仿生學(xué)的例子 給幾個動物仿生學(xué)的例子
學(xué)霸牛博士
動物仿生學(xué)的例子
1樓
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。
火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。
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。
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”。科學(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。
1、球型宮殿：非洲文鳥用喙和腳巧妙編織而成的圓巢，它從一個圓支架做起，形成一個圓球最后再將其懸掛在樹枝上。
2、穩(wěn)定的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)：田蜂筑造的紙盒型巢十分精致，它雖然是一種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，但有令人難以置信的穩(wěn)定性。
3、完美的膠合：織網(wǎng)蟻的巢是用樹葉粘合而成。它們的幼蟲能夠吐出粘合劑，是理想的"膠水瓶"。
4、樹上圓塔住宅：樓群居雀的居所看起來就像架在樹上的一個搖搖欲墜的柴草堆，但其結(jié)構(gòu)十分牢固，能夠維持幾十年，經(jīng)常是到樹不堪重負(fù)被壓斷為止。
5、樹杈上的"灶"灶：鳥的巢是用粘土砌成的，一般選在較為安穩(wěn)的樹杈上。一個巢大約需要2500粒粘土，都是灶鳥用喙銜來的。
6、平臺建筑群：熱帶無刺蜂用蜂蠟建筑蜂巢，層層疊疊結(jié)合在一起，通常有40層，外表看起來就像是電影《星球大戰(zhàn)》中的航天飛船，能夠安置10萬戶"居民"。
7、帶空調(diào)的古堡：白蟻能夠通過一種匪夷所思的管道系統(tǒng)改善巢內(nèi)的溫度狀況，白天制冷，夜里供暖。
水母幾乎全部由水構(gòu)成，它身體中的水分實際上占到了百分之九十八，組成它身體的分子之間，有著大量的液體，經(jīng)過提煉就能從中獲得日常用的聚合膠
我國古代著名工匠魯班，上山伐樹時，被絲矛草割破了手。他覺得奇怪，一棵小草怎么會這樣厲害？經(jīng)過仔細(xì)觀察，他發(fā)現(xiàn)絲茅草葉子的邊緣長著許多鋒利的細(xì)齒。于是魯班發(fā)明了木工用的鋸子。
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。仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。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。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。
早在40年代，人們根據(jù)對螢火蟲的研究，創(chuàng)造了日光燈，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。
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”。
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；
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；
仿生學(xué)
蒼蠅，是細(xì)菌的傳播者，誰都討厭它。可是蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是“天然導(dǎo)航儀”，人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器目前已經(jīng)應(yīng)用在火箭和高速飛機上，實現(xiàn)了自動駕駛。蒼蠅的眼睛是一種“復(fù)眼”，由30O0多只小眼組成，人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”。“蠅眼透鏡”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的，用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機”，一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經(jīng)用于印刷制版和大量復(fù)制電子計算機的微小電路，大大提高了工效和質(zhì)量。“蠅眼透鏡”是一種新型光學(xué)元件，它的用途很多。
自然界形形色色的生物，都有著怎樣的奇異本領(lǐng)？它們的種種本領(lǐng)，給了人類哪些啟發(fā)？模仿這些本領(lǐng)，人類又可以造出什么樣的機器？這里要介紹的一門新興科學(xué)——仿生學(xué)。
鳥兒展翅可在空中自由飛翔。據(jù)《韓非子》記載魯班用竹木作鳥“成而飛之，三日不下”。然而人們更希望仿制鳥兒的雙翅使自己也飛翔在空中。早在四百多年前，意大利人利奧那多·達(dá)·芬奇和他的助手對鳥類進(jìn)行仔細(xì)的解剖，研究鳥的身體結(jié)構(gòu)并認(rèn)真觀察鳥類的飛行。設(shè)計和制造了一架撲翼機，這是世界上第一架人造飛行器。
