观察植物得到启示的作文300字 从哪些动植物身上得到的启示作文600字

从哪些动植物身上得到的启示作文600字  

从哪些动植物身上得到的启示作文600字

鱼和潜水艇
在湛蓝的大海上，出现了一个小黑点，时沉时浮，是鲨鱼，不是，鲸，也不是。越来越近，终于看清它的庐山真面目，那是一艘潜水艇。
在这样茫茫的大海中，如此庞大的潜水艇怎么能时而沉，时而浮，操控自如呢？原来是人们从鱼身上得到了启示。
鱼儿在大海的怀抱里穿梭自如，忽东忽西，忽高忽低，自由畅游，甚至还能在水里做“高难度动作”，难道它有什么特珠功能，使它能在水里随心所欲？为了弄清这个问题，科学家做了许多研究，终于揭开了鱼儿沉浮的祕密。原来鱼的肚子里有一个鳔。鳔有什么用处呢？这个小小的鳔能够帮助鱼浮上来，也能帮助鱼沉下去。鱼要浮上来的时候，鳔里慢慢装满了气，鳔胀大了，鱼摆来摆去，就浮上来了。鱼要沉下去的时候，鳔里的气慢慢地放出来，鳔缩小了，鱼的身体略微变小，鱼摆来摆去，就沉下去了。
科学家模仿鱼沉浮的方法，发明了潜水艇。潜水艇内装有一个“水仓”，这个水仓相当于鱼的鳔。当潜水艇要下沉时，水仓利用水泵抽满水，潜水艇慢慢地就沉下去了。相反，当潜水艇要浮上来时，只要把水仓里的水排掉，就浮上来了。此外，人们还模仿鲸鱼的外形：“流线型”——头圆尾尖，进一步完善潜水艇，使得在水中行驶受到的阻力最小。
大自然真奇妙啊！真是人类的好老师。相信我们只要留心观察，仔细思考，一定能发现大自然更多的奥祕，造福人类。

萤火虫和人工冷光
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，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。由于这种光没有电源，不会产生磁场，可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。 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。
萤火虫与冷光
萤火虫在夏日夜晚发出的光,和太阳光以及各种电灯光都不一样。太阳依靠核聚变来发光,电灯依靠电流对灯丝的加热,它们在发光时都伴随有热的产生。因此,人们称它们为热光源。萤火虫发出的光,是由体内一系列特殊的化学反应引起的。因为它能100%地将能量转换成光能, 不产生热量,所以人们就称它为冷光源。
萤火虫的特异功能是由它体内所含的荧光素、荧光酶和氧气相互作用的结果。荧光酶是一种蛋白质, 是发光的催化剂,在它的作用下,荧光素便和氧气发生化学反应,形成氧化气荧光素。在这个化学反应中,每氧化一个荧光素分子就发射出一个光子, 因而反应所产生的能量全部以光的形式释放出来。
自然界能够发光的生物还有许多种。有一种甲壳动物, 在它们由干燥变成潮溼的时候,能发出辉光。第二次世界大战中,日本兵感到较强的灯光危险性太大,就在干燥的甲壳动物上吐一点儿唾沫,它发出的光足够阅读一张地图。生物发光的强度虽然不大,但却给人们研究新光源以重要启示。
蜻蜓与飞机
晴朗的夜空行驶著一架飞机，飞机怎么能安全飞行呢?原来人们从蜻蜓身上得到了启示。 为了能安全地飞上蓝天，科学家们对蜻蜓进行了深入的研究：颤振现象能使高速飞行的飞机翅膀断裂，造成机毁人亡。这一飞行难题曾长期困扰著飞行事业的发展。
科学家经过反复研究，终于揭开了蜻蜓能安全飞行的祕密：它们在振翅飞行时，也会遇到有害的颤振现象。大自然赋予了它们消除这种有害现象的方法。人们不难发现，蜻蜓的每一片翅膀前缘的上方，都有一块加厚的深色角质层——翼眼，这就是它们消除颤振隐患的特殊装置。蜻蜓倘若去掉翼眼虽说不会丧失飞行能力，却会影响翅膀振动的正确性，使它们的飞行变得像“醉汉”似地摇摇晃晃，飘来荡去。人们由此得到启发，于是一项防止颤振的发明问世了。在飞机的机翼尽端的前缘部位设定一个加重灌置，有害的振动便消除了。

