- 关于探索的名人故事
- 人类有哪些从动物身上受到启示得到的发明
- 《生物入侵者》的原文!
- 人类从动物中得到了哪些发明只要一种
- 从动植物身上得到的启示作文,要350字以
- 有关生物链的故事,
- 有关仿生学的例子
- 美国海军F
关于探索的名人故事
富兰克林的故事
1746年,一位英国学者在波士顿利用玻璃管和莱顿瓶表演了电学实验.富兰克林怀着极大的兴趣观看了他的表演,并被电学这一刚刚兴起的科学强烈地吸引住了.随后富兰克林开始了电学的研究.富兰克林在家里做了大量实验,研究了两种电荷的性能,说明了电的来源和在物质中存在的现象.在十八世纪以前,人们还不能正确地认识雷电到底是什么.当时人们普遍相信雷电是上帝发怒的说法.一些不信上帝的有识之士曾试图解释雷电的起因,但都未获成功,学术界比较流行的是认为雷电是“气体爆炸”的观点.
在一次试验中,富兰克林的妻子丽德不小心碰到了莱顿瓶,一团电火闪过,丽德被击中倒地,面色惨白,足足在家躺了一个星期才恢复健康.这虽然是试验中的一起意外事件,但思维敏捷的富兰克林却由此而想到了空中的雷电.他经过反复思考,断定雷电也是一种放电现象,它和在实验室产生的电在本质上是一样的.于是,他写了一篇名叫《论天空闪电和我们的电气相同》的论文,并送给了英国皇家学会.但富兰克林的伟大设想竟遭到了许多人的嘲笑,有人甚至嗤笑他是“想把上帝和雷电分家的狂人”.
富兰克林决心用事实来证明一切.1752年6月的一天,阴云密布,电闪雷鸣,一场暴风雨就要来临了.富兰克林和他的儿子威廉一道,带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带.富兰克林高举起风筝,他的儿子则拉着风筝线飞跑.由于风大,风筝很快就被放上高空.刹那,雷电交加,大雨倾盆.富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线,父子俩焦急的期待着,此时,刚好一道闪电从风筝上掠过,富兰克林用手靠近风筝上的铁丝,立即掠过一种恐怖的麻木感.他抑制不住内心的激动,大声呼喊：“威廉,我被电击了!”随后,他又将风筝线上的电引入莱顾瓶中.回到家里以后,富兰克林用雷电进行了各种电学实验,证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质.富兰克林关于天上和人间的电是同一种东西的假说,在他自己的这次实验中得到了光辉的证实.
风筝实验的成功使富兰克林在全世界科学界的名声大振.英国皇家学会给他送来了金质奖章,聘请他担任皇家学会的会员.他的科学著作也被译成了多种语言.他的电学研究取得了初步的胜利.然而,在荣誉和胜利面前,富兰林没有停止对电学的进一步研究.1753年,俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,不幸被雷电击死,这是做电实验的第一个牺牲者.血的代价,使许多人对雷电试验产生了戒心和恐惧.但富兰克林在死亡的威胁面前没有退缩,经过多次试验,他制成了一根实用的避雷针.他把几米长的铁杆,用绝缘材料固定在屋顶,杆上紧拴着一根粗导线,一直通到地里.当雷电袭击房子的时候,它就沿着金属杆通过导线直达大地,房屋建筑完好无损.1754年,避雷针开始应用,但有些人认为这是个不祥的东西,违反天意会带来旱灾.就在夜里偷偷地把避雷针拆了.然而,科学终于将战胜愚昧.一场挟有雷电的狂风过后,大教堂着火了；而装有避雷针的高层房屋却平安无事.事实教育了人们,使人们相信了科学.避雷针相继传到英国、德国、法国,最后普及世界各地.
