仿生学设计及其与生活的关系,仿生学

仿生学设计及其与生活的关系

石油化工学院化学工程与工艺（1）班高斌基10160118 摘要：

本文将列举出生活中的仿生学例子及该项仿生技术对人们生活的革新。这些仿生学例子被应用于生活、航空、航天、建筑等各个方面，充分展示了仿生学的魅力。同时，文章将展望仿生学，主要从于人类息息相关的生物固氮和光合作用两方面展望。关键字：

苍蝇振动陀螺仪萤火虫人工冷光建筑宇航服蝴蝶生物固氮光合作用

仿生学，一门古老而又新颖的学科。仿生学一直受到人们的重视。很多在生活、科研、生产实践中人类难以解决的问题，大自然却很容易并且完美地将其解决。人类从大自然中获得利益间无可估量。只要你有一双聪慧的眼睛去欣赏大自然，去仔细聆听大自然，人类将从大自然中获得很多宝贵财富。

仿生学与生活息息相关，令人讨厌的苍蝇与雄伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密的联系起来了。苍蝇是没有“鼻子”的，它靠什么来充当嗅觉？原来苍蝇嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。内含有上百个嗅觉细胞，若有气味进入“鼻孔”，这些神经细胞立即把其为刺激转变成电脉冲，并迅速送往大脑，大脑可判断出不同气味的物质。由此仿生学家将活苍蝇作为气体分析仪的探头，将苍蝇的电脉冲信号经电子放大电

路放大后送往计算机。这种气体分析仪可用于宇宙飞船的座舱、潜水艇和矿井里有害气体的检测报警。对于采矿、采煤业来说，瓦斯气体抑止着该行业的发展及人民的生命安全，因此这种气体分析仪将为该行业带来空前的革命，人民的生命安全得到保障。苍蝇的楫翅是个（平衡棒）是个天然“导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”，这种仪器目前应用于火箭和高速飞机上，实现了自动导航。

自爱迪生发明电灯以来，人类结束了煤油灯生活，从此生活变得丰富多彩。电灯只能将电能的一部分转变为可见光，其余大部分都耗散在空气中，而且电灯的热射线有害于眼睛。大自然中能够发光的生物是很多很多的，萤火虫就属于其中的一类。萤火虫发出的冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的光线一般都很柔和，很适合人类的眼睛，发光强度也比较高，因此，生物光是人类一种了想的光。对萤火虫解剖分析后认为，萤火虫位于腹部的发光器内含有荧光素、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，与氧气化合便可发出荧光。萤火虫的发光实质是将体内的化学能转化为光能。因此科学家先后分离出了荧光素和荧光酶并利用化学方法人工合成了荧光素和荧光酶。有荧光素、荧光酶和ATP（三磷酸腺苷）和水混合而成的生物光源应用于充满瓦斯气体的矿井中充当闪光灯，因生物光源不需电流，因此不产生磁场可用于在消除磁性水雷时的照明。

五彩蝴蝶锦色粲然，是一道亮丽的风景线。不仅如此，蝴蝶

是伪装专家，在花丛中很难被发现。科学家通过对蝴蝶似的研究为军事防御带来了极大的裨益。这属于伪装技术，一种有效的保护色。在大自然中很多生物都有保护色，甚至其体色随季节的变化而变化。如雷鸟，在夏季它的体色很暗像树枝的颜色，冬季是白色的。

蜻蜓可是飞行专家。蜻蜓可通过振翅产生不同与周围的大气局部不稳定气流，并利用气流产生的涡流是自己上升，它可以向前向左右飞行，飞行时速可达72km/h。飞机在高速飞行时，常会引起剧烈震动有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠翅痣在高速飞行时安然无恙，人们仿效蜻蜓在飞机及以上平衡重锤解决了这个棘手问题。

生活中有许多事物的发明各类难题的解决在很大程度上是仿效大自然，仿生学把人类的目光回归了大自然，从中获得了很多启发，为改善人类的生活提供了很多素材。仿生，需要一双敏锐的眼睛来欣赏大自然，并且具有不一般的逻辑思维，尽可能的超乎想象，没有什么不可能的，在仿生学中一切皆有可能，任何微小的灵感都有可能带来人类一场空前的革命。

