仿生學(xué)基本概況
來源:本站原創(chuàng) 2010-01-05 17:26:16
仿生學(xué)是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及工程技術(shù)提供新的設(shè)計思想及工作原理的科學(xué)。
仿生學(xué)仿生學(xué)一詞是1960年由美國斯蒂爾根據(jù)拉丁文“bios(生命方式的意思)”和字尾“nlc(‘具有……的性質(zhì)’的意思)”構(gòu)成的。
仿生學(xué)(bionics)在具有生命之意的希臘語bion上,加上有工程技術(shù)涵義的ics而組成的詞。大約從1960年才開始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的機械都優(yōu)越得多,仿生學(xué)就是要在工程上實現(xiàn)并有效地應(yīng)用生物功能的一門學(xué)科。例如關(guān)于信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經(jīng)功能)、自動控制系統(tǒng)等,這種生物體的結(jié)構(gòu)與功能在機械設(shè)計方面給了很大啟發(fā)?膳e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。仿生學(xué)也被認為是與控制論有密切關(guān)系的一門學(xué)科,而控制論主要是將生命現(xiàn)象和機械原理加以比較,進行研究和解釋的一門學(xué)科。
蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它?墒巧n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3000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)。
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