富兰克林对科学的贡献不仅在静电学方面,他的研究范围极其广泛.在数学方面,他创造了八次和十六次幻方,这两种幻方性质特殊,变化复杂,至今尚为学者称道；在热学中,他改良了取暖的炉子,可以节省四分之三燃料,被称为“富兰克林炉”；在光学方面,他发明了老年人用的双焦距眼镜,戴上这种眼镜既可以看清近处的东西,也可看清远处的东西.他和剑桥大学的哈特莱共同利用醚的蒸发得到负二十五度（摄氏）的低温,创造了蒸发致冷的理论.此外,他对气象、地质、声学及海洋航行等方面都有研究,并取得了不少成就.
苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把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.苍蝇的嗅觉特别灵敏,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”——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”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑.大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质.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,根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪.这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇.就是把非常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；分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报.这种仪器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
自从人类发明了电灯,生活变得方便、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浪费掉了,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自然.
在自然界中,有许多生物都能发光,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1 500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和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高.因此,生物光是一种人类理想的光.
科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部.这个发光器由发光层、透明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酶两种物质.在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光.萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程.
早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化.近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素.由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满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,作为安全照明用.
电鱼与伏特电池
自然界中有许多生物都能产生电,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”.
各种电鱼放电的本领各不相同.放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗.中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生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.
电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究, 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官.这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的.由于电鱼的种类不同,所以发电器的形状、位置、电板数都不一样.电鳗的发电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐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;电鲶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.
电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣.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.因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”.对电鱼的研究,还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那幺,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化有一定关系.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,又叫海蜇,是一种古老的腔肠动物,早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了.这种低等动物有预测风暴的本能,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8—13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.仿生学家发现,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测仪,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,就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度.这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义
人类有哪些从动物身上受到启示得到的发明
在我国,早就有着模仿生物的事例.相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害；四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车.古代...
《生物入侵者》的原文!
第六课 生物入侵者
选自义务教育课程标准实验教科书《语文》八年级上册.
当你在路边草地或自家庭院里发现一两只从未见过的甲虫时,你肯定不会感到惊讶.但在生物学家和生态学家们看来,这或许不是件寻常小事.专家们把这种原本生活在异国他乡、通过非自然途径到新的生态环境中的“移民”称为“生物入侵者”——它们不仅会破坏某个地区原有的生态系统,而且还可能给人类社会造成难以估量的经济损失.
在人类文明的早期,陆路和航海技术尚不发达,自然界中的生态平衡并没有受到太大的破坏.在自然条件下,一颗蒲公英的种子可能随风飘荡几千米后才会落地,如果各种条件适合,它会在那里生根、发芽、成长；山间溪水中的鱼虾可能随着水流游到大江大河中安家落户……凡此种种,都是在没有人为干预的条件下缓慢进行的,时间和空间跨度都非常有限,因此不会造成生态系统的严重失衡.
如果一种物种在新的生存环境中不受同类的食物竞争以及天敌伤害等诸多因素制约,它很可能会无节制地繁殖.1988年,几只原本生活在欧洲大陆的斑贝（一种类似河蚌软体动物）被一艘货物带到北美大陆.当时,这些混杂在仓底货物中的“者”并没有引起当地人的注意,它们被随便丢弃在五大湖附近的水域中.然而令人始料不及的是,这里竟成了斑贝的“天堂”.由于没有天敌的制约,斑贝的数量便急剧增加,五大湖内的疏水管道几乎全被它们“占领”了.到目前为止,人们为了清理和更换管道已耗资数十亿美元.来自亚洲的天牛和南美的红蚂蚁是另外两种困扰美国人的“入侵者”,前者疯狂破坏芝加哥和纽约的树木,后者则专门叮咬人畜,传播疾病.
