1.關于仿生學的資料簡單和簡短
仿生學舉16個例子:
1。由令人討厭的蒼蠅,仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。
2。從螢火蟲到人工冷光;
3。電魚與伏特電池;
4。水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。
5。人們根據蛙眼的視覺原理,已研制成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,準確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統后,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而準確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。
6。根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿制了盲人用的“探路儀”。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、臺階、橋上的人等。如今,有類似作用的“超聲眼鏡”也已制成。
7。模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。
8。根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿制了人力增強器——步行機。
9。現代起重機的掛鉤起源于許多動物的爪子。
10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
11。船槳模仿的是魚的鰭。
12。鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。
13。蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。
14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們制造氣味探測儀提供了思路。
15。壁虎腳趾對制造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。
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2.仿生學的例子 簡短的
蝴蝶 五彩的蝴蝶顏色粲然,如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其后翊在陽光下時而金黃,時而翠綠,有時還由紫變藍。
科學家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防御帶來了極大的稗益。在二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防御設施。
蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時人們對偽裝缺乏認識的情況,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理,在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此,盡管德軍費盡心機,但列寧格勒的軍事基地仍然無恙,為贏得最后的勝利奠定了堅實的基礎。
根據同樣的原理,后來人們還生產出了迷彩服,大大減少了戰斗中的傷亡。 人造衛星在太空中由于位置的不斷變化可引起溫度驟然變化,有時溫差可高達兩、三百度,嚴重影響許多儀器的正常工作。
科學家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調節體溫的啟發,將人造衛星的控溫系統制成了葉片反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式,在每扇窗的轉動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲,隨溫度變化可調節窗的開合,從而保持了人造衛星內部溫度的恒定,解決了航天事業中的一大難題。 甲蟲 甲蟲自衛時,可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”,以迷惑、刺激和驚嚇敵害。
科學家將其解剖后發現甲蟲體內有3個小室,分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發生化學反應,瞬間就成為100℃的毒液,并迅速射出。
這種原理目前已應用于軍事技術中。二戰期間,德國納粹為了戰爭的需要,據此機理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發動機,安裝在飛航式導彈上,使之飛行速度加快,安全穩定,命中率提高,英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。