青蛙与电子蛙眼
大自然是人类的老师，给了我们许多有益的启示，我们要向科学家那样，留心观察，细心思考，不断去探索大自然的奥祕
自然界中生物的奇特本领，常常引起人们的浓厚兴趣。仿生学家模仿青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼。
一个飞机场内，指挥人员正在指挥飞机降落，他们每次都能指挥得准确无误，没有丝毫差距，使飞机准确降落。
为什么指挥人员能指挥得这么准确？到底是什么隐藏的高科技帮助了他们？原来，是人们从青蛙身上得到了一些启示。
青蛙是益虫，专门捕捉田里的害虫，使农民乐得哈哈笑。但是青蛙和指挥飞机降落又有什么关联呢？
事情是这样的。很早以前，仿生学家发现青蛙的眼睛有些蹊跷，非常特殊。他们又发现青蛙的眼睛好像和其他的动物不一样，他的眼睛比较突出，于是，他们就对青蛙有了浓厚的兴趣。
仿生学家发现青蛙对活动的东西非常敏锐，但却对静止的东西“视而不见”，而且一遇到光就不能动了，这到底是为什么？
仿生学家经过多次的试验，反复研究，终于发现了青蛙眼睛的奥祕。原来，蛙眼视网膜的神经细胞分成五类，一类只对颜色起反应，另外四类只对运动目标的某个特征起反应，并能把分解出的特征讯号输送到大脑视觉中枢——视顶盖。视顶盖上有四层神经细胞，第一层对运动目标的反差起反应；第二层能把目标的凸边抽取出来；第三层只看见目标的四周边缘；第四层则只管目标暗前缘的明暗变化。这四层特征就好像在四张透明纸上的画图，迭在一起，就是一个完整的影象。因此，青蛙的眼睛对活动的东西非常敏锐，对静止的东西却“视而不见”。
仿生学家模仿青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼，使机场的指挥人员能更加准确地指挥飞机降落

动植物身上得到的启示
看了动物世界这本书,我从书中了解到啄木鸟、食蚁兽的生活特性和特异能,从它们身上我突然想到一个问题,同时也得到一个启发：
在农村果园里,我们常常发现害虫钻进树干、成熟的果子里,为了保护果林,农民们只得不断地大量喷农药,这样的结果呢?不但成本高,而且人们在食用时,超标的农药让人们望而生畏,如果灭虫不及时,人们也只得把那些“无药可救”的果树心痛地砍掉.在现代化的农村里,也不可能有那么多的啄木鸟来帮果树们看病.
大自然给人们有许多的启示,飞机是根据蜻蜓发明的、流状形的轮船是仿照海底的鲸发明的,那么我在想：我们何不仿照啄木鸟的嘴和食蚁兽的舌头来制造一种轻便的灭虫机呢?在这种灭虫机里,我们可以装一块电脑晶片,这样,它就可以准确无误探测到病树,然后,我们可以按一下手柄上的一个红键,从那里面就会弹出一个类似啄木鸟的嘴一样的又尖又带勾的钢管,它可以准确无误地在有害虫的树上打一个极小的洞,然后用带勾的钢管嘴将它勾出.要是白蚁呢?大家不要慌,我们可以先将钢管嘴收进去,然后,再按绿色的健,一条仿食蚁兽的舌头就会从里面弹来,那富有粘性的长舌,一“钻”进洞里,那白蚁便会轻而易举地全部被消灭.
从啄木鸟和食蚁兽觅食中,我们得到了一个启发,从而也从中得到了一个创新

