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生物的啟示——仿生學的誕生

2009-06-21 18:53:57     下載試卷     標簽:生物

  不要以為“狗改不了吃屎”,就認為狗不辨香臭。其實狗鼻子相當靈敏,能嗅出200萬種不同濃度的氣味。腹蛇和響尾蛇能感受到0.001℃的溫度變化,鯰魚有10萬個味蕾(人只有9000個)。連聲名狼籍的蒼蠅,也有奇特的本領,它的楫翅是天然的導航儀,它的眼睛是由3000多只小眼組成……人們從生物的這些特異功能上受到啟發(fā),從而模仿制出了“電子鼻”“振動陀螺儀”和“蠅眼透鏡”,來為人類服務,這就是誕生于20世紀60年代的一門新興學科-仿生學。

  仿生學是向生物學習的科學,是人們有意識地將自然原理加以推廣應用的一種思維方法。從生物的結構想到人工產品的結構——人們創(chuàng)造了類似茅草的鋸子,制成了類似蛋殼的屋頂,建成了類似大樹的電視塔。從生物的行為中得到啟示——學者們研究袋鼠的育兒行為(把幼鼠放進育兒袋中),美國醫(yī)學家研制出模仿袋鼠袋的裝置,拯救了世界上無數(shù)早產兒。從生物的習性中發(fā)現(xiàn)其中的價值——英國女人類學家古多你在坦桑尼亞的森林中發(fā)現(xiàn)猩猩每天要到較遠地方去吃幾片阿斯辟亞灌木的樹葉,經過對葉子的化驗、分析,從中提煉出有效成份生產出高效殺菌劑。從生物的形態(tài)特征中,啟示了人們仿制出魚雷艇。

  近30年來,人們向生物系統(tǒng)索取設計藍圖,使軍事、化工、機械、建筑等科學領域發(fā)生了根本性的變化,新事物層出不窮:從雪地行走的企鵝,人們發(fā)現(xiàn)了越野汽車;利用六角形結構蜜蜂窩,生產出了蜂窩材料;從青蛙突出的眼睛,制造了電子蛙眼等。

  科學家們又想到,目前飛機雖飛得高,但在陡然起飛,向上飛升方面不如昆蟲;核潛艇的航速還比不上海脈……,今天,通過仿生學一定會揭開更多的生物界奧秘,在21世紀將會解決一些重要的科學難題。

  生物對建筑的啟示

  北極熊的“御寒外套”啟示科學家進行節(jié)能建筑的研究,法國建立了第一批示范性試驗性透明熱防護系統(tǒng);英國建筑師根據(jù)蜘蛛網(wǎng)原理,為土耳其的伊斯坦布爾足球俱樂部設計出一座帶屋頂?shù)目磁_;津巴布韋建筑師根據(jù)白蟻巢(cháo)穴調溫的原理建立了一座新型的節(jié)能大樓;英國建筑師約瑟根據(jù)王蓮葉片結構,設計建造了一座頂棚(péng)跨度極大的展覽廳,整個建筑很有特點,既結構輕巧,又明亮壯觀,還經濟耐用。

  動物的定向與導航,對于研制新的航空和航海導航儀有很大的幫助。如海龜游出幾兆米外,3年后仍可游回原產卵地。海龜?shù)膶Ш较到y(tǒng)正在成為航天、航空、航海等研究工作的重點。

  酶學仿生也是人們研究的重點。模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。氫是無污染的能源物質,利用光合作用獲得氫能源,將引起動力工業(yè)的革命。

  “機器人”有應用生物電流的技術裝置——假手。假手不僅能做動作,而且能夠隨環(huán)境的變化而自動調整動作。
 

來源:網(wǎng)絡

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