以上這些模仿生物構(gòu)造和功能的發(fā)明與嘗試，可以認(rèn)為是人類仿生的先驅(qū)，也是仿生學(xué)的萌芽。
【發(fā)人深省的對比】
人類仿生的行為雖然早有雛型，但是在20世紀(jì)40年代以前，人們并沒有自覺地把生物作為設(shè)計思想和創(chuàng)造發(fā)明的源泉。科學(xué)家對于生物學(xué)的研究也只停留在描述生物體精巧的結(jié)構(gòu)和完美的功能上。而工程技術(shù)人員更多的依賴于他們卓越的智慧，辛辛苦苦的努力，進(jìn)行著人工發(fā)明。他們很少有意識的向生物界學(xué)習(xí)。但是，以下幾個事實可以說明：人們在技術(shù)上遇到的某些難題，生物界早在千百萬年前就曾出現(xiàn)，而且在進(jìn)化過程中就已解決了，然而人類卻沒有從生物界得到應(yīng)有的啟示。
首先是對生物原型的研究。根據(jù)生產(chǎn)實際提出的具體課題，將研究所得的生物資料予以簡化，吸收對技術(shù)要求有益的內(nèi)容，取消與生產(chǎn)技術(shù)要求無關(guān)的因素，得到一個生物模型；第二階段是將生物模型提供的資料進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，并使其內(nèi)在的聯(lián)系抽象化，用數(shù)學(xué)的語言把生物模型“翻譯”成具有一定意義的數(shù)學(xué)模型；最后數(shù)學(xué)模型制造出可在工程技術(shù)上進(jìn)行實驗的實物模型。當(dāng)然在生物的模擬過程中，不僅僅是簡單的仿生，更重要的是在仿生中有創(chuàng)新。經(jīng)過實踐——認(rèn)識——再實踐的多次重復(fù)，才能使模擬出來的東西越來越符合生產(chǎn)的需要。這樣模擬的結(jié)果，使最終建成的機器設(shè)備將與生物原型不同，在某些方面甚上超過生物原型的能力。例如今天的飛機在許多方面都超過了鳥類的飛行能力，電子計算機在復(fù)雜的計算中要比人的計算能力迅速而可靠。
仿生學(xué)的基本研究方法使它在生物學(xué)的研究中表現(xiàn)出一個突出的特點，就是整體性。從仿生學(xué)的整體來看，它把生物看成是一個能與內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行聯(lián)系和控制的復(fù)雜系統(tǒng)。它的任務(wù)就是研究復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)各部分之間的相互關(guān)系以及整個系統(tǒng)的行為和狀態(tài)。生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我復(fù)制，它們與外界的聯(lián)系是密不可分的。生物從環(huán)境中獲得物質(zhì)和能量，才能進(jìn)行生長和繁殖；生物從環(huán)境中接受信息，不斷地調(diào)整和綜合，才能適應(yīng)和進(jìn)化。長期的進(jìn)化過程使生物獲得結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一，局部與整體的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。仿生學(xué)要研究生物體與外界刺激（輸入信息）之間的定量關(guān)系，即著重于數(shù)量關(guān)系的統(tǒng)一性，才能進(jìn)行模擬。為達(dá)到此目的，采用任何局部的方法都不能獲得滿意的效果。因此，仿生學(xué)的研究方法必須著重于整體。
仿生學(xué)的研究內(nèi)容是極其豐富多彩的，因為生物界本身就包含著成千上萬的種類，它們具有各種優(yōu)異的結(jié)構(gòu)和功能供各行業(yè)來研究。自從仿生學(xué)問世以來的二十幾年內(nèi)，仿生學(xué)的研究得到迅速的發(fā)展，且取得了很大的成果。就其研究范圍可包括電子仿生、機械仿生、建筑仿生、化學(xué)仿生等。隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科分支繁多，在仿生學(xué)中相應(yīng)地開展對口的技術(shù)仿生研究。例如：航海部門對水生動物運動的流體力學(xué)的研究；航空部門對鳥類、昆蟲飛行的模擬、動物的定位與導(dǎo)航；工程建筑對生物力學(xué)的模擬；無線電技術(shù)部門對于人神經(jīng)細(xì)胞、感覺器宮和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬；計算機技術(shù)對于腦的模擬似及人工智能的研究等。在第一屆仿生學(xué)會議上發(fā)表的比較典型的課題有：“人造神經(jīng)元有什么特點”、“設(shè)計生物計算機中的問題”、“用機器識別圖像”、“學(xué)習(xí)的機器”等。從中可以看出以電子仿生的研究比較廣泛。仿生學(xué)的研究課題多集中在以下三種生物原型的研究，即動物的感覺器官、神經(jīng)元、神經(jīng)系統(tǒng)的整體作用。以后在機械仿生和化學(xué)仿生方面的研究也隨之開展起來，近些年又出現(xiàn)新的分支，如人體的仿生學(xué)、分子仿生學(xué)和宇宙仿生學(xué)等。