从动植物身上得到的启示三百字作文

　一、猪笼草
提着蜜罐子的猪笼草可是一个“先礼后兵”的吃肉者，它用自己的“万贯家财”什么也不干，却用来转化为蜜从而招待自己爱吃的虫虫，小虫虫刚进它的“蜜房”，它便“啪”地一下把门关上，不知情的虫子还以为是“遮阳系统”呢。此时，“蜜房”四壁四面夹攻。同时向小虫子发射消化液，这些自找苦吃的小虫子只好乖乖地成为猪笼草的养分。不过俗话说：“有舍有才得”嘛，猪笼草的蜜糖也受损了不少。
二、食人树
爱用“美人计”的食人树长得可是天地间的一绝：一根秀丽的树干傲然向上，左右两边各分出许多枝杈，枝条上坠满了碧绿无瑕的垂蔓，全树散发著光亮，如同碧绿的礼堂，可是，一有兽类靠进它身边，它的垂蔓便像章鱼的触手一样疯狂地舞起来，猎物便会被死死抓住，在一分钟内就会被消化得无影无踪，令所有动物都对它不寒而栗，退避三舍。
它们虽然有危害，使人类和动物不敢进行靠近，但科学家们却从它们身上受到了很多启发，从而发明出了各种优良武器呢！

从动植物身上得到的启示, 从身边动植物身上得到的启示

大自然给人类的启发是多种多样的。大自然的巢穴，天然浑成，质朴无华，然而正是受此启发，人类才发展起了建设科学，建立起了现代化大城市。大自然的河流，看起来不以人的意志为转移，日夜奔腾不息，但它不也是在日夜教导人们如何理解地球的重力、运动的惯性力等许多道理，教会人们如何开发利用大自然的潜能吗？金属，给人类的灵感就更多了，这类看起来很坚硬的东西，被火融化后竟能按照人类的需要变成为人类所用的工具，更重要的是，它让人们明白了各种物质都有熔点，都能进行形态和能态转化。
人类根据鲨鱼做出了飞机，根据蝙蝠做出了雷达.人类根据蜻蜓的翅膀发明了飞机，根据蝙蝠的嘴和耳朵发明雷达，根据鲸鱼的外形发明了轮船，根据青蛙的眼睛发明了“电子蛙眼”.
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。
从萤火虫到人工冷光；
电鱼与伏特电池；
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。
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。
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。
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。
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。
现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
船桨模仿的是鱼的鳍。
锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。
苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
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。
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根据蝙蝠，研究了雷达 根据鱼类，研究了潜水艇 根据鸟类，研究了飞机根据荧火虫,研究了荧光灯,
早在一百万年前，植物就作为最古老的生命形式在地球上出现，并且已经和人类相伴多年。但今天的科学家们大都谦虚地认为：对于植物，人类了解的还远远不够，诸如开花结实、生长发育这些最基本的生理过程，人类的教科书中还无法具体描述。
因此，世界各国的植物学家都致力于对植物生理活动微观过程的研究。
植物体内的接力赛
在我们眼里，扎根于土壤的植物是平静的。但科学家们却发现；植物体内却充满了纷繁复杂的运动。
中国的科学家正在试图描述植物体内的一场田径比赛。这是一场被冠名为光合作用的接力赛。光讯号是接力棒，它首先被植物体内的光线接受体接收，“接力棒”随后通过下面的蛋白质“接力手”层层传递，最终到达植物细胞的资讯处理中心。
到目前为止，科学家们已经发现了传递蓝光讯号的一号和二号“接力手”，但都是哪些蛋白质接力手参与了比赛？每一位“接力手”承担了什么功能？目前还不清楚。如果能找到所有的光讯号传导的“接力手”，那么就能构建起一个植物体内的光讯号传导网路。那时，人类将能通过调节网路中光讯号的传递，按照植物育种的各种需要来改良农作物。
花开随人意
光合作用是一场激烈的接力赛。实际上，据生物学家们的统计，一种植物体内有数万种生物反应，那植物体内可以称得上是一场门类复杂的奥运赛场。
比赛离不开裁判，花儿的绽放依靠的是植物生长细胞的分裂，这场比赛的裁判是阳光和温度，只有适宜的光照和温度才能保证细胞分裂的正常进行。但究竟阳光和温度怎样影响着这场比赛，一直是生物学研究的一大挑战。
今天计算机模拟技术帮助生物学家了解了这个过程。在对植物开花过程的研究中，科学家们对控制开花时间的基因做标志，并通过阳光照射强度控制它的活跃程度。不同时期，这个基因在花朵的哪个部位，呈现什么状态，把这些资讯输入计算机，通过计算机的模拟，这个基因在整个开花过程中发挥的功效就一清二楚了。
科学家们相信，通过调控这类基因，可以改良某些经济作物。在那些日照时间短的地方，可以缩短开花期，保证农业的丰收。那时，细胞分裂赛事的裁判不再是阳光、温度而是人类了。
植物哨兵
植物体内的生理活动，让生物学家们着迷。而另外一些科学家则看上了植物扎根土壤，忠于职守的特性。
由于不少植物对环境的变化都非常敏感，并能通过颜色、形状、生长习性的变化上表现出来。人们就依靠对植物状态的监测，来对有害物质进行预警。这为现代战争中的环境监测提供了意想不到的帮助。在战争地带前进的士兵，正尝试用电子装置来监测植物，以此判断当地是否遭受过化学毒气的攻击。
植物扎根地面不会逃跑，它们就成了忠于职守的哨兵。
科学家们已经培养成功了几种植物哨兵，他们对化学、辐射等环境的变化特别敏感，用于警示有毒的生物制剂化学制剂的出现。同时，某些植物对某种有害物质还有净化清除的功能。
可以想象，将来我们刚刚完成装修的居室，或者空气污浊的办公环境，也能摆上一两盆这样的植物哨兵。那么充盈眼帘的绿色，还为我们担当着保护环境、清除空气垃圾的责任。
对于生物学研究来说；植物留给人类的迷太多太多，但每一个谜语的破解，都将给人类认识植物改变生活带来莫大的