“生物入侵者”在给人类造成难以估量的经济损失的同时,也对被入侵地的其他物种以及物种多样性构成极大威胁.二战期间,棕树蛇随一艘军用货船落户关岛,这种栖息在树上的爬行动物专门捕食鸟类,偷袭鸟巢,吞食鸟蛋.从二战至今,关岛本地的11种鸟类中已有9种被棕树蛇赶尽杀绝,仅存的两种鸟类的数量也在与日俱减,随时有绝种的危险.一些生物学家在乘坐由关岛飞往夏威夷岛的飞机上曾先后6次看到棕树蛇的身影.他们警告说,夏威夷岛上没有任何可以扼制棕树蛇繁殖的天敌,一旦棕树蛇在夏威夷安家落户,该岛的鸟类将在劫难逃.许多生物学家和生态学家将“生物入侵者”的增多归罪于日益繁荣的国际贸易,事实上许多“生物入侵者”正是搭乘跨国贸易的“便车”达到“”的目的的.以目前全球新鲜水果和蔬菜贸易为例,许多昆虫和昆虫的附着在这些货物上,其中包括危害极大的害虫,如地中海果蝇等.尽管各国海关动植物检疫中心对这些害虫严加防范,但由于进出口货物数量极大,很难保证没有漏网之“虫”.此外,跨国宠物贸易也为“生物入侵者”提供了方便.近年来,由于引进五彩斑斓的观赏鱼而给某些地区带来霍乱病源的消息时常见诸报端.一些产自他乡的宠物,如蛇、蜥蜴、山猫等,往往会因主人的疏忽或被遗弃而逃出,为害一方.
一些生物学家指出,一旦某种“生物入侵者”在新的环境中站稳脚跟并大规模繁殖,其数量将很难控制.即使在科学技术高度发达的今天,面对那些适应能力和繁殖能力极强的动植物,人们仍将束手无策.
生物学和生态学界的一些学者主张人类不应该过多地干预生物物种的迁移过程,因为失衡是暂时的,一个物种在新的环境中必然遵循物竞天择的法则.“生物入侵者”并不是都能够生存下来,能够生存下来的就是强者,即使生态系统中的强者也同样受到该系统中各种因素的制约,不可能为所欲为,因此,自然界的平衡最终会得以实现.然而更多的学者则持反对意见,他们认为自然调节的过程是非常漫长的,如果听任“生物入侵者”自由发展,许多本土物种将难逃绝种厄运,自然界的物种多样性将受到严重破坏.另外,“生物入侵者”给人类社会造成的经济损失是惊人的.仅在美国,每年由“生物入侵者”造成的经济损失就高达两千多亿美元,面对这样的天文数字,人们岂能无动于衷?
目前,世界上许多国家已开始认识到这一问题的严重性,并采取了相应的措施.例如,美国众议院已于1996年通过了一项议案,要求各有关机构加强对有可能夹带外来物种的交通工具的监控,为此,美国正在酝酿一个跨部门的监控计划.
人类从动物中得到了哪些发明只要一种
蝙蝠——雷达
海豚——流线型设计
蜜蜂——照相机
乌贼与侧壁气垫船 乌贼是一种快速海洋动物,素有海上火箭之称,它最大时速可达一百五十公里,这主要靠它那简单的结构和那安全可靠的高速喷水推进器.人们模仿它制作成有喷水推进器的侧壁气垫船,每秒可达四十米,能在不足一米深的浅水中飞速航行.
蝴蝶与卫星控温系统 遨游太空的人造地球卫星,当受到阳光的强烈辐射时,很容易“烤”或“冻”坏卫星上的各种精密仪器、仪表.在蝴蝶的身体表面生长着一层细小的鳞片,这些鳞片有调节体温的作用.拜蝴蝶为师,科学家为人造卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞片的控温系统.
蝙蝠与盲人眼镜 蝙蝠在黑暗中能判断障碍物的距离,是因为它能发射一种超声波,并且身上又有接受这种超声波的“雷达装置”,由此来准确辨别障碍物及其位置.科学家们据此研制出了超声波眼镜,给盲人带来福音.