總之，仿生學(xué)的研究內(nèi)容，從模擬微觀世界的分子仿生學(xué)到宏觀的宇宙仿生學(xué)包括了更為廣泛的內(nèi)容。而當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)正是處于一個各種自然科學(xué)高度綜合和互相交叉、滲透的新時代，仿生學(xué)通過模擬的方法把對生命的研究和實踐結(jié)合起來，同時對生物學(xué)的發(fā)展也起了極大的促進(jìn)作用。在其它學(xué)科的滲透和影響下，使生物科學(xué)的研究在方法上發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變；在內(nèi)容上也從描述和分析的水平向著精確和定量的方向深化。生物科學(xué)的發(fā)展又是以仿生學(xué)為渠道向各種自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)輸送寶貴的資料和豐富的營養(yǎng)，加速科學(xué)的發(fā)展。閃此，仿生學(xué)的科研顯示出無窮的生命力，它的發(fā)展和成就將為促進(jìn)世界整體科學(xué)技術(shù)的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。
【仿生學(xué)的研究范圍】
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。
【仿生學(xué)的現(xiàn)象】
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1 500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。
科學(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。
現(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。”生物的行為與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。
開放分類：
生物、自然科學(xué)、自然、仿生學(xué)、學(xué)科
蒼蠅與宇宙飛船
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。引每個“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”。這種儀器目前已經(jīng)應(yīng)用在火箭和高速飛機上，實現(xiàn)了自動駕駛。
根據(jù)仿生學(xué)發(fā)明了哪些東西?
根據(jù)仿生學(xué)發(fā)明的東西有：青蛙-電子蛙眼 魚-潛水艇 響尾蛇-探熱器 企鵝-雪地汽車 袋鼠-跳躍機 蒼蠅-平衡竿 蒼蠅-振動陀螺儀 長頸鹿-“抗荷服”響尾蛇-紅外線感受器 鱷魚“流淚”-仿生海水淡化器
古今中外,有哪些刻苦學(xué)習(xí)的例子?
2、鑿壁偷光 漢朝元帝時的匡衡，從小喜好讀書。可是家里很窮，連飯都吃不飽，哪有錢上學(xué)讀書呢？他只好白天干活，晚上自己學(xué)習(xí)。家里沒有錢買燈油，怎么辦呢？匡衡沒有向困難屈服，想出了一個辦法：在墻壁上鑿了個小洞，借鄰居家照射過來的微弱燈光看書學(xué)習(xí)。他勤奮刻苦，學(xué)到了許多知識，后來做了...
有哪些生物學(xué)與人類發(fā)展相關(guān)的例子
有哪些生物學(xué)與人類發(fā)展相關(guān)的例子 我來答 2個回答 #熱議# 應(yīng)屆生在簽三方時要注意什么?華源網(wǎng)絡(luò) 2022-08-23 · TA獲得超過5305個贊 知道小有建樹答主 回答量:2486 采納率:100% 幫助的人:118萬 我也去答題訪問個人頁 關(guān)注 展開全部 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...
自然界中有哪些現(xiàn)象能用生物學(xué)的原理解釋?
舉例如下：1、打呵欠 當(dāng)我們感到疲累時，體內(nèi)已產(chǎn)生了許多的二氧化碳。當(dāng)二氧化碳過多時，必須再增加氧氣來平衡體內(nèi)所需。因為這些殘留的二氧化碳，會影響我們身體的機能活動，這時身體便會發(fā)出保護(hù)性的反應(yīng)，于是就打起呵欠來。打呵欠是一種深呼吸動作，它會讓我們比平常更多地吸進(jìn)氧氣和排出二氣化碳，還...
仿生學(xué)有哪些例子?
1，人類模仿（鳥或蜻蜓 ）發(fā)明了飛機。2，人類模仿（ 鯊魚或海豚）發(fā)明了潛水艇。3，人類模仿（響尾蛇 ）發(fā)明了響尾蛇導(dǎo)彈。4，人類模仿（ 飛鼠）發(fā)明了抗撕裂降落傘。仿生學(xué)現(xiàn)象：1，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)...