动植物身上得到的启示

大自然给人类的启发是多种多样的。大自然的巢穴，天然浑成，质朴无华，然而正是受此启发，人类才发展起了建设科学，建立起了现代化大城市。大自然的河流，看起来不以人的意志为转移，日夜奔腾不息，但它不也是在日夜教导人们如何理解地球的重力、运动的惯性力等许多道理，教会人们如何开发利用大自然的潜能吗？金属，给人类的灵感就更多了，这类看起来很坚硬的东西，被火融化后竟能按照人类的需要变成为人类所用的工具，更重要的是，它让人们明白了各种物质都有熔点，都能进行形态和能态转化。
人类根据鲨鱼做出了飞机，根据蝙蝠做出了雷达.人类根据蜻蜓的翅膀发明了飞机，根据蝙蝠的嘴和耳朵发明雷达，根据鲸鱼的外形发明了轮船，根据青蛙的眼睛发明了“电子蛙眼”.
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。
从萤火虫到人工冷光；
电鱼与伏特电池；
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。
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。
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。
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。
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。
现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
船桨模仿的是鱼的鳍。
锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。
苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
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。
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
根据蝙蝠，研究了雷达 根据鱼类，研究了潜水艇 根据鸟类，研究了飞机根据荧火虫,研究了荧光灯,