美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發研制出了先進的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產生毒劑的化學物質分裝在兩個隔開的容器中,炮彈發射后隔膜破裂,兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內混合并發生反應,在到達目標的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。
它們易于生產、儲存、運輸,安全且不易失效。螢火蟲可將化學能直接轉變成光能,且轉化效率達100%,而普通電燈的發光效率只有6%。
人們模仿螢火蟲的發光原理制成的冷光源可將發光效率提高十幾倍,大大節約了能量。另外,根據甲蟲的視動反應機制研制成功的空對地速度計已成功地應用于航空事業中。
蜻蜓 蜻蜓通過翅膀振動可產生不同于周圍大氣的局部不穩定氣流,并利用氣流產生的渦流來使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飛行,還能向后和左右兩側飛行,其向前飛行速度可達72公里/小時。
此外,蜻蜓的飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打。科學家據此結構基礎研制成功了直升飛機。
飛機在高速飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飛行時安然無恙,于是人們效仿蜻蜓在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。
為了研究滑翔飛行和碰撞的空氣動力學以及其飛行的效率,一個四葉驅動,用遠程水平儀控制的機動機翼(翅膀)模型被研制,并第一次在風洞內測試了各項飛行參數。 第二個模型試圖安裝一個以更快頻率飛行的翅膀,達到每秒18次震動的速度。
有特色的是,這個模型采用了可變可調節前后兩對機翼之間相差的裝置。 研究的中心和長遠目標,是要研究使用“翅膀”驅動的飛機表現,以及與傳統的螺旋推動器驅動的飛機效率的比較等等。
蒼蠅 家蠅的特別之處在于它的快速的飛行技術,這使得它很難被人類抓住。即使在它的后面也很難接近它。
它設想到了每一種情況,非常小心,并能快速移動。那么,它是怎么做到的呢? 昆蟲學家研究發現,蒼蠅的后翅退化成一對平衡棒。
當它飛行時,平衡棒以一定的頻率進行機械振動,可以調節翅膀的運動方向,是保持蒼蠅身體平衡導航儀。科學家據此原理研制成一代新型導航儀——振動陀螺儀,大在改進了飛機的飛行性能,可使飛機自動停止危險的滾翻飛行,在機體強烈傾斜時還能自動恢復平衡,即使是飛機在最復雜的急轉彎時也萬無一失。
蒼蠅的復眼包含4000個可獨立成像的單眼,能看清幾乎360度范圍內的物體。在蠅眼的啟示下,人們制成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高分辨率照片的蠅眼照像機,在軍事、醫學、航空、航天上被廣泛應用。
蒼蠅的嗅覺特別靈敏并能對數十種氣味進行快速分析且可立即作出反應。科學家根據蒼蠅嗅覺器官的結構,把各種化學反應轉變成電脈沖的方式,制成了十分靈敏的小型氣體分析儀,目前已廣泛應用于宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分,使科研、生產的安全系數更為準確、可靠。
蜂類 蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成,每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成,這些結構與近代數學家精確計算出來的——菱形鈍角109○28',銳角70○32'完全相同,是最節省材料的結構,且容量大、極堅固,令許多專家贊嘆不止。人們仿其構造用各種材料制成蜂巢式夾層結構板,強度大、重量輕、不易傳導聲和熱,是建筑及制造航天飛。
3.仿生學的例子(簡短點)
仿生學 蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它。
可是蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是“天然導航儀”,人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛。
蒼蠅的眼睛是一種“復眼”,由30O0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。
這種照相機已經用于印刷制版和大量復制電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質量。“蠅眼透鏡”是一種新型光學元件,它的用途很多。
魚兒在水中有自由來去的本領,人們就模仿魚類的形體造船,以木槳仿鰭。相傳早在大禹時期,我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉彎,他們就在船尾上架置木槳。
通過反復的觀察、模仿和實踐,逐漸改成櫓和舵,增加了船的動力,掌握了使船轉彎的手段。這樣,即使在波濤滾滾的江河中,人們也能讓船只航行自如。
在第一次世界大戰時期,出于軍事上的需要,為使艦艇在水下隱蔽航行而制造出潛水艇。當工程技術人員在設計原始的潛艇時,是先用石塊或鉛塊裝在潛艇上使它下沉,如果需要升至水面,就將攜帶的石塊或鉛塊扔掉,使艇身回到水面來。
以后經過改進,在潛艇上采用浮箱交替充水和排水的方法來改變潛艇的重量。以后又改成壓載水艙,在水艙的上部設放氣閥,下面設注水閥,當水艙灌滿海水時,艇身重量增加使可它潛入水中。
