仿生学文章、实例和材料

自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理和重大发明的源泉。 各种各样的生物都经历了一个长期的进化过程，使它们能够适应环境的变化，从而生存和茁壮成长。 劳动创造了人类。

人类以直立的身体、工作的双手和交流情感和思想的语言，在长期的生产实践中促进了神经系统，尤其是大脑的高度发育。 因此，人类的能力和智力是无与伦比的，远远超过生物界的所有分类群。 人类通过利用他们的聪明才智和灵巧的双手通过他们的劳动制造工具，在自然界中获得了更大的自由。

人类的智慧不仅仅局限于观察和理解生物世界，而是利用人类独特的思维和设计能力来模仿生物，通过创造性劳动来提高自己的技能。 鱼有在水中自由出入的能力，所以人们模仿鱼的形状来建造船只，用木桨模仿鳍。 相传早在豫年间，我国古代劳动人民就观察到鱼儿在水中摆动尾巴游动和转动，并在船尾架设木桨。

通过反复观察、模仿和实践，逐渐改为桨舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。 这样，人们就可以让船只自由航行，即使在波涛汹涌的河流中也是如此。

鸟儿张开翅膀，在空中自由飞翔。 据《韩非子》记载，鲁班用竹木造鸟，“飞进去，三天不落”。 然而，人们更喜欢模仿鸟类的翅膀，以便它们可以在空中飞行。

早在400多年前，意大利人列奥纳多·达·芬奇和他的助手们就仔细解剖了鸟类，研究了它们的身体结构，仔细观察了它们的飞行。 设计并制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。

上述发明和模仿生物体结构和功能的尝试，可以看作是人类仿生学的先驱和仿生学的萌芽。

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随着社会的发展，人们对昆虫的各种生活活动掌握了越来越多，也越来越意识到昆虫对人类的重要性，仿生学的应用也越来越广泛。

1.从烦人的苍蝇中，成功模仿了一款非常奇特的小型气体分析仪。 它已安装在航天器的驾驶舱内，以检测机舱内气体的成分。

2.从萤火虫到人造冷光;

3.电动鱼伏特电池;

4、水母顺风耳，模仿水母耳的结构和功能，设计了水母耳风暴仪器，可提前15小时预报风暴，对航行和渔业安全具有重要意义。

5、根据青蛙眼的视觉原理，人们已经成功研制出电子青蛙眼。 这种电子青蛙眼可以识别特定形状的物体，其精度与真正的青蛙眼相同。 在雷达系统中安装电子蛙眼后，雷达的抗干扰能力大大提高。

该雷达系统可以快速准确地识别飞机、舰船、导弹等的特定形状。 特别是，它可以区分真假导弹，防止真与真混淆。

电子青蛙眼也广泛应用于机场和交通干道。 在机场，它可以监控飞机的起飞和降落，如果检测到飞机即将相撞，可以发出警报。 在交通干道中，它可以指导车辆的行驶，防止车辆碰撞的发生。

6.根据蝙蝠超声波定位仪的原理，人们也模仿盲人使用的“探路者”。 该探路者配备了一个超声波发射器，盲人可以携带该发射器来发现电线杆、台阶、桥梁等上的人。 今天，具有类似效果的“超声波眼镜”也被制造出来。

7.模拟蓝藻的不完全光合作用装置将设计成水的仿生光解，从而获得大量的氢气。

8.根据对人体骨骼肌肉系统和生物电控制的研究，模仿了一种人体增强装置——步行机。

9.现代鹤的钩子起源于许多动物的爪子。

10.屋顶波纹模仿动物的鳞甲。

11.桨模仿鱼的鳍。

12.锯子学习螳螂臂或锯草。

13. Xanthium 受到启发发明了魔术贴。

14. 嗅觉敏锐的龙虾为人们制作气味探测器提供了想法。

15. 壁虎脚趾为制造可重复使用的胶带提供了令人鼓舞的前景。

16.贝类产生的胶体及其蛋白质非常坚固，这种胶体可用于从手术缝合到船舶维修的所有领域。

17、蜻蜓-***。

18. 青蛙 - 青蛙眼雷达.

19. 蚊子 - 蚊子斗士。

20.苍蝇 - 苍蝇的眼睛相机。

21.蝴蝶 - 迷彩服。

22.海豚 - 潜艇。

苍蝇是臭名昭著的[臭夫君。".许多人认为苍蝇很烦人，与现代科学技术的事业没有任何联系。 但仿生学将它们联系在一起。

一只灰色的苍蝇停在桌子上。 当你去用手抓住它时。 你会发现你的手还没有落下。 它早已离开了这片[是非之地]。".这一切是怎么发生的？

科学家通过研究苍蝇的眼睛发现。 苍蝇的眼睛由许多六边形的视觉单元组成，即小眼睛。 这种复眼具有很高的时间分辨率。

它将移动的物体分成连续的单镜头。 每只眼睛轮流[值班]。".人们是基于苍蝇复眼的结构。

模仿[苍蝇之眼]"照相机。 它的镜头由 1,329 个粘合在一起的小镜头组成。 分辨率高达每厘米 400 行。

该相机用于复制计算机的微电路。 除此之外。 测量运动物体速度的光学测速仪也被模仿。

苍蝇的眼睛可以看到紫外线。 然而，紫外线对人类和其他热敏成分是不可见的。 所以。

人们再次模仿[紫外线眼]".这[紫外线眼"它在国防中发挥着重要作用。

如前所述，苍蝇正处于关键时刻。 它可以很快脱离危险。 科学家经过研究后发现。

原来是机翼在工作。 翅膀位于苍蝇的后翅位置。 它是在后翅退化后形成的。

形状与哑铃的形状有些相似。 它可以使苍蝇向后[向后驱动]。".飞出[危险区域] 非常快".