从动植物身上得到的启示50字

无论世界上多么有名的老师都不及大自然这个“老师”厉害，它从很多事物上给了我们很多重要的启示。下面就来讲一讲含羞草带给我的启示吧！
有一次，我买了一盆含羞草，想试一试它是不是真的会“害羞”。我先小心翼翼地用手指轻轻地摸了了一下它的叶子，没想到它立刻吧叶子合上了。我又用力用力碰了一下它的茎部，茎也弯了下了。我既奇怪又兴奋地看着它，难道它真的会“羞”吗？我想知道这种现象背后的原因。于是，我就四处去问，问爸爸，问妈妈…
当然，我自己也没有放弃努力。我终于明白了！我在网上查到了：原来含羞草的叶柄基部有一个膨大的器官叫“叶枕”，叶枕内生有许多薄壁细胞，这种细胞对外界的刺激很敏感。一旦叶子被触动，刺激传到叶枕，这时薄壁细胞内的细胞液开始向细胞间隙流动，从而减少了细胞的膨胀能力。叶枕下部细胞间的压力降低，叶子就会自动合上。

从动植物身上得到的启示 （400字）

蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的区域性不稳定气流,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。
鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。

从动植物身上得到的启示写一篇作文。

猫的轻灵，柔软，
狗的灵敏嗅觉，
鱼的曲线
等等都可以发挥你的想象想出更多
也可以具体的这些特点和发展方向
更可以多样的写写，结合起来会如何
这样就可以有更多的思路了

