zhuǎn),它所指的方向，就是風(fēng)暴前進(jìn)的方向；指示器上的讀數(shù)即可告知風(fēng)暴的強度。這種預(yù)測儀能提前15小時對風(fēng)暴作出預(yù)報，對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。篇四仿生學(xué)的例子動物仿生學(xué)的例子（一）：魚漂與潛水艇潛水艇是怎能樣發(fā)明的呢？為了讓一種船既能在水面劃，又能在海底游，科學(xué)家觀察到了魚這種動物。魚肚中有一種東西叫魚鰾，里面裝滿了空氣。在魚想潛到水底時，將魚鰾中的空氣排出，浮力就立刻變小了，魚可自由地沉下水面。而潛水艇中也有一種機器，里面也裝滿了空氣，將空氣一排出，潛水艇便能沉下水底?？茖W(xué)家是按這個原理制造的潛水艇。看，我們?nèi)缃褚呀?jīng)很高級的潛水艇，原先它們是利用魚鰾原理而做的。是的，生活中若沒有動物，人類將會失去很多發(fā)明的機會。能夠說，動物對人類生活也有很大的幫忙。動物仿生學(xué)的例子（二）：蝙蝠與雷達(dá)蝙蝠會釋放出一種超聲波，這種聲波遇見物體時就會反彈回來，而人類聽不見。雷達(dá)就是根據(jù)蝙蝠的這種特性發(fā)明出來的。在各種地方都會用到雷達(dá)，例如：飛機、航空等。動物仿生學(xué)的例子（三）：烏賊和魚雷誘餌烏賊體內(nèi)的囊狀物能分泌黑色液體，遇到危險時它便釋放出這種黑色液體，誘騙攻擊者上當(dāng)。潛艇設(shè)計者們仿效烏賊的這一功能讀者設(shè)計出了魚雷誘餌。魚雷誘醋似袖珍潛艇，可按潛艇的原航向航行，航速不變，也可模擬噪音、螺旋節(jié)拍、聲信號和多普勒音調(diào)變化等。正是它這種惟妙惟肖的表演，令敵潛艇或攻擊中的魚雷真假難辯，最終使?jié)撏У靡蕴用?。動物仿生學(xué)的例子（四）：青蛙與電子娃眼我從《小愛迪生》這本書中讀到了“青蛙的眼睛”，《小愛迪生》上頭說的是“青蛙的眼睛只能夠看見動的東西”。我將信將疑，問了一下爸爸。爸爸說：“你還是做一個試驗比較好。”我點點頭。首先，我先找來一只青蛙，這只青蛙蹲坐在報紙上，用它警惕的大眼睛盯著我的一舉一動，好像警察監(jiān)視罪犯一樣。它身穿美麗的綠皮襖，好像一個貴婦人，儀態(tài)端莊。我先把事先拍死的蒼蠅放到它面前。那只蒼蠅好像在青蛙的眼里消失了，對這“嗟來之食”無動于衷。我拿出了小細(xì)線，將蒼蠅細(xì)心翼翼地扎好，然后在它的眼前不停地?fù)u晃。突然，青蛙的注意力不在我身上了，它目不轉(zhuǎn)睛地盯著那只“會飛”的蒼蠅。沒過一會兒，只聽“撲”的一聲，青蛙伸出了它長長的、粉紅色的舌頭，輕輕一卷，便把蒼蠅卷進(jìn)了肚子里。這次實驗證明了：青蛙的眼睛只能夠看見動的東西，看不見不會動的東西。于是，科學(xué)家們便經(jīng)過青蛙的眼睛發(fā)明了“電子蛙眼”！動物仿生學(xué)的例子（五）：人工冷光自從人類發(fā)明了電燈，生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光，其余大部分都以熱能的形式浪費掉了，并且電燈的熱射線有害于人眼。那么，有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢人類又把目光投向了大自然。在自然界中，有許多生物都能發(fā)光，如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等，并且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱，所以又被稱為“冷光?！痹诒姸嗟陌l(fā)光動物中，螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1500種，它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色，光的亮度也各不相同。螢火蟲發(fā)出冷光不僅僅具有很高的發(fā)光效率，并且發(fā)出的冷光一般都很柔和，很適合人類的眼睛，光的強度也比較高。所以，生物光是一種人類夢想的光?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，螢火蟲的發(fā)光器位于腹部。這個發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光層擁有幾千個發(fā)光細(xì)胞，它們都包含熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下，熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下，與氧化合便發(fā)出熒光。螢火蟲的發(fā)光，實質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程。早在40年代，人們根據(jù)對螢火蟲的研究，創(chuàng)造了日光燈，使人類的照明光源發(fā)生了很大變化?？