萤火虫与闪光灯 萤火虫把化学能转变成光能的效率,几乎达到百分之一百,而普通电灯的效率只有百分之六左右.萤火虫的萤光发出的热,则只有一摄氏度的四十万分之一.随着对萤火虫发光的深入研究,人们利用光源制作了应用于矿井的闪光灯和水下照明灯.
海鲎马蹄蟹鲎读音hòu与电视摄像机
海鲎的背壳上长着两双眼睛,两侧还长着一千双复眼.当它发现鱼的黑影时,能用突出边框的办法增大目标的清晰度,从而获得鱼体的轮廓.人们模仿鲎眼的原理,研制成了电视摄像机.
从动植物身上得到的启示作文,要350字以
只能给提示咯...
写的话.你自己组织吧..
现在科学里有一门专门的仿生学..你百度一下.可以找到很多例子的.
苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把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.苍蝇的嗅觉特别灵敏,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”——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”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑.大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质.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,根据苍蝇嗅觉器官的结构和功能,仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪.这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇.就是把非常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；分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报.这种仪器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
自从人类发明了电灯,生活变得方便、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浪费掉了,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自然.
在自然界中,有许多生物都能发光,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1 500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和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高.因此,生物光是一种人类理想的光.
科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部.这个发光器由发光层、透明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酶两种物质.在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光.萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程.
早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化.近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素.由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满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,作为安全照明用.
电鱼与伏特电池
自然界中有许多生物都能产生电,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”.
各种电鱼放电的本领各不相同.放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗.中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生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.
电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究, 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官.这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的.由于电鱼的种类不同,所以发电器的形状、位置、电板数都不一样.电鳗的发电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐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;电鲶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.
电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣.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.因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”.对电鱼的研究,还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官,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
在自然界中,水母,早在5亿多年前,它们就以经在海水里生活了.“但是,水母跟顺风耳又有什么关系呢?”人们肯定会问这样一个问题．因为,水母在风暴来临之前,就会成群结队地游向大海,就预示风暴既将来临.但是,这又与“顺风耳”有什么关系呢?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8～13赫）,是风暴来临之前的预告．这种次声波,人耳是听不到的,而对水母来说却是易如反掌．科学家经过研究发现,水母的耳朵里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有块小小的听石．
科学家仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官．
技能训练长颈鹿与宇航员失重现象
长颈鹿之所以能将血液通过长长的颈输送到头部,是由于长颈鹿的血压很高.据测定,长颈鹿的血压比人的正常血压高出2倍.这样高的血压为什么不会使长颈鹿患脑溢血而死亡呢?这与长颈鹿身体的结构有关.首先,长颈鹿血管周围的肌肉非常发达,能压缩血管,控制血流量；同时长颈鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧,利于下肢的血液向上回流.科学家由此受到启示,在训练宇航员对,设置一种特殊器械,让宇航员利用这种器械每天锻炼几小时,以防止宇航员血管周围肌肉退化；在宇宙飞船升空时,科学家根据长颈鹿利用紧绷的皮肤可控制血管压力的原理,研制了飞行服——“抗荷服”.抗荷服上安有充气装置,随着飞船速度的增高,抗荷服可以充入一定量的气体,从而对血管产生一定的压力,使宇航员的血压保持正常.同时,宇航员腹部以下部位是套入抽去空气的密封装置中的,这样可以减小宇航员腿部的血压,利于身体上部的血液向下肢输送.
蛋壳与薄壳建筑
蛋壳呈拱形,跨度大,包括许多力学原理.虽然它只有2 mm的厚度,但使用铁锤敲砸也很难破坏它.建筑学家模仿它进行了薄壳建筑设计.这类建筑有许多优点：用料少,跨度大,坚固耐用.薄壳建筑也并非都是拱形,举世闻名的悉尼歌剧院则像一组泊港的群帆.
