仿生學是干嘛的？什么是仿生學?

仿生學是干嘛的？什么是仿生學？

仿生學是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以為工程技術(shù)提供新的設(shè)計思想及工作原理的科學。屬于生物科學與技術(shù)科學之間的邊緣學科。它涉及生物學、生物物理學、生物化學、物理學、控制論、工程學等學科領(lǐng)域。仿生技術(shù)通過對各種生物系統(tǒng)所具有的功能原理和作用機理作為生物模型進行研究，最后實現(xiàn)新的技術(shù)設(shè)計并制造出更好的新型儀器、機械等。　　在生活中，仿生的例子很多，如：　　生物學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。　　響尾蛇導彈等就是科學家模仿蛇的“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。

路過。。。

鯊魚皮膚－泳衣一件泳衣，在悉尼奧運會上改變了世界泳壇的格局。幾乎大半金牌得主都穿上一種特殊的泳衣———連體鯊魚裝。這種鯊魚裝仿造了海中霸王鯊魚的皮膚結(jié)構(gòu)，泳衣上設(shè)計了一些粗糙的齒狀凸起，能有效地引導水流，并收緊身體，避免皮膚和肌肉的顫動。
此后，仿生泳衣越仿越精。第二代鯊魚裝又增加了一些新的亮點，加入了一種叫做“彈性皮膚”的材料，可使人在水中受到的阻力減少4％。此外，還增加了兩個附件，附在前臂上由鈦硅樹脂做成的緩沖器能使運動員游起來更加輕松；附在胸前和肩后的振動控制系統(tǒng)能幫助引導水流。
海蜇－水母耳每當風暴來臨前，最古老的腔腸生物海蜇仿佛能未卜先知，早早就離岸游向大海避災(zāi)。原來，海蜇有個“順風耳”，其“耳”（細柄上的小球)中有小小的聽石，上面布滿神經(jīng)感受器，能聽到風暴產(chǎn)生時發(fā)出的次聲波（由空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生，頻率為8赫茲-13赫茲，傳播比風暴、波浪的速度快）。
模擬海蜇感受次聲波的器官，科技人員設(shè)計出一種“水母耳”儀器，可提前15小時左右預(yù)報風暴。它由喇叭、接受次聲波的共振器和把這種振動轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖的轉(zhuǎn)換器以及指示器組成。將這種儀器安裝在船的前甲板上，喇叭做360°旋轉(zhuǎn)。當它接收到8赫茲－13赫茲的次聲波時，旋轉(zhuǎn)自動停止，喇叭所指示的方向，就是風暴將要來臨的方向。指示器還可以告訴人們風暴的強度。
仿生成果走向產(chǎn)業(yè)
京滬兩地科學界級別最高的“香山科學會議”和“東方科技論壇”最近聯(lián)合就仿生學召開學術(shù)研討會，此舉在科學界引起不小震動:為何給予仿生學如此高規(guī)格？
緣自國際科研和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的競爭態(tài)勢。越來越多的科學家認識到：模仿自然更有無限的潛力和機會，更有可能提升原始創(chuàng)新的能力。
人類進化只有500萬年的歷史，而生命進化已經(jīng)歷了約35億年。大自然的奧秘不勝枚舉。每當我們發(fā)現(xiàn)一種生物奧秘，就有可能成為我們一種新的設(shè)計可能性，也可能帶給我們新的生存方式，仿生思維就是在大自然中尋找解決問題的方程式。10年前，許多國家就開始通過仿生學，提升科技創(chuàng)新活力和產(chǎn)業(yè)能級。在美國，有一項長期研究計劃與仿生科技緊密相關(guān)，其優(yōu)先發(fā)展的先進制造、先進材料和先進軍事裝備等，不少是從模擬與仿真入手；德國研究與技術(shù)部已就“21世紀的技術(shù)”為題，從仿生學出發(fā)，在電子技術(shù)、納米技術(shù)、富勒碳材料、光子學、材料、生物傳感器等領(lǐng)域投入了相當大的財力和人力；英國、日本、俄羅斯以及韓國等國都有相應(yīng)的仿生科技和仿生產(chǎn)業(yè)中長期計劃,在先進制造、材料、生物技術(shù)、高性能計算與通信計劃等領(lǐng)域開展基礎(chǔ)性研究。