茖W(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素，之后又分離出了熒光酶，之后，又用化學(xué)方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源，可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈。由于這種光沒有電源，不會產(chǎn)生磁場，因而能夠在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類似生物光的冷光，作為安全照明用。動物仿生學(xué)的例子（六）：蜘蛛和裝甲生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲的強度相當(dāng)于同等體積的鋼絲的5倍。受此啟發(fā)，英國劍橋一所技術(shù)公司試制成猶如蜘蛛絲一樣的高強度纖維。用這種纖維做成的復(fù)合材料能夠用來做防彈衣、防彈車、坦克裝甲車等結(jié)構(gòu)材料。動物仿生學(xué)的例子（七）：[由整理]電魚與伏特電池自然界中有許多生物都能產(chǎn)生電，僅僅是魚類就有500余種。人們將這些能放電的魚，統(tǒng)稱為“電魚”。各種電魚放電的本領(lǐng)各不相同。放電本事最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產(chǎn)生70伏左右的電壓，而非洲電鰩能產(chǎn)生的電壓高達(dá)220伏；非洲電鯰能產(chǎn)生350伏的電壓；電鰻能產(chǎn)生500伏的電壓，有一種南美洲電鰻竟能產(chǎn)生高達(dá)880伏的電壓，稱得上電擊冠軍，據(jù)說它能擊斃像馬那樣的大動物。電魚放電的奧秘究竟在哪里經(jīng)過對電魚的解剖研究，最終發(fā)此刻電魚體內(nèi)有一種奇特的發(fā)電器官。這些發(fā)電器官是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細(xì)胞構(gòu)成的。由于電魚的種類不一樣，所以發(fā)電器的形狀、位置、電板數(shù)都不一樣。電鰻的發(fā)電器呈棱形，位于尾部脊椎兩側(cè)的肌肉中；電鰩的發(fā)電器形似扁平的腎臟，排列在身體中線兩側(cè)，共有200萬塊電板;電鯰的發(fā)電器起源于某種腺體，位于皮膚與肌肉之間，約有500萬塊電板。單個電板產(chǎn)生的電壓很微弱，但由于電板很多，產(chǎn)生的電壓就很大了。電魚這種非凡的本領(lǐng)，引起了人們極大的興趣。19世紀(jì)初，意大利物理學(xué)家伏特，以電魚發(fā)電器官為模型，設(shè)計出世界上最早的伏特電池。因為這種電池是根據(jù)電魚的天然發(fā)電器設(shè)計的，所以把它叫做“人造電器官”。對電魚的研究，還給人們這樣的啟示：如果能成功地模仿電魚的發(fā)電器官，那么，船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。動物仿生學(xué)的例子（八）：水母的順風(fēng)耳在自然界中，水母，早在5億多年前，它們就已經(jīng)在海水里生活了?！翱墒?，水母跟順風(fēng)耳又有什么關(guān)系呢？”人們肯定會問這樣一個問題。因為，水母在風(fēng)暴來臨之前，就會成群結(jié)隊地游向大海，就預(yù)示風(fēng)暴即將來臨。可是，這又與“順風(fēng)耳”有什么關(guān)系呢？原先，在藍(lán)色的海洋上，由空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生的次聲波（頻率為8～13赫茲），是風(fēng)暴來臨之前的預(yù)告。這種次聲波，人耳是聽不到的，而對水母來說卻是易如反掌?？茖W(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，水母的耳朵里長著一個細(xì)柄，柄上有個小球，球內(nèi)有塊小小的聽石?？茖W(xué)家仿照水母耳朵的結(jié)構(gòu)和功能，設(shè)計了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀，相當(dāng)精確地模擬了水母感受次聲波的器官。動物仿生學(xué)的例子（九）：失重現(xiàn)象長頸鹿之所以能將血液經(jīng)過長長的頸輸送到頭部，是由于長頸鹿的血壓很高。據(jù)測定，長頸鹿的血壓比人的正常血壓高出2倍。這樣高的血壓為什么不會導(dǎo)致長頸鹿患腦溢血而死亡呢？這和長頸鹿身體的結(jié)構(gòu)有關(guān)。首先，長頸鹿血管周圍的肌肉十分發(fā)達(dá)，能壓縮血管，控制血流量；同時長頸鹿腿部及全身的皮膚和筋膜繃得很緊，利于下肢的血液向上回流?？茖W(xué)家由此受到啟示，在訓(xùn)練宇航員對，設(shè)置一種特殊器械，讓宇航員利用這種器械每一天鍛煉幾小時，以防止宇航員血管周圍肌肉退化；在宇宙飛船升空時，科學(xué)家根據(jù)長頸鹿利用緊繃的皮膚可控制血管壓力的原理，研制了飛行服——“抗荷服”?？