需要緊急下潛時,還有速潛水艙,待艇身潛入水中后,再把速潛水艙內的海水排出。如果一部分壓載水艙充水,另一部分空著,潛水艇可處于半潛狀態。
潛艇要起浮時,將壓縮空氣通入水艙排出海水,艇內海水重量減輕后潛艇就可以上浮。如此優越的機械裝置實現了潛艇的自由沉浮。
但是后來發現魚類的沉浮系統比人們的發明要簡單得多,魚的沉浮系統僅僅是充氣的魚鰾。鰾內不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧氣進入鰾內或是重新吸收鰾內一部分氧氣來調節魚鰾中氣體含量,促使魚體自由沉浮。
然而魚類如此巧妙的沉浮系統,對于潛艇設計師的啟發和幫助已經為時過遲了。 聲音是人們生活中不可缺少的要素。
通過語言,人們交流思想和感情,優美的音樂使人們獲得藝術的享受,工程技術人員還把聲學系統應用在工業生產和軍事技術中,成為頗為重要的信息之一。自從潛水艇問世以來,隨之而來的就是水面的艦船如何發現潛艇的位置以防偷襲;而潛艇沉入水中后,也須準確測定敵船方位和距離以利攻擊。
因此,在第一次世界大戰期間,在海洋上,水面與水中敵對雙方的斗爭采用了各種手段。海軍工程師們也利用聲學系統作為一個重要的偵察手段。
首先采用的是水聽器,也稱噪聲測向儀,通過聽測敵艦航行中所發出的噪聲來發現敵艦。只要周圍水域中有敵艦在航行,機器與螺旋槳推進器便發出噪聲,通過水聽器就能聽到,能及時發現敵人。
但那時的水聽器很不完善,一般只能收到本身艦只的噪聲,要偵聽敵艦,必須減慢艦只航行速度甚至完全停車才能分辨潛艇的噪音,這樣很不利于戰斗行動。不久,法國科學家郎之萬(1872~1946)研究成功利用超聲波反射的性質來探測水下艦艇。
用一個超聲波發生器,向水中發出超聲波后,如果遇到目標便反射回來,由接收器收到。根據接收回波的時間間隔和方位,便可測出目標的方位和距離,這就是所謂的聲納系統。
人造聲納系統的發明及在偵察敵方潛水艇方面獲得的突出成果,曾使人們為之驚嘆不已。豈不知遠在地球上出現人類之前,蝙蝠、海豚早已對“回聲定位”聲納系統應用自如了。
在利奧那多?達?芬奇研究鳥類飛行造出第一個飛行器400年之后,人們經過長期反復的實踐,終于在1903年發明了飛機,使人類實現了飛上天空的夢想。由于不斷改進,30年后人們的飛機不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類,顯示了人類的智慧和才能。
但是在繼續研制飛行更快更高的飛機時,設計師又碰到了一個難題,就是氣體動力學中的顫振現象。當飛機飛行時,機翼發生有害的振動,飛行越快,機翼的顫振越強烈,甚至使機翼折斷,造成飛機墜落,許多試飛的飛行員因而喪生。
飛機設計師們為此花費了巨大的精力研究消除有害的顫振現象,經過長時間的努力才找到解決這一難題的方法。就在機翼前緣的遠端上安放一個加重裝置,這樣就把有害的振動消除了。
可是,昆蟲早在三億年以前就飛翔在空中了,它們也毫不例外地受到顫振的危害,經過長期的進化,昆蟲早已成功地獲得防止顫振的方法。生物學家在研究蜻蜓翅膀時,發現在每個翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質加厚區——翼眼或稱翅痣。
如果把翼眼去掉,飛行就變得蕩來蕩去。實驗證明正是翼眼的角質組織使蜻蜓飛行的翅膀消除了顫振的危害,這與設計師高超的發明何等相似。
假如設計師們先向昆蟲學習翼眼的功用,獲得有益于解決顫振的設計思想,就可似避免長期的探索和人員的犧牲了。面對蜻蜓翅膀的翼眼,飛機設計師大有相見恨晚之感!蝴蝶 五彩的蝴蝶顏色粲然,如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其后翊在陽光下時而金黃。
4.現在有哪些仿生學
我們每天都與大自然和諧相處,它的神奇與美麗給我們留下了無限的遐想.有許多科學家都從中得到了啟示和靈感,有所發明,有所創造,使我們的生活大大改善. 青蛙的眼睛非常特別,它們看活動的東西非常敏銳,可是看靜止的東西卻非常遲鈍.人們利用青蛙眼睛這一特點,發明了“電子蛙眼”,使機場里的人員能夠準確地指揮飛機的降落. 車前草的葉子是按螺旋形狀排列的,這種排列方式能得到充足的陽光.因此,建筑師依照這種形狀建造的房子也能使每間屋子享受到溫暖的陽光. 人們從大自然中得到的啟示還有很多.例如“從蘋果落地”中發現了“萬有引力定律”;從“長頸鹿的身體結構”發明了“抗荷飛行服”;從“響尾蛇”中發明了“現代夜視儀”…… 由此可見,大千世界,無奇不有,只要我們仔細觀察,勇于探索,就算一株小草,也會有它的奇妙之處,也會帶給我們千百萬個靈感.所以我們在享受大自然的同時,還要去發現觀察其中的許許多多的奧秘,并合理的利用它,為人們提供更多的方便,讓人們的生活更加美好.417大自然是人類最好的老師,如果你細心觀察會收獲不小喲! 比如說:科學家研究青蛙的眼睛,發明電子蛙眼;根據火野豬的鼻子測毒的奇特本領制成了世界上第一批防毒面具;魯班發現一種帶刺的草,發明了鋸子. 蝙蝠是一種哺乳動物,而且是胎生,在夜晚它是夜空里捕捉害蟲的能手,不管是飛得多么快的昆蟲,也逃不過他的眼睛,就說蚊子吧,蚊子身體小巧琳瓏飛起來很快、很輕盈,可要是碰到它的天敵——蝙蝠,它就像慌了手腳的公牛似的,不知道怎么辦才好,永遠都逃不過蝙蝠的手掌心.所以人類就發明了驅蚊燈. 雖然蒼蠅是一種對農作物傷害小的一種害蟲,可人們也從蒼蠅身上得到了啟示. 蒼蠅的眼睛是一種“復眼”,由3000多只小眼組成,人們模仿他制成了“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,用他做鏡頭可以制成“蠅眼照相機”,一次就能照出千百張相同的照片.這種照相機已經用于印刷制版和大量復制電子計算機的微小電路.大大提高了工效和質量. 神奇的 大自然給我們許多的啟示,造福 人類我們要保護大自然 .428字。
