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2009-06-21 19:02:11 下載試卷 標(biāo)簽:教師 生物
——仿生學(xué)的誕生
不要以為“狗改不了吃屎”,就認(rèn)為狗不辨香臭。其實狗鼻子相當(dāng)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(lǐng),它的楫翅是天然的導(dǎo)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(wù),這就是誕生于20世紀(jì)60年代的一門新興學(xué)科-仿生學(xué)。
仿生學(xué)是向生物學(xué)習(xí)的科學(xué),是人們有意識地將自然原理加以推廣應(yīng)用的一種思維方法。
從生物的結(jié)構(gòu)想到人工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)——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(xué)者們研究袋鼠的育兒行為(把幼鼠放進(jìn)育兒袋中),美國醫(yī)學(xué)家研制出模仿袋鼠袋的裝置,拯救了世界上無數(shù)早產(chǎn)兒。
從生物的習(xí)性中發(fā)現(xiàn)其中的價值——英國女人類學(xué)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(yuǎn)地方去吃幾片阿斯辟里亞灌木的樹葉,經(jīng)過對葉子的化驗、分析,從中提煉出有效成份生產(chǎn)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(shè)計藍(lán)圖,使軍事、化工、機械、建筑等科學(xué)領(lǐng)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(jié)構(gòu)蜜蜂窩,生產(chǎn)出了蜂窩材料;從青蛙突出的眼睛,制造了電子蛙眼等。
科學(xué)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(xué)一定會揭開更多的生物界奧秘,在21世紀(jì)將會解決一些重要的科學(xué)難題。
生物對建筑的啟示
北極熊的“御寒外套”啟示科學(xué)家進(jìn)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(hù)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(shè)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(diào)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(jié)構(gòu),設(shè)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(jié)構(gòu)輕巧,又明亮壯觀,還經(jīng)濟(jì)耐用。
動物的定向與導(dǎo)航,對于研制新的航空和航海導(dǎo)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(chǎn)卵地。海龜?shù)膶?dǎo)航系統(tǒng)正在成為航天、航空、航海等研究工作的重點。
酶學(xué)仿生也是人們研究的重點。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。氫是無污染的能源物質(zhì),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(yīng)用生物電流的技術(shù)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(diào)整動作。
人類的“老師”
——四(7)班賈茹
人類十分善于模仿和學(xué)習(xí),所以大自然里許多動物都成了人類的“老師”。
比如說烏龜。烏龜外殼堅硬,不易受到侵害,當(dāng)它遇到攻擊時,它會用自己的硬殼來保護(hù)自己,很多它的天敵都拿它的硬殼沒辦法。所以烏龜壽命特別長。當(dāng)然,烏龜壽命長還有別的原因,從醫(yī)學(xué)方面來說,烏龜壽命長是因為它的細(xì)胞繁殖代數(shù)較多,而繁殖代數(shù)較少的龜,壽命則不長。人類曾經(jīng)模仿烏龜造出了外殼堅硬的坦克。有了這種坦克,軍隊作戰(zhàn)時所向披靡,無堅不摧。
除了烏龜,豬的嘴也給了人很大的啟發(fā)。細(xì)心的人會發(fā)現(xiàn),防毒面具跟豬嘴很像,這是為什么呢?莫非防毒面具的發(fā)明和豬嘴有關(guān)?事實確實如此.在第一次世界大戰(zhàn)期間,德軍使用化學(xué)毒劑,朝英法聯(lián)軍陣地放毒.結(jié)果致使5萬英法聯(lián)軍士兵中毒死亡,大量野生動物也喪命?墒,這一地區(qū)的野豬卻生存下來。這事引起了科學(xué)家的興趣。經(jīng)考察研究后,發(fā)現(xiàn)當(dāng)野豬聞到強烈的刺激性氣味,就用嘴拱。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們設(shè)計,制造出了防毒面具。防毒面具可以說是模仿豬嘴的一件杰作。
陸地上許多動物都堪稱“人類的老師”,其實,海底也有“老師”。海蟄,是一種極古老的腔腸動物,還是預(yù)報風(fēng)暴最早、最準(zhǔn)確的“順風(fēng)耳”。人們模擬海蜇感受次聲波的器官,設(shè)計成功精確的“水母耳”儀器。這種儀器,可提前15小時左右預(yù)報風(fēng)暴。
我相信,每一種動物身上都有人類可以學(xué)習(xí)的地方,只是我們還未發(fā)現(xiàn)。日后,人類一定還會有更多的發(fā)現(xiàn),更大的發(fā)明!
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