购煞习灿谐錃庋b置，隨著飛船速度的增高，抗荷服能夠充入必須量的氣體，從而對血管產(chǎn)生必須的壓力，使宇航員的血壓堅持正常。同時，宇航員腹部以下部位是套入抽去空氣的密封裝置中的，這樣能夠減小宇航員腿部的血壓，利于身體上部的血液向下肢輸送。動物仿生學(xué)的例子（十）：蛋殼與薄殼建筑蛋殼呈拱形，跨度大，包括許多力學(xué)原理。雖然它僅有2mm的厚度，但使用鐵錘敲砸也很難破壞它。建筑學(xué)家模仿它進(jìn)行了薄殼建筑設(shè)計。這類建筑有許多優(yōu)點：用料少，跨度大，堅固耐用。薄殼建筑也并非都是拱形，舉世聞名的悉尼歌劇院則像一組泊港的群帆。動物仿生學(xué)的例子（十一）：斑馬與斑馬線斑馬生活在非洲大陸，外形與一般的馬沒有什么兩樣，它們身上的條紋是為適應(yīng)生存環(huán)境而衍化出來的保護(hù)色。在所有斑馬中，細(xì)斑馬長得最大最美。它的肩高140-160厘米，耳朵又圓又大，條紋細(xì)密且多。斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共處，以抵御天敵。人類將斑馬條紋應(yīng)用到軍事上是一個是很成功仿生學(xué)例子。動物仿生學(xué)的例子（十二）：蝴蝶與人造衛(wèi)星五彩的蝴蝶錦色粲然，如重月紋鳳蝶，褐脈金斑蝶等，尤其是螢光翼鳳蝶，其后翅在陽光下時而金黃，時而翠綠，有時還由紫變藍(lán)?？茖W(xué)家經(jīng)過對蝴蝶色彩的研究，為軍事防御帶來了極大的裨益。在二戰(zhàn)期間，德軍包圍了列寧格勒，企圖用轟炸機摧毀其軍事目標(biāo)和其他防御設(shè)施。蘇聯(lián)昆蟲學(xué)家施萬維奇根據(jù)當(dāng)時人們對偽裝缺乏認(rèn)識的情景，提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發(fā)現(xiàn)的道理，在軍事設(shè)施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。所以，盡管德軍費盡心機，但列寧格勒的軍事基地仍安然無恙，為贏得最終的勝利奠定了堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)同樣的原理，之后人們還生產(chǎn)出了迷彩服，大大減少了戰(zhàn)斗中的傷亡。人造衛(wèi)星在太空中由于位置的不斷變化可引起溫度驟然變化，有時溫差可高達(dá)兩、三百度，嚴(yán)重影響許多儀器的正常工作?？茖W(xué)家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調(diào)節(jié)體溫的啟發(fā)，將人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)制成了葉片正反兩面輻射、散熱本事相差很大的百葉窗樣式，在每扇窗的轉(zhuǎn)動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲，隨溫度變化可調(diào)節(jié)窗的開合，從而堅持了人造衛(wèi)星內(nèi)部溫度的恒定，解決了航天事業(yè)中的一大難題。動物仿生學(xué)的例子（十三）：兀鷲是世界上最大的食腐鳥類，專門吃死去的動物的尸體。兀鷲能夠在空中飛行數(shù)小時尋找動物的尸體而不會疲憊。其他種類的鳥類要想做到這一點就必須消耗很多的能量，而兀鷲飛行同樣的時間所消耗的能量卻很少?？茖W(xué)家們經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，兀鷲在飛行時翅膀幾乎是不動的，它們主要是靠上升氣流為其飛行供給足夠的升力。與其說兀鷲是在空中飛行，還不如說兀鷲是在空中滑翔。兀鷲能夠做到這一點，除了兀鷲的翅膀十分寬大外，翅膀的形狀也起到了很大的作用。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，兀鷲在空中飛行時幾乎不需要振動翅膀，這就意味著這種飛行方式幾乎不用消耗能量。這就解釋了兀鷲在空中長時間飛行而不會疲憊的原因。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)家們制造了一艘仿生小型載人潛艇。這艘潛艇與傳統(tǒng)潛艇的區(qū)別是加裝了仿兀鷲翅膀的結(jié)構(gòu)，類似于飛機的機翼。這一看似簡單的結(jié)構(gòu)卻給這艘潛艇供給了相當(dāng)大額外的動力，能夠使這艘潛艇借助于洋流在海水中“滑翔”。也就是說，在加裝相等的燃料的情景下，仿生潛艇的續(xù)航里程是傳統(tǒng)潛艇的幾倍。這就為科學(xué)家進(jìn)行海洋科研供給了便利。以前，科學(xué)家們對某一海域的海底進(jìn)行研究時，必須先到達(dá)指定海域，然后釋放科研潛艇，并且，必須受時間的限制。因為傳統(tǒng)潛艇的續(xù)航里程實在是有限。為此，科學(xué)家們不得不放棄很多立刻就要觀察到的現(xiàn)象，這對科研是很大的影響。