大自然手抄报内容参考资料

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苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒） 是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目 前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一 种“复眼”，由3000多只小眼组成，人们模仿它制成了 “蝇眼透镜” “蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它 作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。 这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大 大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途 很多。

自然界形形色色的生物，都有着怎样的奇异本领？它们的种种本领， 给了人类哪些启发？模仿这些本领，人类又可以造出什么样的机器？ 这里要介绍的一门新兴科学一一仿生学。

鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成 而飞

之，三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔 在空中。早在四百多年前，意大利人利奥那多?达?芬奇和他的助手 对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。 设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。

以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试，可以认为是人类仿生的 先驱，也是仿生学的萌芽。 【发人深省的对比】

人类仿生的行为虽然早有雏型，但是在 20世纪40年代以前，人们并 没有自觉地把生物作为设计思想和创造发明的源泉。科学家对于生物 学的研究也只停留在描述生物体精巧的结构和完美的功能上。而工程 技术人员更多的依赖于他们卓越的智慧，辛辛苦苦的努力，进行着人 工发明。他们很少有意识的向生物界学习。但是，以下几个事实可以 说明：人们在技术上遇到的某些难题，生物界早在千百万年前就曾出 现，而且在进化过程中就已解决了，然而人类却没有从生物界得到应 有的启示。

首先是对生物原型的研究。根据生产实际提出的具体课题，将研究所 得的生物资料予以简化，吸收对技术要求有益的内容，取消与生产技 术要求无关的因素，得到一个生物模型；第二阶段是将生物模型提供 的资料进行数学分析，并使其内在的联系抽象化，用数学的语言把生 物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型；最后数学模型制造出可 在工程技术上进行实验的实物模型。当然在生物的模拟过程中，不仅 仅是简单的仿生，更重要的是在仿生中有创新。经过实践一一认识一一 再实践的多次重复，才能使模拟出来的东西

越来越符合生产的需要。 这样模拟的结果，使最终建成的机器设备将与生物原型不同，在某些 方面甚上超过生物原型的能力。例如今天的飞机在许多方面都超过了 鸟类的飞行能力，电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速 而可靠。 仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特 点，就是整体性。从仿生学的整体来看，它把生物看成是一个能与内 外环境进行联系和控制的复杂系统。它的任务就是研究复杂系统内各 部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态。生物最基本的特征 就是生物的自我更新和自我复制，它们与外界的联系是密不可分的。 生物从环境中获得物质和能量，才能进行生长和繁殖；生物从环境中 接受信息，不断地调整和综合，才能适应和进化。长期的进化过程使 生物获得结构和功能的统一，局部与整体的协调与统一。仿生学要研 究生物体与外界刺激（输入信息）之间的定量关系，即着重于数量关 系的统一性，才能进行模拟。为达到此目的，采用任何局部的方法都 不能获得满意的效果。因此，仿生学的研究方法必须着重于整体。

仿生学的研究内容是极其丰富多彩的，因为生物界本身就包含着成千 上万的种类，它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。自从 仿生学问世以来的二十几年内，仿生学的研究得到迅速的发展，且取 得了很大的成果。就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生、建筑仿 生、化学仿生等。随着现代工程技术的发展，学科分支繁多，在仿生 学中相应地开展对口的技术仿生研究。例如：航海部门对水生动物运 动的流体力学的研究；航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定 位与导航；工程建筑对生物力学的模拟；无线电