-- 结构构件
对于构件,在截面面积相同的情况下,把材料尽可能放到远离中和轴的位置上,是有效的截面形状.有趣的是,在自然界许多动植物的组织中也体现了这个结论.例如：“疾风知劲草”,许多能承受狂风的植物的茎部是维管状结构,其截面是空心的.支持人承重和运动的骨骼,其截面上密实的骨质分布在四周,而柔软的骨髓充满内腔.在建筑结构中常被采用的空心楼板、箱形大梁、工形截面钣梁以及折板结构、空间薄壁结构等都是根据这条结论得来的.
-- 斑马
斑马生活在非洲大陆,外形与一般的马没有什么两样,它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色.在所有斑马中,细斑马长得最大最美.它的肩高140-160厘米,耳朵又圆又大,条纹细密且多.斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共外,以抵御天敌.人类将斑马条纹应用到军事上是一个是很成功仿生学例子.
昆虫与仿生
昆虫个体小,种类和数量庞大,占现存动物的75％以上,遍布全世界.它们有各自的生存绝技,有些技能连人类也自叹不如.人们对自然资源的利用范围越来越广泛,特别是仿生学方面的任何成就,都来自生物的某种特性,本文简要介绍昆虫与仿生学.（右为家蝇的眼睛）
蝴蝶与仿生 五彩的蝴蝶锦色粲然,如重月纹凤蝶,褐脉金斑蝶等,尤其是萤光翼凤蝶,其后翅在阳光下时而金黄,时而翠绿,有时还由紫变蓝.科学家通过对蝴 蝶色彩的研究,为军事防御带来了极大的裨益.在二战期间,德军包围了格勒,企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施.苏联昆虫学家施万维奇根据当时 人们对伪装缺乏认识的情况,提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理,在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装.因此,尽管德军费尽心机,但格勒的军事 基地仍安然无惹,为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础.根据同样的原理,后来人们还生产出了迷彩服,大大减少了战斗中的伤亡.
人造卫星在太空中由于位 置的不断变化可引起温度骤然变化,有时温差可高达两、三百度,严重影响许多仪器的正常工作.科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调 节体温的启发,将人造卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式,在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝,随温度变化可 调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定,解决了航天事业中的一大难题.
甲虫与仿生 气步甲炮虫自卫时,可喷射出具有恶臭的高温液体 “炮弹”,以迷惑、刺激和惊吓敌害.科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室,分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶.二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶 混合发生化学反应,瞬间就成为100℃的毒液,并迅速射出.这种原理目前已应用于军事技术中.二战期间,德国纳粹为了战争的需要,据此机理制造出了一种功 率极大且性能安全可靠的新型发动机,安装在飞航式导弹上,使之飞行速度加快,安全稳定,命中率提高,英国伦敦在受其轰炸时损失惨重.美事专家受甲虫喷 射原理的启发研制出了先进的二元化武器.这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中,炮弹发射后隔膜破裂,两种毒剂中间体在弹体飞 行的8—10秒内混合并发生反应,在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人.它们易于生产、储存、运输,安全且不易失效.萤火虫可将化学能直接转变成光 能,且转化效率达100%,而普通电灯的发光效率只有6%.人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍,大大节约了能量.另外,根据甲 虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中.
蜻蜓与仿生
蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,井 利用气流产生的涡流来使自己上升.蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/小时.此外,蜻蜒的 飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打.科学家据此结构基础研制成功了直升飞机.飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失 事.蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题.
苍蝇与仿生 昆虫学家研究发现,苍蝇的后翅退化成一对平衡棒.当它飞行时,平衡棒以一定的频率进行机械振动,可以调节翅膀的运动方向,是保持苍蝇身体平 衡的导航仪.科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪,大大改进了飞机的飞行性能LlJ,可使飞机自动停止危险的滚翻飞行,在机体强烈倾斜时还 能自动恢复平衡,即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失.苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼,能看清几乎360.范围内的物体.在蝇眼的启示 下,人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机,在军事、医学、航空、航天上被广泛应用.苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对 数十种气味进行快速分析且可立即作出反应.科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构,把各种化学反应转变成电脉冲的,制成了十分灵敏的小型气体分析仪,目前已广 泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分,使科研、生产的安全系数更为准确、可靠.