而新型仿生科研潛艇就完美的解決這一難題。利用這種潛艇進(jìn)行科研不必非要到達(dá)預(yù)定海域，在水下潛行也幾乎不受時間的限制。這就為某些特殊的海洋科研的開展供給了便利。比如，利用這種潛艇能夠長時間地觀察珊瑚礁周邊的生物活動情景；能夠潛入更深的海里觀察深海生物的活動規(guī)律等。這對人類認(rèn)識海洋，保護(hù)海洋，開發(fā)利用海洋都有著不可估量的意義。造物主的神奇給人類以巨大的啟迪，仿生學(xué)的研究也才剛剛開始。向動物學(xué)習(xí)，我們還有很長的路要走。動物仿生學(xué)的例子（十四）：甲蟲與炮彈氣步甲炮蟲自衛(wèi)時，可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”，以迷惑、刺激和驚嚇敵害?？茖W(xué)家將其解剖后發(fā)現(xiàn)甲蟲體內(nèi)有3個小室，分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，瞬間就成為100℃的毒液，并迅速射出。這種原理已應(yīng)用于軍事技術(shù)中。二戰(zhàn)期間，德國納粹為了戰(zhàn)爭的需要，據(jù)此機理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發(fā)動機，安裝在飛航式導(dǎo)彈上，使之飛行速度加快，安全穩(wěn)定，命中率提高，英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發(fā)研制出了先進(jìn)的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產(chǎn)生毒劑的化學(xué)物質(zhì)分裝在兩個隔開的容器中，炮彈發(fā)射后隔膜破裂，兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內(nèi)混合并發(fā)生反應(yīng)，在到達(dá)目標(biāo)的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易于生產(chǎn)、儲存、運輸，安全且不易失效。螢火蟲可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成光能，且轉(zhuǎn)化效率達(dá)100%，而普通電燈的發(fā)光效率僅有6%。人們模仿螢火蟲的發(fā)光原理制成的冷光源可將發(fā)光效率提高十幾倍，大大節(jié)儉了能量。另外，根據(jù)甲蟲的視動反應(yīng)機制研制成功的空對地速度計已成功地應(yīng)用于航空事業(yè)中。動物仿生學(xué)的例子（十五）：蜻蜓與平衡重錘蜻蜒經(jīng)過翅膀振動可產(chǎn)生不一樣于周圍大氣的局部不穩(wěn)定氣流，井利用氣流產(chǎn)生的渦流來使自我上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔，不但可向前飛行，還能向后和左右兩側(cè)飛行，其向前飛行速度可達(dá)72km小時。此外，蜻蜒的飛行行為簡單，僅靠兩對翅膀不停地拍打?？茖W(xué)家據(jù)此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研制成功了直升飛機。飛機在高速飛行時，常會引起劇烈振動，甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時安然無恙，于是人們仿效蜻蜒在飛機的兩翼加上了平衡重錘，解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。動物仿生學(xué)的例子（十六）：蒼蠅與平衡棒昆蟲學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，蒼蠅的后翅退化成一對平衡棒。當(dāng)它飛行時，平衡棒以必須的頻率進(jìn)行機械振動，能夠調(diào)節(jié)翅膀的運動方向，是堅持蒼蠅身體平衡的導(dǎo)航儀。科學(xué)家據(jù)此原理研制成一代新型導(dǎo)航儀——振動陀螺儀，大大改善了飛機的飛行性能llj，可使飛機自動停止危險的滾翻飛行，在機體強烈傾斜時還能自動恢復(fù)平衡，即使是飛機在最復(fù)雜的急轉(zhuǎn)彎時也萬無一失。蒼蠅的復(fù)眼包含4000個可獨立成像的單眼，能看清幾乎360。范圍內(nèi)的物體。在蠅眼的啟示下，人們制成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高分辨率照片的蠅眼照相機，在軍事、醫(yī)學(xué)、航空、航天上被廣泛應(yīng)用。蒼蠅的嗅覺異常靈敏并能對數(shù)十種氣味進(jìn)行快速分析且可立即作出反應(yīng)?？