大家學(xué)過(guò)《蝙蝠和雷達》這篇課文嗎?它主要內容是講科學(xué)家從蝙蝠身上得到啟示,經(jīng)過(guò)多次試驗研究,由此發(fā)明了雷達。你也許會(huì )問(wèn)吧:蝙蝠和雷達可以說(shuō)是“八竽子打不著(zhù)”,它們怎么會(huì )有牽連呢?下面隨YJBYS小編一起來(lái)看看吧。

仿生學(xué)的作文
大自然很神奇,我對大自然最感興趣的就是“仿生學(xué)”了。
我們學(xué)習了《蝙蝠和雷達》,這篇課文的主要內容是講科學(xué)家從蝙蝠身上得到啟示,經(jīng)過(guò)多次試驗研究,由此發(fā)明了雷達。你也許會(huì )問(wèn)吧:蝙蝠和雷達可以說(shuō)是“八竽子打不著(zhù)”,它們怎么會(huì )有牽連呢?好了,我來(lái)告訴你吧,你在電視里或許看到過(guò)一些蝙蝠在夜晚飛出洞穴去尋找食物吧,可你見(jiàn)過(guò)它們碰到障礙物上嗎?沒(méi)有吧,你知道這是怎么回事嗎?原來(lái),蝙蝠有一套可以在夜間安全飛行的“秘密武器”使它不會(huì )與障礙物相撞?茖W(xué)家經(jīng)過(guò)試驗得知了這個(gè)答案,而且發(fā)現,蝙蝠夜間飛行并不是靠眼睛,而是靠它們的嘴巴和耳朵配合指揮路的。因為蝙蝠的嘴巴可以發(fā)出一種人類(lèi)聽(tīng)不到的聲音,叫超聲波。這種超聲波像波浪一樣推到前方,超聲波遇到障礙物又傳回蝙蝠的耳朵里,蝙蝠便得知前方有障礙物,并繞道而行。所以蝙蝠能安全地在夜空飛行。
仿生學(xué)還不止有這一點(diǎn),從我查的資料上看,還有很多,現在最先進(jìn)的防彈衣技術(shù)是源于蜘蛛絲,電池是源于青蛙肌肉……等等;我覺(jué)得發(fā)現這些動(dòng)物特點(diǎn)并加以利用的科學(xué)家相公棒!我也要好好學(xué)習,去找找生活中的動(dòng)植物還有沒(méi)有其它作用!
仿生學(xué)現象簡(jiǎn)表
電子蛙眼還廣泛應用在機場(chǎng)及交通要道上。在機場(chǎng),它能監視飛機的起飛與降落,若發(fā)現飛機將要發(fā)生碰撞,能及時(shí)發(fā)出警報。在交通要道,它能指揮車(chē)輛的行駛,防止車(chē)輛碰撞事故的發(fā)生。
仿生學(xué)最新發(fā)展
1994年中科院(CAS)曾邦哲[曾杰]提出系統生物工程(systems bio-engineering)與系統遺傳學(xué)的概念與原理,探討細胞仿生工程,并于德國2002年提出細胞通訊的生物計算機( Automatic Cell and Bionic Computer)模型。仿生學(xué)與遺傳學(xué)的整合是系統生物工程的理念,也就是發(fā)展遺傳工程的仿生學(xué)。人工基因重組、轉基因技術(shù)是自然重組、基因轉移的模仿,還天然藥物分子、生物高分子的人工合成是分子水平的仿生,人工神經(jīng)元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、細胞自動(dòng)機是細胞系統水平的仿生,跟隨單基因遺傳學(xué)單基因轉移發(fā)展到多基因系統調控研究的系統遺傳學(xué)(system genetics)、多基因轉基因的合成生物學(xué)(synthetic biology),以及納米生物技術(shù)(nano-biotechnology)、生物計算(bio - computation、DNA計算機技術(shù)的系統生物工程發(fā)展,仿生學(xué)已經(jīng)全面發(fā)展到一個(gè)從分子、細胞到器官的人工生物系統(artificial biosystem)開(kāi)發(fā)的時(shí)代。
組成內容
仿生學(xué)的研究范圍主要包括:力學(xué)仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等
力學(xué)仿生
是研究并模仿生物體大體結構與精細結構的靜力學(xué)性質(zhì),以及生物體各組成部分在體內相對運動(dòng)和生物體在環(huán)境中運動(dòng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。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(lèi)似物的分析和合成等。例如,在搞清森林害蟲(chóng)舞毒蛾性引誘激素的化學(xué)結構后,合成了一種類(lèi)似有機化合物,在田間捕蟲(chóng)籠中用千萬(wàn)分之一微克,便可誘殺雄蟲(chóng);