蜂类与仿生 蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小 蜂房组成,每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的——菱形钝角109.28’,锐角70.32’完全相同,是最节省 材料的结构,且容量大、极坚固,令许多专家赞叹不止.人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑及制造航天飞 机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料.蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太阳准确定位.科学家据此原理研制成功了偏 振光导航仪,早已广泛用于航海事业中.
其它昆虫与仿生
跳蚤的跳跃本领十分高强,航空专家对此进行了
生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落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模仿.
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器.
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理.
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备.
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼.
白蚁不仅使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.于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一快干胶炮弹.
美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究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,并具有防风和导湿的功能.
根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明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.人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”.科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具.
仿生学是人类一直使用的方法,如模仿海豚皮而构造的“海豚皮游泳衣”、科学家研究鲸鱼的皮肤时,发现其上有沟漕的结构,于是有个科学家就依照鲸鱼皮构造,造成一个薄膜蒙在飞机的表面,据实验可节约能源3%,若全国的飞机都蒙上这样的表面,每年可节约几十亿.又如有科学家研究蜘蛛,发现蜘蛛的腿上没有肌肉,有脚的动物会走,主要是靠肌肉的收缩,现在蜘蛛没有肌肉为什么会走路?经研究蜘蛛不是靠肌肉的收缩进行走路的,而是靠其中的“液压”的结构进行走路,据此人们发明了液压步行机……总之,从自然界得到启迪,模仿其结构进行发明创造.这就是仿生学. 这是我们向自然界学习的一个方面.
附(仿生学现象简表):
1.从令人讨厌的苍蝇身上,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪.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测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义.
5.人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼.这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体.把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高.这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等.特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真.
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上.在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报.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.根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发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等.如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成.
7.模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气.
8.根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机.
9.现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子.
10.屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲.
11.船桨模仿的是鸭的蹼.
12.锯子学的是螳螂臂,或锯齿草.
13.苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣.
14.嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路.
15.壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景.
16.贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上.
17.树叶的排列和悉尼大剧院的建设.
18.潜水艇和鱼的沉浮.
19.响尾蛇能感知附近动物的体温而准确捕获猎物和红外制导空对空响尾蛇导弹.
20.人们根据章鱼发明烟雾弹.
21.根据蛋壳发现拱形的承受力量.
22.飞机飞行时产生的剧烈抖动是根据蜻蜓改善的.
23.变色衣服是学习蝴蝶上的鳞片.
24.防水衣服是仿荷叶造的.
25.鼠标是仿老鼠的.
26.从长颈鹿将血液通过长长的颈从到头部中得到启示,设计出特殊的器械,使宇航员在失重状态下,体内的血液也能正常输送到离心脏较远的下肢.
有关生物链的故事,
1,植物长出的叶和果为昆虫提供了食物,昆虫成为鸟的食物源,有了鸟,才会有鹰和蛇,有了鹰和蛇,鼠类才不会成灾.自然界有相对平衡的生物链,即使被人类改造过的,如城市、乡村,甚至农田 在较长一段时间里,不去人为进行干涉、破坏,生物链也会逐渐趋于平衡. 而且保持一定相对时间. 基于以上理论,烟台流浪猫数量看似确实很多,但是近一段时间应该还是处于生物链 相对平衡时期,猫有比较好的生存环境,繁殖条件,食物来源（包括鼠类、以及人提供的 食物）等. 这样的平衡没有必要进行人为的干涉、破坏（从自然界的角度讲,应该是“没有利”）. 而且如果恶意破坏,可能造成生物链断裂,会出现一些恶性后果. 这也是所谓“顺应天意”、“顺其自然”.