茖W(xué)家根據(jù)蒼蠅嗅覺器官的結(jié)構(gòu)，把各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成電脈沖的方式，制成了十分靈敏的小型氣體分析儀，已廣泛應(yīng)用于宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分，使科研、生產(chǎn)的安全系數(shù)更為準(zhǔn)確、可靠。動物仿生學(xué)的例子（十七）：蜂巢與偏振光導(dǎo)航儀蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計算出來的——菱形鈍角109。28’，銳角70。32’完全相同，是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，且容量大、極堅固，令許多專家贊嘆不止。人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的夢想材料。蜜蜂復(fù)眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片，可利用太陽準(zhǔn)確定位?？茖W(xué)家據(jù)此原理研制成功了偏振光導(dǎo)航儀，早已廣泛用于航海事業(yè)中。動物仿生學(xué)的例子（十八）：翠鳥是一種可愛的小型鳥類，以捕食水中的小魚為生。但我們都明白，水面會反射太陽的光線。當(dāng)我們俯瞰水面時會受到反射光的影響，看不清水下的情景。如果水是流動的或水面受風(fēng)的影響而產(chǎn)生波浪，就更加看不清水下的情景。那么翠鳥是如何對水下的情景“一目了然”的呢？答案就藏在翠鳥的眼睛里。翠鳥的眼睛與人類相比除了大小差別很大外，結(jié)構(gòu)也存在著巨大差異。翠鳥的眼睛里有一種特殊的細(xì)胞，能夠濾除太陽光中的藍(lán)色光。而太陽光中的藍(lán)光是導(dǎo)致我們看不清水面的主要光線，所以，翠鳥能夠輕而易舉的看清水下的情景。而人類的眼睛中沒有這種特殊的細(xì)胞，所以我們看不清水下的情景。翠鳥眼睛的特殊功能對我們?nèi)祟愑惺裁磫⑹灸?？科學(xué)家仿照翠鳥的眼睛制造了一臺仿生學(xué)攝像機，這臺攝像機除了具有傳統(tǒng)攝像機的攝像功能外，還有一個特殊功能，那就是能夠濾除太陽光中的任何一種光線。顯然，這臺仿生攝像機的功能比翠鳥的眼睛還要強大。為了驗證這臺攝像機的功能，科學(xué)家們做了比較試驗。將傳統(tǒng)攝像機安放在直升機上對波濤洶涌的大海進(jìn)行航拍，得到的圖像很單一，監(jiān)視器上僅僅出現(xiàn)了藍(lán)色的海浪。而將仿翠鳥眼睛攝像機安放在直升機上對同一海域進(jìn)行航拍時，監(jiān)視器上出現(xiàn)了不一樣的情景：這片海域有兩頭海豚和三頭座頭鯨，其中有一頭是幼鯨。這樣的結(jié)果令科學(xué)家喜出望外。有了這樣的攝像機，科學(xué)家們就有可能對鯨類的覓食、遷徙、繁殖等習(xí)性進(jìn)行跟蹤研究，從而保護(hù)這類瀕危物種。這對維護(hù)海洋的生態(tài)平衡、保護(hù)物種多樣性具有巨大的意義。當(dāng)然，筆者不期望這種高端產(chǎn)品落入日本的捕鯨者手里，否則，后果不堪設(shè)想！動物仿生學(xué)的例子（十九）：蒼蠅與小型氣體分析儀令人厭惡的蒼蠅，與宏偉的航天事業(yè)似乎風(fēng)馬牛不相及，但仿生學(xué)卻把它們緊密地聯(lián)系起來了。蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污穢的地方，都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺異常靈敏，遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到。可是蒼蠅并沒有“鼻子”，它靠什么來充當(dāng)嗅覺的呢原先，蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。每個“鼻子”僅有一個“鼻孔”與外界相通，內(nèi)含上百個嗅覺神經(jīng)細(xì)胞。若有氣味進(jìn)入“鼻孔”，這些神經(jīng)立即把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖，送往大腦。大腦根據(jù)不一樣氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不一樣，就可區(qū)別出不一樣氣味的物質(zhì)。所以，蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。仿生學(xué)家由此得到啟發(fā)，根據(jù)蒼蠅嗅覺器的結(jié)構(gòu)和功能，仿制成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的“探頭”不是金屬，而是活的蒼蠅。就是把十分纖細(xì)的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經(jīng)上，將引導(dǎo)出來的神經(jīng)電信號經(jīng)電子線路放大后，送給分析器；分析器一經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣味物質(zhì)的信號，便能發(fā)出警報。