仿生學(xué)的例子
仿生學(xué)的例子 答案：1. 蜻蜓與直升機的設(shè)計 蜻蜓是自然界中的優(yōu)秀飛行者，其飛行方式啟發(fā)了科學(xué)家們對飛行器設(shè)計的思考。直升機的設(shè)計就借鑒了蜻蜓的飛行原理。蜻蜓的翅膀能夠產(chǎn)生升力，且能夠在空中進(jìn)行復(fù)雜的機動。通過模仿蜻蜓的翅膀結(jié)構(gòu)和飛行模式，科學(xué)家優(yōu)化了直升機的設(shè)計，使其飛行更加穩(wěn)定、高效...
我們生活中有哪些受到仿生學(xué)啟發(fā)的例子
生活中有許許多多的發(fā)明，是受了動物的啟發(fā)，進(jìn)而創(chuàng)建了仿生學(xué)理論。較早而具體的例子有：1、人們模仿魚類的形體發(fā)明了船，并且以木槳仿鰭劃船。相傳早在大禹時期，人們觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉(zhuǎn)彎，他們就在船尾上架置木槳。通過反復(fù)的觀察、模仿和實踐，逐漸改成櫓和舵，增加了船的動力，...
仿生學(xué)有哪些例子?
（1）受蝙蝠的啟示發(fā)明了雷達(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。（2）受蒼蠅的啟示發(fā)明了振動陀螺儀 蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是“天然導(dǎo)航儀”，人們模仿它制成了“振動...
生物學(xué)與我們的生活,生產(chǎn)密切相關(guān)的例子
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。5、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...
請你舉出一個利用動物本能或運用仿生學(xué)造福人類的事例
科學(xué)家通過研究螢火蟲腹部的發(fā)光器，創(chuàng)造了日光燈，使人類的照明光源發(fā)生了很大變化。 現(xiàn)在，科學(xué)家已利用發(fā)明出接近生物光的冷光作為安全照明之用，稱之為“人工冷光”。3、電魚與伏特電池：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)計出世界上最早的電池。因為這種電池是根據(jù)電魚的天然發(fā)電...
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廣州市承載： ______ 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...
廣州市承載： ______[答案] 7 電池--4 雷電現(xiàn)象 6紅外技術(shù)--3響尾蛇 1抗干擾系統(tǒng)--1青蛙肌肉 5目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)--5蛙眼 2超長波--6昆蟲復(fù)眼 昆蟲的觸角--天線 8蜜蜂的超順磁鐵--導(dǎo)航 3電影攝影機--2視覺
廣州市承載： ______[答案] 仿生學(xué)舉15個例子: 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...
廣州市承載： ______ 仿生學(xué)舉15個例子: 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...
廣州市承載： ______[答案] 1.蝙蝠于雷達(dá) 2.蜻蜓與飛機 3.大烏龜背小烏龜:轉(zhuǎn)動炮塔的坦克. 4.鯨:外形是一種極為理想的“流線體”,而“流線體”在水中受到的阻力是最小的.后來工程師模仿(fǎng)鯨的形體,改進(jìn)了船體的設(shè)計,大大提高了輪船舴的速度. 5.魚兒在水中游...
廣州市承載： ______ 可舉出的仿生學(xué)例子,如將海豚的體形或皮膚結(jié)構(gòu)(游泳時能使身體表面不產(chǎn)生紊流)應(yīng)用到潛艇設(shè)計原理上
廣州市承載： ______ 一、雷達(dá),模仿了蝙蝠的回聲定位 二、鯊魚皮泳衣 鯊魚皮膚的特點
廣州市承載： ______ 根據(jù)鴨子的腳掌發(fā)明了腳蹼,根據(jù)青蛙的眼睛發(fā)明了電子蛙眼..全部參考; 直升飛機(蜻蜓) 甲蟲---坦克鯊魚皮泳衣 仿 鯊魚 迷彩服 仿 變色龍 全息照相機 仿 青蛙眼睛青蛙肌肉 抗干擾系統(tǒng)...
廣州市承載： ______[答案] 雷達(dá) 蝙蝠 伏特電池 電魚 鋸子 鋸齒草 尼龍搭扣 蒼耳屬植物 人工冷光 螢火蟲 現(xiàn)代起重機的掛鉤 動物的爪子 飛機 鳥 火箭升空 水母、墨魚反沖原理
廣州市承載： ______ 仿生學(xué)舉15個例子: 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...
