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前途无量的仿生学

时间:2022-02-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:还有科技人员发现除虫菊花中含有能杀死蚊子的除虫菊酯,就以除虫菊花为主要原料,制成蚊香驱蚊、灭蚊。

老师:仿生学是研究在工程科学发展中向生物寻找启发和进行模拟的、生物学与技术科学之间的边缘科学。你们知道有哪些实例?

小明:19世纪初意大利物理学家伏特,从电鳐、电鲶、电鳗能产生高压电得到启发,以电鱼的发电器官为模型,设计出最早的伏打电池;科学家从萤火虫能将化学能转化为光能发射冷光得到启发,造出荧光灯(俗称日光灯)代替浪费热能、刺激人眼、产生磁场的白炽灯;人们学习壁虎靠脚底上的一条“沟”作吸盘,加上脚趾表皮上纤毛的摩擦力,能在玻璃窗上爬上爬下的绝招,用橡胶做成能吸住玻璃的大吸盘,使搬运和安装玻璃等光滑物体既方便又安全。

小智:近代仿生科技含量更高。水母耳朵共振室里小小的听石,能感受海浪与空气摩擦产生的次声波,通过神经感受器能侦知风暴的来临。仿生学家照水母耳朵结构和功能设计的“水母耳风暴预测仪”能提前15小时预报海上风暴的强度;科学家根据蝙蝠靠耳中“超声波定位器”确定障碍物的方位、距离的原理,仿制了供盲人用的“指路仪”和“超声眼镜”;军事科学家还想根据热带食鱼蝠用发射超声波寻找和捕食水中鱼儿的办法,仿制能从飞机上发现海中潜艇的雷达

小敏:科技工作者向能最有效利用材料和空间的蜜蜂学习,造出了能隔音隔热的“蜂窝式夹层”和改进航空发动机进气口的设计;海豚靠流线型的体型和特殊结构的皮肤(在软海绵状表皮和致密结实的真皮之间,充满稠脂肪的胶原纤维和弹力纤维,能减弱体表水流的震动,防止湍流的发生),因而每小时能游70千米。法国火箭专家克拉默尔用橡胶制出人造豚皮套在鱼雷和潜水艇上,减少了一半阻力,大大提高了航速,科学家还想把人造豚皮用在飞机上以提高飞行速度。仿生学家也向植物学习,如罗马尼亚的一种琉璃草叶子发出的气味,能使老鼠闻后猛烈跳跃,不久后死掉,科学家分析发现气味中有能作用于老鼠神经系统的生物碱,就利用这有效成分制成了灭鼠药。还有科技人员发现除虫菊花中含有能杀死蚊子的除虫菊酯,就以除虫菊花为主要原料,制成蚊香驱蚊、灭蚊。

老师:仿生学对技术科学和生物科学都产生了极大的推动作用,它不断向纵深发展,新品迭出,前途无量。如通过对生物电流、神经系统和感觉器官的研究和模拟(是仿生学研究的重点),已成功仿制人工步行机,将来可能生产更加完善的“人工智能机(机器人)”,可在危险环境和战场上大显身手;海龟能游回几千千米外的出生地产卵,它的定向、导航系统,是航天、航空、航海研究的重点;科技界正在模仿人脑的神经细胞研制电脑的基本原件,想制造以人脑为样板的体积小、耗能少的高效可靠的高级电脑;苍蝇终生出没于肮脏之地,置身于病毒之中,却能不染上疾病,科学家发现它体内有一种高效抗菌活性蛋白,能杀死多种病原菌,如能研发有类似功能的产品用于人类,将会极大提高人类健康水平、解除病痛和延年益寿……

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