這種儀器已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內(nèi)氣體的成分。這種小型氣體分析儀，也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體。利用這種原理，還可用來改善計算機的輸入裝置和有關(guān)氣體色層分析儀的結(jié)構(gòu)原理中。動物仿生學(xué)的例子（二十）：貓頭鷹是完美的夜間捕獵者，是鼠類等小型哺乳動物的天敵。它們能夠悄無聲息地飛向獵物發(fā)起致命一擊。要明白，老鼠的聽覺、嗅覺等感官及其靈敏，貓頭鷹是如何做到悄無聲息靠近獵物的呢？科學(xué)家對貓頭鷹的翅膀做了深入的研究。他們發(fā)現(xiàn)貓頭鷹的翅膀及其柔軟，好像天鵝絨一般。這種材質(zhì)的翅膀為什么能大幅度降低噪音呢？科學(xué)家們把貓頭鷹翅膀模型放在風(fēng)洞中進(jìn)行試驗，發(fā)現(xiàn)空氣基本上是貼著翅膀表面流動的，這就減小了空氣的振動。這種材質(zhì)的翅膀在飛行時能大幅度減少翅膀后面的空氣擾流，從而大幅度降低噪音。而形狀相同、材質(zhì)不一樣的翅膀模型放入風(fēng)洞中進(jìn)行試驗時會發(fā)現(xiàn)空氣流經(jīng)翅膀時不會緊貼翅膀表面，擾流比較嚴(yán)重，噪音也大。難道我們要把飛機的翅膀粘上天鵝絨嗎？顯然不行。飛機的翅膀和貓頭鷹的翅膀有很多區(qū)別，照抄照搬顯然是不科學(xué)的。那么貓頭鷹的翅膀還有什么值得模仿的呢？科學(xué)家又做了一個比較試驗，讓貓頭鷹和家鴿近距離飛過一層羽毛。家鴿的體型與貓頭鷹相仿，是很好的比較對象。試驗的結(jié)果是：當(dāng)貓頭鷹飛過這些羽毛時，羽毛基本是不動的；而當(dāng)鴿子飛過這些羽毛時，羽毛被大幅度的攪動。為什么會有這么大的差別呢？科學(xué)家對貓頭鷹和鴿子的翅膀形狀進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)貓頭鷹的翅膀邊緣呈鋸齒狀。正是這種特殊的形狀降低了空氣的波動，加上特殊的材質(zhì)，從而降低了噪音?；谶@一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家制造了一臺有著鋸齒狀邊緣的仿生風(fēng)機。與傳統(tǒng)風(fēng)機相比，這臺仿生風(fēng)機的噪音降低了80%，并且節(jié)儉了能源。要明白，從電腦的散熱風(fēng)扇到大型客機的發(fā)動機，從家用電風(fēng)扇到大型中央空調(diào)的散熱器，風(fēng)扇幾乎無處不在。如果這些風(fēng)扇都能換成仿生風(fēng)扇，將大幅度降低噪音和能源消耗，對節(jié)儉資源、保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)人與自然和諧相處都有著不可估量的現(xiàn)實意義。動物仿生學(xué)的例子（二十一）：蝴蝶和衛(wèi)星控溫系統(tǒng)遨游太空的人造衛(wèi)星，當(dāng)受到陽光強烈輻射時，衛(wèi)星溫度會高達(dá)200攝氏度；而在陰影區(qū)域，衛(wèi)星溫度會下降至零下200攝氏度左右，這很容易烤壞或凍壞衛(wèi)星上的精密儀器儀表，它一度曾使航天科學(xué)家傷透了腦筋。之后，人們從蝴蝶身上受到啟迪。原先，蝴蝶身體表面生長著一層細(xì)小的鱗片，這些鱗片有調(diào)節(jié)體溫的作用。每當(dāng)氣溫上升、陽光直射時，鱗片自動張開，以減少陽光的輻射角度，從而減少對陽光熱能的吸收；當(dāng)外界氣溫下降時，鱗片自動閉合，緊貼體表，讓陽光直射鱗片，從而把體溫控制在正常范圍之內(nèi)?？茖W(xué)家經(jīng)過研究，為人造地球衛(wèi)星設(shè)計了一種猶如蝴蝶鱗片般的控溫系統(tǒng)。動物仿生學(xué)的例子（二十二）：壁虎腳趾對制造能反復(fù)使用的粘性錄音帶供給了令人鼓舞的前景。動物仿生學(xué)的例子（二十三）：長頸鹿和“抗荷服”長頸鹿是目前世界上最高的動物，其大腦和心臟的距離約3米，完全是靠高達(dá)160~260毫米汞柱的血壓把血液送到大腦的。按一般分析，當(dāng)長頸鹿低頭飲水時，大腦的位置低于心臟，很多的血液會涌入大腦，使血壓更加增高，那么長頸鹿會在飲水時得腦充血或血管破烈等疾病而死?？墒枪陂L頸鹿身上的一層、厚皮緊緊箍住了血管，限制了血壓，飛機設(shè)計師和航空生物學(xué)家依照長頸鹿皮膚原理，設(shè)計出一種新穎的“抗荷服”，從而解決了超高速殲擊機駕駛員在突然加速爬升時因腦部缺血而引起的痛苦。這種“抗荷服”內(nèi)有一裝置，當(dāng)飛機加速時可壓縮空氣，也能對血管產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，這比長頸鹿的厚皮更高明了。