仿生学的例子.docx

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1、仿生学的例子U由令人厌烦的苍蝇，仿制胜利一种特别奇妙的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。2。从萤火虫到人工冷光：3。电鱼与伏特电池：4。水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预料仪，能提前15小时时风暴作出预报，对航海和渔业的平安都有重要意义。5。人们依据蛙眼的视觉原理，己研制胜利一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，精确无误地识别出特定形态的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰实力大大提高。这种雷达系统能快速而精确地识别出特定形态的飞机、舰船和导弹等。特殊是能够区分真假导弹，防止以假乱真。电子蛙眼还广泛应用布机场与交通要道上。

2、在机场，它能监视飞机的起飞与着陆，若发觉飞机将要发生碰撞，能与时发出警报。在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。6。依据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波放射器，盲人带着它可以发觉电杆、台阶、桥上的人等。如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。7。模拟蓝薄的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。8。依据对人体骨胳肌肉系统和生物电限制的探讨，已仿制了人力增加器一一步行机。9。现代起重机的挂钩起源于很多动物的爪子。100屋顶瓦相仿照动物的鳞甲。IK船桨仿照的是鱼的鳍。12。锯子学的是螳揶臂，或锯齿草。13。苍耳屈

3、植物获得灵感独创了尼龙搭扣。14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪供应了思路。15。壁虎脚趾对制造能反复运用的粘性录音带供应了令人鼓舞的前景。16贝用它的蛋白质生成的胶体特别坚固，这样一种肢体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。好运生物学家通过对蛛丝的探讨制造出高级丝线，抗撕断裂着陆伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的仿照。响尾蛇导弹等就是科学家仿照蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装厚的Fj然红外线感知实力的原理，研制开发出来的现代化武器。火箭升空利用的是水母、果鱼反冲原理。科研人员通过探讨变色龙的变色本事，为部队研制出了不少军事伪装装备。科学家探讨青

4、蛙的眼睛，独创了电子蛙眼O白蚁不仅运用胶粘剂建筑它们的土堆，还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们依据同样的原理制造了工作的武器一一块干股炮弹。美国空军通过毒蛇的“热眼”功能，探讨开发出了微型热传感器。我国纺织科技人员利用仿生学原理，借鉴陆地动物的皮毛结构，设计出一种KEG保温面料，并具有防风和导海的功能。依据响尾蛇的颊窝能感觉到O.OO1.C的温度变更的原理，人类独创了跟踪追击的响尾蛇导弹。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。人类仿照警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。科学家依据野猪的卵子测毒的奇妙本事制成了世界上第一批防毒面具雷达：依据蝙蝠的声波定位原理!潜水艇，鱼换气。流

5、水型宜升机，依据蜡蜓形象仿的。“电光鹰眼”一听名字便可猜出肯定是仿照老鹰的眼睛制造出来的。摄像机啊依据蜜蜂的夏眼超声波依据海豚的声参考资料：别人说的回答者：Cjd6383-初学弟子一级3-2411:21仿生学的探讨范围主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与限制仿生等。力学仿生，是探讨并仿照生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以与生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如，建筑上仿照贝壳修造的大跨度薄壳建筑，仿照股骨结构建立的立柱，既消退应力特殊集中的区域，乂可用最少的建材承受最大的载荷。军事上仿照海豚皮肤的沟槽结构，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可削减肮行揣

6、流，提高肮速：分子仿生，是探讨与模拟生物体中旃的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物，在田间捕虫笼中用万分之一微克，便可诱杀雄虫：能量仿生，是探讨与仿照生物电器官生物发光、肌肉干脆把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程；信息与限制仿生，是探讨与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以与高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如依据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定机着陆速度。依据赏复眼视网膜侧抑制网络的工作原理，研制胜利可增加图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的

7、一些装置。已建立的神经元模型达100种以上，并在此基础上构造出新型计算机。仿照人类学习过程，制造出一种称为“感知机”的机器，它可以通过训练，变更元件之间联系的权重来进行学习，从而能实现模式识别。此外，它还探讨与模拟体内稔态，运动限制、动物的定向与导航等生物系统中的限制机制，以与人-机系统的仿生学方面。某些文献中，把分子优生与能量仿生的部分内容称为化学仿生,而把信息和限制仿生的部分内容称为神经仿生。仿生学的范围很广，信息与限制仿生是一个主要领域。一方面由于自动化向智能限制发展的须要，另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段，使探讨大脑已成为对神经科学最大的挑战。人工智能和智能机器人探讨的仿生学

