从有效性上沟通

仿生思考方法打破了生物和机器的界限，将各种不同的系统沟通起来，以创造出新的仿生功能的产品。由于仿生思考方法并不注重机器、动物或人等系统的内部物质、能量、元件、结构、效率的情况，而只考虑整个系统在功能行为上的有效性；因而它是科学研究中一种简便和有效的方法，在人们的实际工作和社会生活中有着十分广泛的应用。

模拟生物的功能制造出新的机器，在仿生应用领域上有很大的空间，例如跳跃机、极地越野汽车、机器人、机械手等。大袋鼠是生活在澳大利亚的稀有动物，是动物界的跳跃冠军，它每跳一步可达六七米远，若是顺坡向下跳可达12米远。它的奔跑速度也很快，每小时可达65公里，几乎和汽车速度相当。由于它擅长跳跃，它可以跳过二三米高的障碍物。在对大袋鼠特征观察的基础上，科学家们模仿它的跳跃姿势发明了无轮汽车，被命名为跳跃机，作为在沙漠、荒原上行驶的交通工具，使用起来十分方便。

我们都知道雷达用于坚实动态飞行的目标，而这种功能要得助于一种叫做“电子蛙眼”的仪器。电子蛙眼是人们在长期对青蛙特异功能观察的基础上，对青蛙最特别之处的一对凸起的眼睛进行模仿发明的。这对眼睛对精致目标并不灵敏，它是百发百中的“神枪手”。经过研究，科学家们发现蛙眼有四种“检测器”，它们分别担负着辨识、提取视网膜图像的不同的功能。正是基于蛙眼的这种奇异的功能，科学家发明了一种电子蛙眼，把它转入雷达系统，用来快速而准确地识别动态的飞机、舰艇和导弹等。电子蛙眼还广泛地应用在机场等的交通管理上，它能监视飞机的起飞和降落，指挥车辆的行驶，防止碰撞事故的发生。除此之外，根据仿生原理还发明了电子鸽眼等，它们在军事领域都得到了广泛的应用。

在自然界中，有些动物的声呐功能超过了人类，如蝙蝠、海豚等，它们拥有精巧、灵敏、快速的声呐系统。那么，能否模仿它们的声呐功能为军事和科学研究服务呢？科学家们经过研究，模仿这些动物的声呐特征，改进航海、航空的声呐定向、导航和通讯系统，用于发现隐藏在水中的潜艇、水雷、鱼群、暗礁和空中的隐形飞机等，以保证军事任务的完成。

生物的活细胞犹如天然的“小化工厂”。在细胞中，可以同时发生1500～2000个化学反应，而且完成这些化学反应的速度极快。例如，由氨基酸开始一条由150个氨基酸组成的肽链仅需要1分钟。原因何在呢？最根本的原因就在于活细胞的化学反应中，生物酶在起催化作用。据估计，一个活细胞中往往含有几千种生物酶，而且它们有很高的选择性，一种生物酶仅催化一个特定的反应。鉴于生物酶的神奇效应，人们正在努力寻找把生物酶用到化学工业中去的有效方法。于是，人们用仿生的方法合成生物酶。对生物固氮酶的生化研究和化学模拟，是人工合成酶研究的一个典型的例子。经过科学研究人员的努力，这项研究已经取得了可喜的成功。据介绍，只要突破了大规模生产的困难，这项成功最终可以达到实用的阶段，那时候不仅可以得到充足的化肥，而且对于化学工业也将产生深远的影响。

生物界经过亿万年漫长岁月的不断进化，机体结构有了极其完美的设计，可以说达到了精确无比、非常完善的地步，远远超过了人类设计的各种装置。因此，生物机体的构造和它们特有的功能，就是我们进行各种仿生设计的一部“参考书”。例如，人和动物的血管系统包括血管的排列、管径的匹配，都对水利系统的设计有参考价值；植物绿叶的叶脉配水系统，也是水利和输油管系统设计的参考模型；各种水生动物用于沉浮的机制，早已为潜艇和其他潜水系统的设计提供了有益的借鉴；贝壳类生物具有很薄的贝壳，表面呈弧形，因而能耐受很大的压力。由此，人们受到启发，在建筑上出现了薄壳结构的屋顶。

还有一个典型的例子是模拟蜂窝形状的建筑。蜜蜂不仅精于采粉酿蜜，而且还是技术高超的“建筑师”。它们用蜂蜡一昼夜就能造出几千间房子，而且每间的体积几乎都是0.25立方厘米。蜂窝师极为规则的等边六角形，壁厚也是十分精确，严格保持在0.073±0.002毫米的范围内。六角形的蜂窝更是独特，不仅可以节省材料获得最大的居住空间，而且还能以单薄的结构而获得最大的强度。人们从蜂窝结构得到启示，已经仿制出材料省、重量轻、强度大、隔音和绝热性能优良的建筑。