動物仿生學(xué)的例子（二十四）：模擬藍(lán)藻的不完全光合器，將設(shè)計出仿生光解水的裝置，從而可獲得很多的氫氣。動物仿生學(xué)的例子（二十五）：貝用它的蛋白質(zhì)生成的膠體十分牢固，這樣一種膠體可應(yīng)用在從外科手術(shù)的縫合到補船等一切事情上。篇五仿生學(xué)的例子斑馬與斑馬線斑馬生活在非洲大陸，外形與一般的馬沒有什么兩樣，它們身上的條紋是為適應(yīng)生存環(huán)境而衍化出來的保護(hù)色。在所有斑馬中，細(xì)斑馬長得最大最美。它的肩高140-160厘米，耳朵又圓又大，條紋細(xì)密且多。斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共處，以抵御天敵。人類將斑馬條紋應(yīng)用到軍事上是一個是很成功仿生學(xué)例子。蝴蝶與人造衛(wèi)星五彩的蝴蝶錦色粲然，如重月紋鳳蝶，褐脈金斑蝶等，尤其是螢光翼鳳蝶，其后翅在陽光下時而金黃，時而翠綠，有時還由紫變藍(lán)?？茖W(xué)家經(jīng)過對蝴蝶色彩的研究，為軍事防御帶來了極大的裨益。在二戰(zhàn)期間，德軍包圍了列寧格勒，企圖用轟炸機摧毀其軍事目標(biāo)和其他防御設(shè)施。蘇聯(lián)昆蟲學(xué)家施萬維奇根據(jù)當(dāng)時人們對偽裝缺乏認(rèn)識的情景，提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發(fā)現(xiàn)的道理，在軍事設(shè)施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。所以，盡管德軍費盡心機，但列寧格勒的軍事基地仍安然無恙，為贏得最終的勝利奠定了堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)同樣的原理，之后人們還生產(chǎn)出了迷彩服，大大減少了戰(zhàn)斗中的傷亡。人造衛(wèi)星在太空中由于位置的不斷變化可引起溫度驟然變化，有時溫差可高達(dá)兩、三百度，嚴(yán)重影響許多儀器的正常工作。科學(xué)家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調(diào)節(jié)體溫的啟發(fā)，將人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)制成了葉片正反兩面輻射、散熱本事相差很大的百葉窗樣式，在每扇窗的轉(zhuǎn)動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲，隨溫度變化可調(diào)節(jié)窗的開合，從而堅持了人造衛(wèi)星內(nèi)部溫度的恒定，解決了航天事業(yè)中的一大難題。兀鷲是世界上最大的食腐鳥類，專門吃死去的動物的尸體。兀鷲能夠在空中飛行數(shù)小時尋找動物的尸體而不會疲憊。其他種類的鳥類要想做到這一點就必須消耗很多的能量，而兀鷲飛行同樣的時間所消耗的能量卻很少。科學(xué)家們經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，兀鷲在飛行時翅膀幾乎是不動的，它們主要是靠上升氣流為其飛行供給足夠的升力。與其說兀鷲是在空中飛行，還不如說兀鷲是在空中滑翔。兀鷲能夠做到這一點，除了兀鷲的翅膀十分寬大外，翅膀的形狀也起到了很大的作用?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，兀鷲在空中飛行時幾乎不需要振動翅膀，這就意味著這種飛行方式幾乎不用消耗能量。這就解釋了兀鷲在空中長時間飛行而不會疲憊的原因。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)家們制造了一艘仿生小型載人潛艇。這艘潛艇與傳統(tǒng)潛艇的區(qū)別是加裝了仿兀鷲翅膀的結(jié)構(gòu)，類似于飛機的機翼。這一看似簡單的結(jié)構(gòu)卻給這艘潛艇供給了相當(dāng)大額外的動力，能夠使這艘潛艇借助于洋流在海水中“滑翔”。也就是說，在加裝相等的燃料的情景下，仿生潛艇的續(xù)航里程是傳統(tǒng)潛艇的幾倍。這就為科學(xué)家進(jìn)行海洋科研供給了便利。以前，科學(xué)家們對某一海域的海底進(jìn)行研究時，必須先到達(dá)指定海域，然后釋放科研潛艇，并且，必須受時間的限制。因為傳統(tǒng)潛艇的續(xù)航里程實在是有限。為此，科學(xué)家們不得不放棄很多立刻就要觀察到的現(xiàn)象，這對科研是很大的影響。而新型仿生科研潛艇就完美的解決這一難題。利用這種潛艇進(jìn)行科研不必非要到達(dá)預(yù)定海域，在水下潛行也幾乎不受時間的限制。這就為某些特殊的海洋科研的開展供給了便利。比如，利用這種潛艇能夠長時間地觀察珊瑚礁周邊的生物活動情景；能夠潛入更深的海里觀察深海生物的活動規(guī)律等。這對人類認(rèn)識海洋，保護(hù)海洋，開發(fā)利用海洋都有著不可估量的意義。