5.仿生學的例子,一段話,仔細點
蒼蠅與宇宙飛船 令人討厭的蒼蠅,與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了。
蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。
但是蒼蠅并沒有“鼻子”,它靠什么來充當嗅覺的呢? 原來,蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。[9] 每個“鼻子”只有一個“鼻孔”與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。
若有氣味進入“鼻孔”,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖,送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質。
因此,蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。 仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器官的結構和功能,仿制成一種十分奇特的小型氣體分析儀。
這種儀器的“探頭”不是金屬,而是活的蒼蠅。就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引導出來的神經電信號經電子線路放大后,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的信號,便能發出警報。
這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。 這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體。
利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。 從螢火蟲到人工冷光從螢火蟲到人工冷光 自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。
但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其余大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害于人眼。那么,有沒有只發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。
在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為“冷光。”在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類。
螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高。
因此,生物光是一種人類理想的光。[10] 科學家研究發現,螢火蟲的發光器位于腹部。
這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。
在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程。
早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化。近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,后來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。
由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。由于這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。
現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。電魚與伏特電池 自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500余種 。
人們將這些能放電的魚,統稱為“電魚”。 各種電魚放電的本領各不相同。
放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。
電魚放電的奧秘究竟在哪里?經過對電魚的解剖研究, 終于發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。
由于電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。電鰻的發電器呈棱形,位于尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源于某種腺體,位于皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。