2,生物链指的是：由动物、植物和微生物互相提供食物而形成的相互依存的链条关系.这种关系在大自然中很容易看到.比如：有树的地方常有鸟,有花草的地方常有昆虫.植物、昆虫、鸟和其它生物靠生物链而联系在一起,相互依赖而共存亡.生物链的例子常常就在我们身边,而且使人类受益非浅.比如：植物长出的叶和果为昆虫提供了食物,昆虫成为鸟的食物源,有了鸟,才会有鹰和蛇,有了鹰和蛇,鼠类才不会成灾…….当动物的粪便和尸体回归土壤后,土壤中的微生物会把它们分解成简单化合物,为植物提供养分,使其长出新的叶和果.就这样,生物链建立了自然界物质的健康循环.生物链也可以理解为自然界中的食物链,它形成了大自然中“一物降一物”的现象,维系着物种间天然的数量平衡.人类与大自然也通过食物链而连接着.人的食物主要来自植物和动物.而动植物是从自然环境中得到营养才生长而成的.如果这些动植物含有了来自环境污染的成分,人吃了就有危险.拿水产鱼类来说,如果自然界有了汞的污染,而土壤中的有些微生物可以把汞转变成有机汞,鱼类吃了这样的微生物就会把有机汞储存在身体中,而人吃了这样的鱼,汞就会进入人的神经细胞中,人就会得可怕的水俣病.水俣病是人类污染环境,而污染物最终通过食物链进入人体并严重伤害人的健康的最典型的例子
3当你在路边草地或自家庭院里发现一两只从未见过的甲虫时,你肯定不会感到惊讶.但在生物学家和生态学家们看来,这或许不是件寻常小事.专家们把这种原本生活在异国他乡、通过非自然途径迁移到新的生态环境中的“移民”称为“生物入侵者”它们不仅会破坏某个地区原有的生态系统,而且还可能给人类社会造成难以估量的经济损失.
在人类文明的早期,陆路和航海技术尚不发达,自然界中的生态平衡并没有受到太大破坏.在自然条件下,一颗蒲公英的种子可能随风飘荡几十千米后才会落地,如果各种条件适合,它会在那里生根、发芽、成长；山间溪水中的鱼虾可能随着水流游到大江大河中安家落户……凡此种种,都是在没有人为干预的条件下缓慢进行的,时间和空间跨度都非常有限,因此不会造成生态系统的严重失衡.
如果一个物种在新的生存环境中不受同类的食物竞争以及天敌伤害等诸多因素制约,它很可能会无节制地繁衍.1988年,几只原本生活在欧洲大陆的斑贝(一种类似河蚌的软体动物)被一艘货船带到北美大陆.当时,这些混杂在仓底货物中的“者”并没有引起当地人的注意,它们被随便丢弃在五大湖附近的水域中.然而令人始料不及的是,这里竟成了斑贝的“天堂”.由于没有天敌的制约,斑贝的数量便急剧增加,五大湖内的疏水管道几乎全被它们“占领”了.到目前为止,人们为了清理和更换管道已耗资数十亿美元.来自亚洲的天牛和南美的红蚂蚁是另外两种困扰美国人的 “入侵者”,前者疯狂破坏芝加哥和纽约的树木,后者则专门叮咬人畜,传播疾病.
“生物入侵者”在给人类造成难以估量的经济损失的同时,也对被入侵地的其他物种以及物种的多样性构成极大威胁.二战期间,棕树蛇随一艘军用货船落户关岛,这种栖息在树上的爬行动物专门捕食鸟类,偷袭鸟巢,吞食鸟蛋.从二战至今,关岛本地的11种鸟类中已有9种被棕树蛇赶尽杀绝,仅存的两种鸟类的数量也在与日俱减,随时有绝种的危险.一些生物学家在乘坐由关岛飞往夏威夷的飞机上曾先后6次看到棕树蛇的身影.他们警告说,夏威夷岛上没有任何可以扼制棕树蛇繁衍的天敌,一旦棕树蛇在夏威夷安家落户,该岛的鸟类将在劫难逃.