人类从动植物身上得到的启示

体鲨鱼装：运动员们要想在比赛中取得好成绩，装备自然很重要。运用了高科技的运动服装能让运动员们如虎添翼。悉尼奥运会时，仿生科技的连体鲨鱼装改变了整个世界泳坛的格局，几乎大半以上的金牌得主都是鲨鱼装的使用者。第一代鲨鱼装模仿了鲨鱼的面板，在泳衣上设计了一些粗糙的齿状突起，以有效地引导水流，并收紧身体，避免面板和肌肉的颤动。第二代鲨鱼装又增加了一些新的亮点，加入了一种叫做“弹性面板”的材料，可使人在水中受到的阻力减少4%。此外，还增加了两个附件，附在前臂上由钛矽树脂做成的缓冲器能使运动员游起来更加轻松；附在胸前和肩后的振动控制系统能帮助引导水流。
让盲者见到光明：在植入了微小的仿生视网膜之后，3位失明患者不仅看到了明灭或者移动的光点，甚至还成功地用眼睛区别出杯子和盘子。这是在美国视觉和眼科学协会年会上公布的一项最新进展。研究人员介绍说，他们研制的仿生视网膜薄片面积仅为4乘5毫米，相当于人眼正常视网膜的约三分之一。它由矽酮和铂材料制成，上面有16个电极，植入后可附着在天然视网膜上，其工作原理是用电讯号刺激患者还未完全丧失功能的视网膜细胞，将视觉资讯通过视神经传递给大脑，从而部分恢复视力。仿生视网膜主要用于治疗色素性视网膜炎患者。但研究人员估计，这一技术经改进后将来也许还可以造福那些生来就看不见这个世界的盲人。
人工合成蛛丝：如果你曾经轻推过一个蜘蛛网，你就会感觉到在蛛网破裂前，它有一个拖拉伸展的过程。蛛丝正是通过这个伸展的过程吸收了许多能量，这让蛛丝成为世界上最有韧性的材料之一。多年来，人们一直幻想能用蛛丝制作衣服，现在这个幻想正在慢慢变成现实。蛛丝含有一种纤维蛋白，这种蛋白质和存在于毛发和羊角中的角质蛋白相似。这种蛋白分泌出来后开始变得坚韧。通过精细的平衡水的含量，蜘蛛和蚕可以防止纤维蛋白过快固化。不久的将来，人工制造的蛛丝将可以用来制作衣服或者强度超高的绳索。
运动方向识别的神经元功能模拟装置
自动报靶机
平板型复眼透镜
侧抑制微光电视
人类从蝙蝠身上得到启发,发明雷达.
从苍蝇身上得到启发,发明蝇眼照相机
自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在，它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展，逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中，与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领，吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力，开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动，制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力。 人类最初使用的工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用，无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的，只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟，是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计的起源和雏形，它们虽然是比较粗糙的、表面的，但却是我们今天得以发展的基础。 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。古代庙宇中大殿之前的山门的建造，就其建筑结构来看，颇有点像大象的架势，柱子又圆又粗，仿佛像大象的腿。 我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载，两千多年前，我国人民就发明了风筝，并且应用于军事联络。春秋战国时代，鲁国匠人鲁班，本名公输般，首先开始研制能飞的木鸟；并且他从一种能划破面板的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载，唐朝有个韩志和，“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状，饮啄动静与真无异，以关戾置于腹内，发之则凌云奋飞，可高达三丈至一二百步外，始却下。”西汉时期，有人用鸟的羽毛做成翅膀，从高台上飞下来，企图模仿鸟的飞行。以上几例，足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行，进行了细致的观察和研究，这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”，也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。 我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿，古人伐木凿船，用木材做成鱼形的船体，仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹，由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船，多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”，多少有点模仿动物的意思。以上事例说明，我国古代劳动人民早期的仿生设计活动，为开发我国光辉灿烂的古代文明，创造了非凡的业绩。 外国的文明史上，大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中，有人用羽毛和蜡做成翅膀，逃出迷宫；还有泰尔发明了锯子，传说这是从鱼背骨和蛇的颚骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时，德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰，并进行了飞行表演。 一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期，法国生理学家马雷，对鸟的飞行进行了仔细的研究，在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中，发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的侷限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机。 后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂，在一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示，模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理？虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想，设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势，总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外，为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成，这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。 二、仿生设计的历史 自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在，它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展，逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中，与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领，吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力，开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动，制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力。 