單個電板產生的電壓很微弱,但由于電板很多,產生的電壓就很大了。 電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。
19世紀初,意大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏特電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做“人造電器官”。
對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那么,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。水母的順風耳 在自然界中,水母,早在5億多年前,它們就已經在海水里生活了。
“但是,水母跟順風耳又有什么關系呢?”人們肯定會問這樣一個問題。因為,水母在風暴來臨之前,就會成群結隊地游向大海,就預示風暴既將來臨。
但是,這又與“順風耳”有什么關系呢?原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波(頻率為8~13赫),是風暴來臨之前的預告。這種次聲波,人耳是聽不到的,而對水母來說卻是易如反掌。
科學家經過研究發現,水母的耳朵里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石。 科學家仿照水母。
6.關于仿生學的資料,故事,詞語,句子
仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文“bios”(生命方式的意思)和字尾“nlc”(“具有……的性質”的意思)構成的。
他認為“仿生學是研究以模仿生物系統的方式、或是以具有生物系統特征的方式、或是以類似于生物系統方式工作的系統的科學”。盡管人類在文明進化中不斷從生物界受到新的啟示,但仿生學的誕生,一般以1960年全美第一屆仿生學討論會的召開為標志。
仿生學的研究范圍主要包括:力學仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。 力學仿生,是研究并模仿生物體大體結構與精細結構的靜力學性質,以及生物體各組成部分在體內相對運動和生物體在環境中運動的動力學性質。
例如,建筑上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建筑,模仿股骨結構建造的立柱,既消除應力特別集中的區域,又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結構,把人工海豚皮包敷在船艦外殼上,可減少航行揣流,提高航速; 分子仿生,是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。
例如,在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學結構后,合成了一種類似有機化合物,在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克,便可誘殺雄蟲; 能量仿生,是研究與模仿生物電器官生物發光、肌肉直接把化學能轉換成機械能等生物體中的能量轉換過程; 信息與控制仿生,是研究與模擬感覺器官、神經元與神經網絡、以及高級中樞的智能活動等方面生物體中的信息處理過程。例如根據象鼻蟲視動反應制成的“自相關測速儀”可測定飛機著陸速度。
根據鱟復眼視網膜側抑制網絡的工作原理,研制成功可增強圖像輪廓、提高反差、從而有助于模糊目標檢測的—些裝置。已建立的神經元模型達100種以上,并在此基礎上構造出新型計算機。
模仿人類學習過程,制造出一種稱為“感知機”的機器,它可以通過訓練,改變元件之間聯系的權重來進行學習,從而能實現模式識別。此外,它還研究與模擬體內穩態,運動控制、動物的定向與導航等生物系統中的控制機制,以及人-機系統的仿生學方面。
某些文獻中,把分子仿生與能量仿生的部分內容稱為化學仿生,而把信息和控制仿生的部分內容稱為神經仿生。 仿生學的范圍很廣,信息與控制仿生是一個主要領域。
一方面由于自動化向智能控制發展的需要,另一方面是由于生物科學已發展到這樣一個階段,使研究大腦已成為對神經科學最大的挑戰。人工智能和智能機器人研究的仿生學方面——生物模式識別的研究,大腦學習記憶和思維過程的研究與模擬,生物體中控制的可靠性和協調問題等——是仿生學研究的主攻方面。
控制與信息仿生和生物控制論關系密切。兩者都研究生物系統中的控制和信息過程,都運用生物系統的模型。
但前者的目的主要是構造實用人造硬件系統;而生物控制論則從控制論的一般原理,從技術科學的理論出發,為生物行為尋求解釋。 最廣泛地運用類比、模擬和模型方法是仿生學研究方法的突出特點。
其目的不在于直接復制每一個細節,而是要理解生物系統的工作原理,以實現特定功能為中心目的。—般認為,在仿生學研究中存在下列三個相關的方面:生物原型、數學模型和硬件模型。
前者是基礎,后者是目的,而數學模型則是兩者之間必不可少的橋梁。 由于生物系統的復雜性,搞清某種生物系統的機制需要相當長的研究周期,而且解決實際問題需要多學科長時間的密切協作,這是限制仿生學發展速度的主要原因。
7.《眼睛和仿生學》完整原文
一、教學目的: 1.學習本文說明事物的順序和交錯運用舉例和比較兩種說明事物的方法。