能量仿生
是研究與模仿生物電器官生物發(fā)光、肌肉直接把化學(xué)能轉換成機械能等生物體中的能量轉換過(guò)程;
信息與控制仿生
,是研究與模擬感覺(jué)器官、神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、以及高級中樞的智能活動(dòng)等方面生物體中的信息處理過(guò)程。例如,根據象鼻蟲(chóng)視動(dòng)反應制成的“自相關(guān)測速儀”可測定飛機著(zhù)陸速度。根據鱟復眼視網(wǎng)膜側抑制網(wǎng)絡(luò )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(jīng)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(lèi)學(xué)習過(guò)程,制造出一種稱(chēng)為“感知機”的機器,它可以通過(guò)訓練,改變元件之間聯(lián)系的權重來(lái)進(jìn)行學(xué)習,從而能實(shí)現模式識別。此外,它還研究與模擬體內穩態(tài),運動(dòng)控制、動(dòng)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(xué)方面。
某些文獻中,把分子仿生與能量仿生的部分內容稱(chēng)為化學(xué)仿生,而把信息和控制仿生的部分內容稱(chēng)為神經(jīng)仿生。
仿生學(xué)的范圍很廣,信息與控制仿生是一個(gè)主要領(lǐng)域。一方面由于自動(dòng)化向智能控制發(fā)展的需要,另一方面是由于生物科學(xué)已發(fā)展到這樣一個(gè)階段,使研究大腦已成為對神經(jīng)科學(xué)最大的挑戰。人工智能和智能機器人研究的仿生學(xué)方面——生物模式識別的研究,大腦學(xué)習記憶和思維過(guò)程的研究與模擬,生物體中控制的可靠性和協(xié)調問(wèn)題等——是仿生學(xué)研究的主攻方面。
控制與信息仿生和生物控制論關(guān)系密切。兩者都研究生物系統中的控制和信息過(guò)程,都運用生物系統的模型。但前者的目的主要是構造實(shí)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(shù)科學(xué)的理論出發(fā),為生物行為尋求解釋。
最廣泛地運用類(lèi)比、模擬和模型方法是仿生學(xué)研究方法的突出特點(diǎn)。其目的不在于直接復制每一個(gè)細節,而是要理解生物系統的工作原理,以實(shí)現特定功能為中心目的。—般認為,在仿生學(xué)研究中存在下列三個(gè)相關(guān)的方面:生物原型、數學(xué)模型和硬件模型。前者是基礎,后者是目的,而數學(xué)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(cháng)的研究周期,而且解決實(shí)際問(wèn)題需要多學(xué)科長(cháng)時(shí)間的密切協(xié)作,這是限制仿生學(xué)發(fā)展速度的主要原因。
細胞仿生學(xué)
細胞仿生學(xué)也在水過(guò)濾領(lǐng)域初露崢嶸,科學(xué)家們希望借用人體與植物體內存在的一種薄膜(只讓水進(jìn)出微生物的細胞),將海水變成飲用水。在這一思路的指導下,他們研制出了一種“水通道”濾水設備,這款配備了“內部水通道(Aquaporin Inside)”技術(shù)的纖細薄膜,有望將海水變成飲用水,讓臟水變成干凈水。
與此同時(shí),光合作用過(guò)程也正被科學(xué)家們用于能源的捕獲和存儲領(lǐng)域。美國康奈爾大學(xué)薩賓設計實(shí)驗室的科學(xué)家們正在研制名為“電子皮膚(eSkin)”的適應性建筑外層,這一外層利用了肺部細胞的特性,讓建筑可與周?chē)h(huán)境有效地相互作用。
很多能源問(wèn)題解決方案都在采用這一原則,包括生物電池的研制等。據報道,美國猶他大學(xué)的研究人員根據人體的新陳代謝過(guò)程——幾乎所有的活體微生物都用葡萄糖來(lái)制造能量,研制出了一種生物電池,這款電池用糖做燃料,用天生擁有能量轉化屬性的酶做催化劑。