造物主的神奇給人類以巨大的啟迪，仿生學(xué)的研究也才剛剛開始。向動物學(xué)習(xí)，我們還有很長的路要走。甲蟲與炮彈氣步甲炮蟲自衛(wèi)時，可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”，以迷惑、刺激和驚嚇敵害?？茖W(xué)家將其解剖后發(fā)現(xiàn)甲蟲體內(nèi)有3個小室，分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，瞬間就成為100℃的毒液，并迅速射出。這種原理已應(yīng)用于軍事技術(shù)中。二戰(zhàn)期間，德國納粹為了戰(zhàn)爭的需要，據(jù)此機理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發(fā)動機，安裝在飛航式導(dǎo)彈上，使之飛行速度加快，安全穩(wěn)定，命中率提高，英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發(fā)研制出了先進(jìn)的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產(chǎn)生毒劑的化學(xué)物質(zhì)分裝在兩個隔開的容器中，炮彈發(fā)射后隔膜破裂，兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內(nèi)混合并發(fā)生反應(yīng)，在到達(dá)目標(biāo)的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易于生產(chǎn)、儲存、運輸，安全且不易失效。螢火蟲可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成光能，且轉(zhuǎn)化效率達(dá)100%，而普通電燈的發(fā)光效率僅有6%。人們模仿螢火蟲的發(fā)光原理制成的冷光源可將發(fā)光效率提高十幾倍，大大節(jié)儉了能量。另外，根據(jù)甲蟲的視動反應(yīng)機制研制成功的空對地速度計已成功地應(yīng)用于航空事業(yè)中。蜻蜓與平衡重錘蜻蜒經(jīng)過翅膀振動可產(chǎn)生不一樣于周圍大氣的局部不穩(wěn)定氣流，井利用氣流產(chǎn)生的渦流來使自我上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔，不但可向前飛行，還能向后和左右兩側(cè)飛行，其向前飛行速度可達(dá)72km小時。此外，蜻蜒的飛行行為簡單，僅靠兩對翅膀不停地拍打?？茖W(xué)家據(jù)此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研制成功了直升飛機。飛機在高速飛行時，常會引起劇烈振動，甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時安然無恙，于是人們仿效蜻蜒在飛機的兩翼加上了平衡重錘，解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。篇六仿生學(xué)的例子人工冷光自從人類發(fā)明了電燈，生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光，其余大部分都以熱能的形式浪費掉了，并且電燈的熱射線有害于人眼。那么，有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢人類又把目光投向了大自然。在自然界中，有許多生物都能發(fā)光，如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等，并且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱，所以又被稱為“冷光?！痹诒姸嗟陌l(fā)光動物中，螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1500種，它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色，光的亮度也各不相同。螢火蟲發(fā)出冷光不僅僅具有很高的發(fā)光效率，并且發(fā)出的冷光一般都很柔和，很適合人類的眼睛，光的強度也比較高。所以，生物光是一種人類夢想的光?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，螢火蟲的發(fā)光器位于腹部。這個發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光層擁有幾千個發(fā)光細(xì)胞，它們都包含熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下，熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下，與氧化合便發(fā)出熒