2.了解一些仿生學的知識,激發學生對科學的興趣。 二、教學重點、難點: 1.重點: 課文說明的順序及分析說明、綜合說明等說明方法。
2.難點: 本文主體部分的“橫式結構”及分類說明的結構和方法。 三、教學時數: 兩課時 四、教學步驟: 第一課時 詞語注釋: *明察秋毫:比喻目光敏銳,連極小的事物都能看清。
察:看到。秋毫:秋天崐 鳥獸身上新長的細毛。
*別具一格:另有一種獨特的風格。 輕而易舉: 形容事情容易做。
視野: 眼睛看到的范圍。 仿生學簡介: 仿生學是近一二十年發展起來的一門屬于生物科學與技術科學之間的邊緣崐科學。
它把各種生物系統所具有的功能原理和作用機理作為生物模型進行研究,崐希望在技術發展中能運用這些原理和機理,最后目的是要實現新的技術設計并崐制造出更好的新型儀器、機器等。生物界各種豐富多彩的功能,具有極其復雜崐的精巧的結構,其奇妙程度遠遠超過迄今為止的許多人、物、機器,因此在工崐程科學的進一步發展中,人們需要向生物尋找啟發和進行模擬是很自然的,這崐種努力有廣闊的前景。
探索人和眼睛奧秘的仿生學研究工作,稱為視覺仿生,屬于感覺仿生學范崐圍。感覺仿生學是目前仿生學發展的重點。
課文是根據有關材料改寫的一篇科學說明文,介紹人和動物的眼睛的不同崐結構和功能及從中得到的重要啟示,使讀者對仿生學有了較形象的了解。 課文結構: 第一部分(1─3自然段)概括說明研究各種不同構造的眼睛的意義。
1.以人眼為例,說明眼睛對感知外物的重要作用。 2.說明眼睛感知外物的基本原理。
3.說明各種動物眼睛構造不同及研究它的重要意義。 第二部分(4─14自然段)具體說明對各種構造不同的眼睛的研究情況及已經或崐即將取得的成果。
──主體 第一層(4─9自然段)人眼及動物一般眼睛的研究及意義。 4.人眼的功能及重要參考價值。
5.對人眼的研究已取得和即將取得的成就。 6.青蛙有一雙機能優異的大眼睛。
──特點(過渡) 7.蛙眼的獨特本領。──功能 8.對蛙眼研究已取得和即將取得的成就。
9.鷹眼的特點及由此得到的啟示。 第二層(10─14自然段)復眼的研究和意義。
10.以蜻蜓眼睛的結構特點來說明什么是復眼。(過渡,承上啟下) 11.象鼻蟲復眼的特殊功能。
12.說明什么是太陽的偏振光。 13.蜜蜂復眼研究的運用。
14.復眼的構造對于研究復眼透鏡的啟發作用和取得的成就。 第三部分(15─16自然段)仿生學研究的意義、范圍和任務,并指出感覺仿生學崐已成為目前仿生學的發展重點。
第二課時 寫作特點: 一、本文的說明順序是由一般到特殊,由簡單到復雜: 視覺仿生的依據是眼睛,而人們最熟悉、印象最深刻的,便是人的眼睛。崐所以作者先從人眼的構造和功能及其在仿生學中的意義談起,然后再談其他動崐物的眼睛及其特殊功能。
這樣的說明順序易于為讀者理解。從眼睛的構造來說,崐一般眼睛的構造比復眼要簡單,所以作者先從一般眼睛談起,然后再介紹復眼崐的構造及其在仿生學中的意義。
這樣由淺入深地說明事物,符合人們的認識規崐律。要做到深入淺出,還必須抓住事物的特征。
課文分別介紹了人和蛙、鷹、崐象鼻蟲、蜜蜂、蜻蜓及蒼蠅等動物的眼睛,之所以選這些材料,就是因為它們崐的眼睛有特征,有區別于其它眼睛的獨特構造和功能。仿生學之所以要研究它崐們,原因也在于此。
本文在分析說明的時候,采用了相同的層次結構,即對各崐種眼睛在仿生學中的意義進行分析說明時,都先說明這些眼睛的構造特點或功崐能特點,然后再說明它們對于發展科學技術的啟發。這樣寫眉目清楚,使讀者崐易于掌握。
二、本文的結構特點及說明方法: 課文的整體結構采用“總─分─總”的形式,開頭一至三段是引言部分,崐總提人眼和動物眼睛在構造和功能上各有許多特殊之處,從中得到的啟示對發崐展現代科學技術有重要意義。 四至十四自然段分別介紹了人眼和幾種動物眼睛在仿生學上的作用,最后崐兩自然段,總結概括了仿生學的定義,指出它的任務,介紹了它的研究范圍、崐類別和發展重點。
課文主體部分采用了條分縷析的方法,始終停留在一個平面上舉例介紹了崐人眼和其他動物眼睛的特殊構造、功能及其在仿生學上的作用。這種“橫式”崐結構便于作者較全面地充分介紹豐富的材料,使說明對象的各個部分和側面較崐清晰地展現出來,各并列部分之間有一個由淺入深的問題,結構上有它的內在崐聯系。
橫式結構在寫作時往往運用分類說明的方法,將被說明的對象,按照一定崐的標準,一類一類地加以說明。本文以眼睛為說明對象,以十段為分界和過渡,崐前面說明一般的眼,后面說明復眼。
一般的眼中分別說明人眼(4─5自然段)、崐蛙眼(6─8自然段)、鷹眼(9自然段),復眼中分別說明象鼻蟲眼(11自然段)、崐蜜蜂眼(13自然段)、蜻蜓和蒼蠅眼(14自然段)。這些眼睛的分類主要以構造功崐能為標準,類別的劃分突出了每種眼睛之間的差異,使每種眼睛的特征更加突崐出。
本文交錯運用舉例。
8.選幾個仿生詞造句
1、童年就像一段奇妙的旅途,可以回首遙望,卻難再次走過。
2、人字好寫卻難做,心字簡單卻難懂。
3、威爾遜稱霸崢嶸歲月,但他的倔強卻難以維護和平果實。
4、伊拉克堅持伊拉克的審判權,但美國卻難以答應.
5、礦石中鎢品位雖可得到提高,但采用機械選礦方法卻難以較好回收。
6、但是如今的東園別墅,卻難以再見大戶人家的風范。
7、他走過去彎腰吻她,那么溫柔,那么深情,即使疼痛,卻難將息.
8、這青年面黃肌瘦,但卻難以隱飾練武者所特有的那種逼人豪氣,加之其劍眉大眼挎著一個小提包,更給人以江湖味濃厚的傳奇之感。
9、干略知天機,觀星相查元潁若進大營似有大禍,卻難明言,只可找一辭讓子都勸之,豈知天命不可違,嗚呼奈何?