人类最初使用的工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用，无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的，只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟，是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计的起源和雏形，它们虽然是比较粗糙的、表面的，但却是我们今天得以发展的基础。 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。古代庙宇中大殿之前的山门的建造，就其建筑结构来看，颇有点像大象的架势，柱子又圆又粗，仿佛像大象的腿。 我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载，两千多年前，我国人民就发明了风筝，并且应用于军事联络。春秋战国时代，鲁国匠人鲁班，本名公输般，首先开始研制能飞的木鸟；并且他从一种能划破面板的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载，唐朝有个韩志和，“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状，饮啄动静与真无异，以关戾置于腹内，发之则凌云奋飞，可高达三丈至一二百步外，始却下。”西汉时期，有人用鸟的羽毛做成翅膀，从高台上飞下来，企图模仿鸟的飞行。以上几例，足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行，进行了细致的观察和研究，这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”，也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。 我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿，古人伐木凿船，用木材做成鱼形的船体，仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹，由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船，多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”，多少有点模仿动物的意思。以上事例说明，我国古代劳动人民早期的仿生设计活动，为开发我国光辉灿烂的古代文明，创造了非凡的业绩。 外国的文明史上，大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中，有人用羽毛和蜡做成翅膀，逃出迷宫；还有泰尔发明了锯子，传说这是从鱼背骨和蛇的颚骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时，德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰，并进行了飞行表演。 一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期，法国生理学家马雷，对鸟的飞行进行了仔细的研究，在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中，发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的侷限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机。 后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂，在一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示，模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理？虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想，设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势，总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外，为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成，这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。 三、仿生设计的发展 到了近代，生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展。以飞机的产生为例： 在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后，人们通过不泄的努力，终于找到了鸟类能够飞行的原因：鸟的翅膀上弯下平，飞行时，上面的气流比下面的快，由此形成下面的压力比上面的大，于是翅膀就产生了垂直向上的升力，飞的越快，升力越大。 1852年，法国人季法儿发明了气球飞船；1870年，德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑翔机。利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人，他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过，他坚信人能飞行。1891年，他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机，自己还进行试飞；此后五年，他进行了2000多次滑翔飞行，并同鸟类进行了对比研究，提供了很有价值的资料。资料证明：气流流经机翼上部曲面所走路程，比气流流经机翼下平直表面距离较长，因而也较快，这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快，它就较为稀薄，从而产生强大吸力，约占机翼升力的三分之二大小；其余的升力来自翼下气流对机翼的压力。 19世纪末，内燃机的出现，给了人类有史以来一直梦寐以求的东西：翅膀。不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的，然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀。 莱特兄弟发明了真正意义上的飞机。在飞机的设计制作过程中，怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困绕着他们。为此，莱特兄弟又研究了鸟的飞行。例如，他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落，靠转动这只下落的翅膀保持平衡；这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡。这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验，由地面上的人用绳控制，使之能转动或弯翘。他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向，通过方向舵使飞机向左或向右转弯。 后来，随着飞机的不断发展，它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形，它们变的更简单，更加实用。机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条。飞机的效率增加了，比以前飞的更快，飞的更高。到了现代，科学高度发展但环境破*、生态失衡、能源枯竭，人类意识到了重新认识自然，探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感，亦认识到仿生设计学对人类未来发展的重要性。特别是一九六Ο年秋，在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会，成为仿生学的正式诞生之日。 