许多生物学家和生态学家将“生物入侵者”的增多归咎于日益繁荣的国际贸易,事实上许多“生物入侵者”正是搭乘跨国贸易的“便车”达到“”目的的.以目前全球新鲜水果和蔬菜贸易为例,许多昆虫和昆虫的附着在这些货物上,其中包括危害性极大的害虫,如地中海果蝇等.尽管各国海关动植物检疫中心对这些害虫严加防范,但由于进出口货物数量极大,很难保证没有漏网之“虫”.此外,跨国宠物贸易也为“生物入侵者”提供了方便.近年来,由于引进五彩斑斓的观赏鱼而给某些地区带来霍乱病源的消息时常见诸报端.一些产自他乡的宠物,如蛇、蜥蜴、山猫等,往往会因主人的疏忽或被遗弃而逃出藩篱,啸聚山林,为害一方.
一些生物学家们指出,一旦某种“生物入侵者”在新的环境中站稳脚跟并大规模繁衍,其数量将很难控制.即使在科学技术高度发达的今天,面对那些适应能力和繁殖能力极强的动植物,人们仍将束手无策.
生物学和生态学界的一些学者主张人类不应该过多地干预生物物种的迁移过程,因为失衡是暂时的,一个物种在新的环境中必然遵循物竞天择的法则.“生物入侵者”并不是都能够生存下来,能够生存下来的就是强者,即使生态系统中的强者也同样受到该系统中各种因素的制约,不可能为所欲为,因此,自然界的平衡最终会得以实现.然而更多的学者则持反对意见,他们认为自然调节的过程是非常漫长的,如果听任“生物入侵者”自由发展,许多本土物种将难逃绝种厄运,自然界的物种多样性将受到严重破坏.另外,“生物入侵者”给人类社会造成的经济损失是惊人的.仅在美国,每年由“生物入侵者”造成的经济损失就高达两千多亿美元,面对这样的天文数字,人们岂能无动于衷?
目前,世界上许多国家已开始认识到这一问题的严重性,并采取了相应措施.例如,美国众议院已于1996年通过了一项议案,要求各有关机构加强对有可能夹带外来物种的交通工具的监控,为此,美国正在酝酿一个跨部门的监控计划.
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有关仿生学的例子
1.由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪.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...
美国海军F
世上中型三代机，都知道F-16，卖得疯狂，其实美军还有一款专用的舰载机型号F/A-18“大黄蜂”。自1983年装备入役，性能说不上好，也不能说不好，因为美国科技强大的原因，亦被人奉为优秀，其实很中庸，买它的国家很少，不只是海军型号的原因。升级为F/A-18C/D以后，要好一点，凭着强大的电子和先进，长期搭载在“尼米兹”航母上，每每出动，成为干涉地区事务的重要打击工具。
论性能，不比“阵风”，更与歼-15更差之甚远，这是升级为F/A-18E“超级大黄蜂”主要原因哪。升级以后，最大起飞重量从23吨增加到了30吨，航程增加了40%，发动机换成F414，推力从78千牛达到了78千牛，动力十足之下，载弹量也得以从6吨增加到了8吨，嚯，虫子变超虫，的确是威风了许多。
还有一项性能指标，美军海军刻意上心，机体放大了以后，RCS值却减小了四分之一。进气道增加了屏障，边缘采用了锯齿设计，机体外部涂上了一层吸波材料，使用五代机的技术，超虫一跃而跨入了一款四代重型机的行列。
这一改，改得的确很值，五代舰载机F-35C正不知猴年马月才能成熟起来，超虫可以长时间发挥舰载机支撑作用，就是主力中的主力，要不然的话，仅靠F/A-18C/D，还真是撑不下去。回想起来，虫子出生之时，无论中低空性能，都干不过F-16，不是双发设计，得以服役的机会正是微乎其微。不夸大其词，才能看到事件的本来，无论谁的飞机，都一样。