它还可以导航身体。 保持飞行方向。 不要兜圈子。

根据这一原理模仿了振动陀螺仪。 这种导航仪现在用于高速飞行的火箭和飞机。 增加了飞机和飞行火箭的稳定性。

苍蝇有敏锐的嗅觉。 根据苍蝇的这一特点，人们模仿气体测试仪器。 它用于检测各种气体。

嗅觉受体只需要与气体接触。 另一方面，味觉感受器必须与物体接触。 苍蝇的嘴和腿上覆盖着毛发。

毛发由两个盐感应细胞组成。 它由葡萄糖感应细胞和水感应细胞组成。 因此。

毛茸茸的对甜味有一种特殊的[爱好]".人们根据这个原则。 仿**糖尿病仪器。

除此之外。 这四个受体细胞中的每一个都可以将它们接收到的信息输入大脑。 当苍蝇与物体接触时。

你可以判断你是否可以吃它。 在此基础上。 还制造了气体分析仪。

它用于分析航天飞机中气体的成分并检测潜艇中的有毒气体。

从上面可以看出。 烦人的苍蝇。 对研究非常有价值。 这对激励人们发展现代科学技术具有重要意义。

自然界中有许多生物可以发电，仅鱼类就有500多种。 人们将这些可以放电的鱼统称为“电鱼”。 各种电鱼放电的能力各不相同。

最强大的放电是电鳐、电鲶鱼和电鳗。 中型电射线可以产生大约 70 伏的电压，而非洲电射线可以产生高达 220 伏的电压; 非洲电鲶鱼可以产生 350 伏的电压; 电鳗可以产生高达500伏的电压，一条南美电鳗可以产生高达880伏的电压，这是电击的冠军，据说可以杀死马这样的大型动物。 电鱼放电的奥秘是什么？

经过对电鱼的解剖学研究，终于发现电鱼体内有一个奇怪的发电器官。 这些发生器由半透明的圆盘状单元组成，称为板或圆盘。 由于电鱼的种类不同，发电机的形状、位置、电板数量也不同。

电鳗的发电机是棱柱形的，位于尾棘两侧的肌肉中; 电射线的发生器形状像扁平的肾脏，排列在身体中线的两侧，共有200万个电板; 电鲶鱼的发电机起源于某种腺体，位于**和肌肉之间，大约有500万个电板。 单块板产生的电压很弱，但是因为板子多，产生的电压就大了。 电鱼的这种非凡能力引起了人们的极大兴趣。

19世纪初，意大利物理学家伏特设计了世界上最早的基于电鱼发电器官的伏特电池。 因为这种电池是以电鱼的天然发电机为基础设计的，所以被称为“人造电器官”。 对电鱼的研究，也给了人们这样的启示：

如果我们能成功模仿一条电鱼的发电器官，那么舰艇和潜艇的动力问题就可以得到很好的解决。

动物仿生学的例子。

电子青蛙眼、锯子等，都是仿生学。

例如，有一种水母，它的耳朵是顺风的。

许多坚固且具有成本效益的建筑都是模仿蛋壳建造的;

模仿袋鼠设计跳车;

电子眼旨在模仿青蛙的眼睛;

从萤火虫到人造冷光。

自从电灯发明以来，生活变得更加方便和丰富。 但电灯只能将一小部分电能转化为可见光，其余的大部分都以热量的形式浪费掉，电灯的热射线对人眼有害。 那么，有没有一种光源只发光而不发热呢？

人类再次将注意力转向自然。

在自然界中，有许多可以发光的生物，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳类动物、昆虫和鱼类等，这些动物发出的光不会产生热量，因此也被称为“冷光”。

在众多发光动物中，萤火虫就是其中之一。 萤火虫大约有1500种，它们的冷光颜色从黄绿色到橙色不等，光线的亮度也各不相同。 萤火虫发出的冷光不仅发光效率高，而且发出的冷光一般都很柔和，非常适合人眼，光的强度也比较高。

因此，生物光是一种非常适合人类的光。

科学家发现，萤火虫的发光装置位于腹部。 该灯具由三部分组成：发光层、透明层和反射层。 发光层有数千个发光细胞，它们都含有两种物质，荧光素和荧光素酶。

在荧光素酶的作用下，荧光素在细胞内水的参与下被氧化时会发出荧光。 萤火虫的发光本质上是将化学能转化为光能的过程。

早在 40 年代，荧光灯就是基于对萤火虫的研究而创造的，这极大地改变了人类照明的来源。 近年来，科学家从萤火虫的发光装置中分离出纯荧光素，后来分离出荧光素酶，然后化学合成荧光素。 由荧光素、荧光素酶、ATP（三磷酸腺苷）和水的混合物组成的生物光源，可在充满**气体的矿井中用作闪光灯。

由于这种光没有电源，也不会产生磁场，因此可以用生物光源照亮它以清除磁性地雷。

如今，人们可以使用混合某些化学物质的方法获得类似于生物光的冷光，用作安全照明。