仿生成果已不斷涌現(xiàn)，并開始從基礎(chǔ)研究發(fā)展到商業(yè)化競爭階段。中科院上海生命科學研究院植物生理生態(tài)研究所研究員杜家緯介紹，這些仿生學成果應(yīng)用于經(jīng)濟、軍事和人類衛(wèi)生事業(yè)后，在全球經(jīng)濟中所創(chuàng)造的份額會越來越大。如德國輪胎設(shè)計專家根據(jù)跑行中的貓前爪墊的功能和蜘蛛網(wǎng)的柔順結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性，設(shè)計出一種AMC墊型輪胎，其表面的柔軟性和硬性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有較大的抓地性和運行精度，增加了輪胎與地面的摩擦力，使剎車距離從現(xiàn)在的19米縮短為9米，大大提高了安全性。這種輪胎已完成了實地試驗，一旦投產(chǎn)，對世界輪胎業(yè)產(chǎn)生的沖擊可想而知。又如，德國米勒公司新設(shè)計的一款洗衣機內(nèi)桶表面結(jié)構(gòu)仿造蜂巢和龜背殼形狀，所洗的衣服非常干凈，但洗滌過程卻非常柔順，不傷衣料。據(jù)統(tǒng)計，我國每年洗衣機更新量為500萬臺，有關(guān)專家已經(jīng)擔憂，一旦這種仿生洗衣機進入市場，將大大擠壓我國的洗衣機市場。
將仿生研究納入國家戰(zhàn)略
機器人、納米自潔涂料、生物農(nóng)藥……仿生科研在本市和全國其它城市的不少領(lǐng)域已有開展，但始終難以形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)，緣于仿生學缺乏系統(tǒng)的研究規(guī)劃和研究體系，因此源頭創(chuàng)新性研究還遠遠不夠。為此有關(guān)專家認為，科研主管部門、科技界和產(chǎn)業(yè)界都應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念和視角，從模仿國外轉(zhuǎn)變?yōu)槟７伦匀唬虼笞匀患橙】萍紕?chuàng)新的靈感。
據(jù)了解，我國當前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域共有141個方面，其中將近有30個領(lǐng)域與仿生學相關(guān)。例如:光傳輸系統(tǒng)，生物醫(yī)學材料及體內(nèi)植入物和人造器官，生物反應(yīng)器及分離技術(shù)與成套設(shè)備，醫(yī)藥新劑型，新型醫(yī)用精密診斷及治療儀器，新型材料－納米材料，膜工程技術(shù)，子午線輪胎生產(chǎn)技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備和原材料，新型傳感器，工業(yè)機器人及機器人自動化生產(chǎn)線，環(huán)境與污染源監(jiān)測儀器及自動監(jiān)測系統(tǒng)，高效、安全新農(nóng)藥、獸藥及生物防治技術(shù)，新型墻體材料等。由此可見，加強仿生科研和仿生成果的轉(zhuǎn)化，將使我國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的質(zhì)與量都產(chǎn)生飛躍。
杜家緯介紹，21世紀的仿生學，正朝著微觀、系統(tǒng)、智能、精細、潔凈方向發(fā)展，更多地表現(xiàn)為將生物系統(tǒng)構(gòu)造和生命活動過程融合到技術(shù)創(chuàng)新的設(shè)計思想中去。當前仿生結(jié)構(gòu)和力學的研究在國際上受到高度關(guān)注，研制微型飛行器，機器昆蟲和機器魚等正形成熱潮。在新材料研究方面，世界各國也都將目標放在模仿生物界的結(jié)構(gòu)，如海洋殼類構(gòu)造、蜘蛛絲、植物表面超微結(jié)構(gòu)、動物角趾皮膚等等。
仿生學是多學科的交叉，需要多學科的專家，尤其是生命科學家和工程技術(shù)專家的共同關(guān)注與參與。專家呼吁：要將仿生學的發(fā)展放在國家重要戰(zhàn)略地位加以考慮，把握21世紀國際仿生學的發(fā)展方向和前沿，加強原始創(chuàng)新研究，從仿生結(jié)構(gòu)與力學，仿生材料與微納系統(tǒng)，仿生功能器件及控制，分子仿生，神經(jīng)和信息科學等五大“仿生科學與技術(shù)”系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究方向，建立復(fù)雜生物體系的研究與發(fā)現(xiàn)體系。在仿生材料,仿生工藝，仿生機械，仿生功能器件，微納米仿生技術(shù)，仿生傳感器，基因仿生工程，組織仿生工程，生物膜仿生工程和人工智能等10個前沿領(lǐng)域，加強仿生研究和產(chǎn)業(yè)孕育。

學習生物學的意義是什么?
1. 生物學與人類生活的多個方面緊密相關(guān)。這門基礎(chǔ)科學傳統(tǒng)上支撐著農(nóng)學和醫(yī)學，涉及種植、畜牧、漁業(yè)、醫(yī)療、制藥和衛(wèi)生等領(lǐng)域。隨著理論和方法的發(fā)展，生物學的應(yīng)用范圍已擴大到食品、化工、環(huán)境保護、能源和冶金工業(yè)等。2. 食物問題與人口問題密切相關(guān)。在發(fā)展中國家中，食物短缺是一個長期且嚴重的問題...