8、方面一一生物模式识别的探讨，大脑学习记忆和思维过程的探讨与模拟，生物体中限制的牢靠性和协调问题等一一是仿生学探讨的主攻方面。限制与信息仿生和生物限制论关系亲密。两者都探讨生物系统中的限制和信息过程，都运用生物系统的模型。但前者的目的主要是构造好用人造硬件系统；而生物限制论则从限制论的一般原理，从技术科学的理论动身，为生物行为寻求说明。最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学探讨方法的突出特点。其目的不在于干脆熨制每一个细微环节，而是要理解生物系统的工作原理，以实现特定功能为中心目的。一般认为，在仿生学探讨中存在下列三个相关的方面：生物原型、数学模型和硬件模型。前者是基础，后者是目的，而数学模型

9、则是两者之间必不行少的桥梁。由于生物系统的困难性，搞清某种生物系统的机制须要相当长的探讨周期，而且解决实际问题须要多学科长时间的亲密协作，这是限制仿生学发展速度的主要缘由。其他生物学分支学科生物学概述、植物学、泡粉学、动物学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、生物分类学、习性学、生理学、细菌学、微生物生理学、微生物遗传学、土壤微生物学、细胞学、细胞化学、细胞遗传学、免疫学、胚胎学、优生学、悉生生物学、遗传学、分子遗传学、生态学、仿生学、生物物理学、生物力学、生物力能学、生物声学、生物化学、生物数学附：部分“仿生学”实例苍蝇与宇宙飞船令人厌烦的苍蝇，与雄伟的航天事业好像风马牛不相与，但仿生学却把

10、它们紧密地联系起来了。苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特殊灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢？原来，苍蝇的“鼻子，一一嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经马上把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑依据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区分出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。仿生学家由此得到启发，依据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制胜利一种特别奇妙的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不

11、是金属,而是活的苍蝇。就是把特别纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发觉气味物质的信号，便能发出警报。这种仪牌已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。从萤火虫到人工冷光自从人类独创了电灯，生活变得便利、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式奢侈掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢？人类又把目光投向了大F1.然。在H然界中，有很

12、多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光”。在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔软，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类志向的光。科学家探讨发觉，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透亮层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光髓两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参加下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光

13、，实质上是把化学能转变成光能的过程。早在40年头，人们依据对萤火虫的探讨，创建了口光灯，使人类的照明光源发生了很大变更。近年来，科学家先是从萤火虫的发光盟中分别出了纯荧光素，后来又分别出了荧光醯，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP（三磷酸腺甘）和水混合而成的生物光源,可在充溢爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为平安照明用。电鱼与伏特电池自然界中有很多生物都能产生电，仅仅是鱼类就有.500余种。人们将这些能放电的鱼，统称为“电鱼”。

14、各种电鱼放电的本事各不相同。放电实力最强的是电解、电觞和电鳗。中等大小的电鳏能产生70伏左右的电压,而非洲电解能产生的电压高达220伏：非洲电舱能产生350伏的电压：电鳗能产生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。电鱼放电的奇妙原委在哪里?经过对电鱼的解剖探讨，最终发觉在电鱼体内有一种奇妙的发电器官。这些发电器是由很多叫电板或电盘的半透亮的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的形态、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈枝形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电解的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板；

15、电鳍的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。电鱼这种非凡的本事,引起了人们极大的爱好。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是依据电鱼的自然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的探讨，还给人们这样的启示：假如能胜利地仿照电色的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。水母的顺风耳“燕子低飞行将雨，蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变更有肯定关系。沿海渔民都知道，生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海，就预示着风暴即将来临。水母

16、，又叫海济，是一种古老的腔肠动物，早在5亿年前,它就漂移在海洋里了。这种低等动物有预料风暴的本能，每当风暴来临前,它就游向大海避难去了。原来，在蓝色的海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波（频率为每秒813次），总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。仿生学家发觉，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时，听石就剌激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预料仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转360的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进的方