此后，仿生技术取得了飞跃的发展，并获得了广泛的应用。仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展，一大批仿生设计作品如智慧机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生。 近代，科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼，用于监视飞机的起落和跟踪人造卫星；根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车；模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器；通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究，获得了化学能转化为光能的新方法，从而研制出化学荧光灯等等。 目前，仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时，还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、资讯传递等各种优异特征，并把它运用到技术系统中，改善已有的工程装置，并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统；同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图，亦为现代设计的发展提供了新的方向，并充当了人类社会与自然界沟通讯息的“纽带”。 对人脑的探索，可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能。同它相比，现在的电子计算机只能作为算盘。 对植物光合作用的研究，将为延长人类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径。 对生物体结构和形态的研究，有可能使未来的建筑、产品改变模样。使人们从“城市”这个人造物理环境中重新回归“自然”。 信天翁是一种海鸟，它具有淡化海水的器官——“去盐器”。对其“去盐器”的结构及其工作原理的研究，可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置。 白蚁能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质，对其机理的研究，将会对人工合成这些物质有所启发。 同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影响。例如人们可以通过仿生技术，设计制造制造出人造器官，如血管、肾、骨膜、关节、食道、气管、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞。专家预测，在本世纪中后期，除脑以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如，模拟血液的功能，可以制造、传递养料及废物，并能与氧气及二氧化碳自动结合并分离的液态碳氢化合物人工血；模拟肾功能，用多孔纤维增透膜制成血液过滤器，也就是人工肾；模拟肝脏，根据活性碳或离子交换树脂吸附过滤有毒物质，制成人工肝解毒器；模拟心脏功能，用血液和单向导通驱动装置，组成人工心脏自动回圈器。 随着对宇宙的开发、认识，又将使人类不但认识宇宙中新形式的生命，而且将为人类提供崭新的设计，创造出地球上前所未有的新的装置…… 仿生设计学的特点与研究内容 仿生设计学是仿生学与设计学互相交叉渗透而结合成的一门的边缘学科，其研究范围非常广泛，研究内容丰富多彩，特别是由于仿生学和设计学涉及到自然科学和社会科学的许多学科，因此也就很难对仿生设计学的研究内容进行划分。这里，我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的。归纳起来，仿生设计学的研究内容主要有： 1、形态仿生设计学研究的是生物体（包括动物、植物、微生物、人类）和自然界物质存在（如日、月、风、云、山、川、雷、电等）的外部形态及其象征寓意，以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用与设计之中。 2、功能仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统，以促进产品的更新换代或新产品的开发。 3、视觉仿生设计学研究生物体的视觉器官对图象的识别、对视觉讯号的分析与处理，以及相应的视觉流程；他广泛应用与产品设计、视觉传达设计和环境设计之中。 4、结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题，适用与产品设计和建筑设计。研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构。 从国内外仿生设计学的发展情况来看，形态仿生设计学和功能仿生设计学是目前研究的重点。在本文中，还将着重介绍形态仿生学和功能仿生设计学的一些情况。 作为一门新兴的边缘交叉学科，仿生设计学具有某些设计学和仿生学的特点，但他又有别与这两门学科。具体说来，仿生设计学具有如下特点： 1、 艺术科学性 仿生设计学是现代设计学的一个分支、一个补充。同其它设计学科一样，仿生设计学亦具有它们的共同特性——艺术性。鉴于仿生设计学是以一定的设计原理为基础、以一定的仿生学理论和研究成果为依据，因此具有很严谨的科学性。 2、 商业性 仿生设计学为设计服务，为消费者服务，同时优秀的仿生设计作品亦可刺激消费、引导消费、创造消费。 3、 无限可逆性 以仿生设计学为理论依据的仿生设计作品都可以在自然界中找到设计的原型，该作品在设计、投产、销售过程中所遇到的各种问题又可以促进仿生设计学的研究与发展。仿生学的研究物件是无限的，仿生设计学的研究物件亦是无限的；同理，仿生设计的原型也是无限的，只要潜心研究大自然，我们永远不会有江郎才尽的一天。 4、 学科知识的综合性 要熟悉和运用仿生设计学，必须具备一定的数学、生物学、电子学、物理学、控制论、资讯理论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科的基本知识。 5、 学科的交叉性 要深入研究和了解仿生设计学，必须在设计学的基础上，既要了解生物学、社会科学的基础知识，又要对当前仿生学的研究成果有清晰的认识。它是产生于几个学科交叉点上的一种新型交叉学科。 五、仿生设计学的研究方法 仿生设计学的研究方法主要为“模型分析法”： 1、创造生物模型和技术模型 首先从自然中选取研究物件，然后依此物件建立各种实体模型或虚拟模型，用各种技术手段（包括材料、工艺、计算机等）对它们进行研究，做出定量的数学依据；通过对生物体和模型定性的、定量的分析，把生物体的形态、结构转化为可以利用在技术领域的抽象功能，并考虑用不同的物质材料和工艺手段创造新的形态和结构。 ① 从功能出发、研究生物体结构形态——制造生物模型。 找到研究物件的生物原理，通过对生物的感知，形成对生物体的感性认识。从功能出发，研究生物的结构形态，在感性认识的基础上，除去无关因素，并加以简化，提出一个生物模型。对照生物原型进行定性的分析，用模型模拟生物结构原理。目的是研究生物体本身的结构原理。 ② 从结构形态出发，达到抽象功能——制造技术模型 根据对生物体的分析，做出定量的数学依据，用各种技术手段（包括材料、工艺等）制造出可以在产品上进行实验的技术模型。牢牢掌握量的尺度，从具象的形态和结构中，抽象出功能原理。目的是研究和发展技术模型本身。 2、可行性分析与研究 建立好模型后，开始对它们进行各种可行性的分析与研究： ① 功能性分析 找到研究物件的生物原理，通过对生物的感知，形成对生物体的感性认识。从功能出发，对照生物原型进行定性的分析。 ② 外部形态分析 对生物体的外部形态分析，可以是抽象的，也可以是具象的。在此过程中重点考虑的是人机工学、寓意、材料与加工工艺等方面的问题。 ③ 色彩分析 进行色彩的分析同时，亦要对生物的生活环境进行分析，要研究为什么是这种色彩？在这一环境下这种色彩有什么功能？ ④ 内部结构分析 研究生物的结构形态，在感性认识的基础上，除去无关因素，并加以简化，通过分析，找出其在设计中值得借鉴合利用的地方。 ⑤ 运动规律分析 利用现有的高科技手段，对生物体的运动规律进行研究，找出其运动的原理，针对性的解决设计工程中的问题。 当然，我们还可以就生物体的其它方面进行各种可行性分析