中學生學習生物學的意義是什么?
第一，學習生物學可以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和科學思維能力。生物學是一門涉及廣泛、深度較大的學科，學習生物學需要學生具備較強的分析、綜合和創(chuàng)新能力，通過實驗和研究生物現(xiàn)象來培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。第二，學習生物學可以促進學生對生命的尊重和保護意識。生命是寶貴的財富，學習生物學可以讓學生了解到生命的...

學生是做什么的
學生的主要任務(wù)是學習，在學校里學習專業(yè)知識，專業(yè)基礎(chǔ)知識包括課本中的理論知識，通過學習這些掌握必備的專業(yè)基礎(chǔ)，為以后進入相關(guān)領(lǐng)域做準備，這樣才能提升自我，增加知識儲備，學習包括很多，包括學習課堂上老師講授的學業(yè)知識，還包括課堂以外學習到的知識，課堂以外的知識包括包括人生哲理，做人做事的方式方法...

生物技術(shù)怎么樣
02——專業(yè)介紹生物技術(shù)這個專業(yè)主要是研究現(xiàn)代生物學和生物技術(shù)的基本理論、基本知識和基本技能，包括分子生物學、微生物學、基因工程、發(fā)酵工程及細胞工程等方面，主要利用生物體的物質(zhì)來改進產(chǎn)品、改良植物和動物、或為特殊用途而培養(yǎng)微生物。常見的克隆、基因重組技術(shù)、生物疫苗培育皆隸屬于此。生物學實驗...

生物化學專業(yè)是學什么的?有什么職業(yè)?
生物化學，顧名思義是研究生物體中的化學進程的一門學科，常常被簡稱為生化；主要用于研究細胞內(nèi)各組分，如蛋白質(zhì)、糖類、脂類、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，而對于化學生物學來說，則著重于利用化學合成中的方法來解答生物化學所發(fā)現(xiàn)的相關(guān)問題。生物學專業(yè)畢業(yè)生（Biochemiker）大多數(shù)是在高校和研究...

學生物有前途嗎
學的東西都是一些科普類或者了解性的內(nèi)容,比如高中生物的那些介紹性內(nèi)容,我們?nèi)昙墝W的都是專業(yè)課,但所謂的專業(yè)課就都是些了解性,或者介紹性的內(nèi)容。四年級:實驗,非常基礎(chǔ)的實驗,老師做一遍,學生跟著來一遍,寫畢業(yè)論文。有腦子的到處實習考慮轉(zhuǎn)行問題,沒腦子的就渾渾噩噩的被保研了。研究生:比較深的科普內(nèi)容...

高中生物老師一般都是一般都是學什么專業(yè)的
生物科學涉及領(lǐng)域相當廣闊，包括植物學、動物學、微生物學、神經(jīng)學、生理學、組織學、解剖學等等，主要研究生物的結(jié)構(gòu)、生理行為和生物起源、進化與遺傳發(fā)育等，例如：人體組織結(jié)構(gòu)、人類基因遺傳、細菌培養(yǎng)、基因工程等。課程體系學科基礎(chǔ)課程《高等數(shù)學》，《無機化學》，《有機化學》，《分析化學》，《...

下學是什么意思
下學通常指的是學生在一學期或?qū)W年結(jié)束后離校回家或放假的時間。它標志著學生完成了當前學期或?qū)W年的學業(yè)任務(wù)，暫時脫離了學習環(huán)境，回歸到家庭生活中。一、下學的含義和背景下學一詞源于教育機構(gòu)的行事歷程，用以指代學生結(jié)束一段學習期間后的行為。在傳統(tǒng)的學院制度下，學生一般會在每學期末或?qū)W年末離開...

大學生的主要任務(wù)是什么?
大學生在大學的主要任務(wù)是學習人的一生都離不開學習，我們從生下來，就已經(jīng)開始學習了，人一生學習可以分為四個階段:1學前期(嬰幼兒時期):學習怎么表達自己的感受，怎么走路、吃飯等等，學習一下人的基本技能 2上學期(從小學到你研究生或者更好的學位):學習理論知識，學習怎么和他人相處，學習在社會...

學生的含義是什么?難道真的是學者生存嗎?
首先，學生的含義是指正在接受教育的年輕人。學生的任務(wù)是通過學習和探索，積累知識和技能，并通過實踐運用所學知識來解決現(xiàn)實問題。在這個過程中，學生需要不斷提高自己的自我管理和組織能力。并且學生并不僅僅是學習者，而是學者生存的一部分。在古代，學者曾經(jīng)是社會的中堅力量，他們通過學習和思考，為社會...

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