任何微小的灵感都会产生奇异想法，有了的想法后我们就应该用汗水来换取硕果，没有那一次仿生在床上诞生的。展望仿生学的未来，仿生学必将与人类生活密切相关。如光合作用、生物固氮。光合作用是植物、藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌利用其自生细胞本身，在可见光照射下将二氧化碳和水转化为有

机物并释放氧气的过程。然而人类却无法在实验室完成模拟光合作用的实验，为此我们应向大自然学习，如果解决这一问题，粮食危机问题就会迎刃而解了。

生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气转化为氨的过程。人类利用化学方法合成氨：

Ｎ２＋3Ｈ２→2ＮＨ３

该化学反应需要催化剂、高温、高压条件，还需要不易得氢气，这对设备的要求很高并且耗费大量能量，而根瘤菌、圆褐固氮菌却能轻松的完成这一过程，着同样需向大自然学习，解决这一问题将会为社会带来不可估量的经济效益。仿生学必将为造福人类做出更大的贡献。

从结构仿生到生态仿生看仿生学的发展

从结构仿生到生态仿生看仿生学的发展林　雁　(南京师范大学附属实验学校　江苏　210046) 师法自然是中国古代有名的哲学思想,而今科学技术的发展更证明了这一点。1960年,美国科学家斯蒂尔经过长时间的观察研究,创立了仿生学(Bionics)。从此,生物体的精巧结构,成了工程学有意模仿的对象,工程师们向生物学习,创造出众多高性能的器件。进入21世纪,仿生学又朝着系统仿生的方向发展,为人类社会的可持续发展注入了新的活力。科学家研究发现,生物器官结构之巧妙,能量的节省和工作性能之优越,是人造机器无法相比的。这表明由选择进化磨合积累的功能,最符合大自然的和谐原则与优化原则。 1　蛛丝及贝壳结构的启示生物器官结构和性能的优越,同生物材料的组织生产方式密切相关。例如,人类生产的防弹纺织材料,要在高温高压的强酸中生成,条件极其苛刻。而一种金色球形网蜘蛛,却能在常温下以水为介质,抽出比人造防弹材料坚韧得多的蛛丝,而且能被生物降解。美国康奈而大学教授杰林斯领导的科学家小组,用核磁共振仪(N BR)拍了几百幅蜘蛛丝腺的照片,同光学显微镜切片进行对照研究,并把资料输入计算机,模拟出一只三维仿真蜘蛛。在电脑中对仿真蜘蛛解剖研究,发现蛛丝蛋白质多聚体从腺体产生后,必须经过一段十分复杂的管道,分子在其中重新排列组合,形成了特殊的三级结构,才有如此的韧性。一只贝壳具有高级陶瓷的强度,把它从高处跌下一般不会粉碎,如用很大的外力将它搞破,裂口也不象陶瓷那样平展。把贝壳磨成极薄的片子在电子显微镜下观察,能见到贝壳是由一层叠一层的超薄碳酸钙晶片,与十亿分之一米直径的蛋白质分子粘合而成的。这种结构在受压时,碳酸钙晶片可以在蛋白质分子间滑动变形,能像金属一般有延展性,使贝壳具有最大的强度。科学家又研究了甲虫的甲壳,发现它的表皮是由埋在胶质中的蛋白质纤维组成,而且成对地呈螺旋组合重叠,都不对称,具有极大的抗冲击性。生物在组成材料时,是从原子排列成分子,由分子装配成纤维或晶体一类中间成分,再形成各种组织,每一步都有精确的基因控制程序,做到天衣无缝。而人在生产复杂材料时,只是由分子进行化学键的结合,与生物的组合相比,实在是太简单了。科技人员模仿生物组织材料的方法,用双螺旋的不对称层叠排布石墨与环氧树指,生产出比传统碳纤维强度更好的机翼材料,生产出的机翼既轻、耐冲击又不容易变形,大大提高了飞机的性能。 2　DNA装配与分子机器据推测,从30亿年前开始,生物就以DNA和RNA 核苷酸的多变排列,调控20种氨基酸原料合成各种蛋白质。从理论上讲,生物可以合成任意长度的蛋白质。但研究的结果表明,肽链误译率相当高。如果是由500个氨基酸组成的蛋白质。每4个这样的蛋白质分子就有一个是错误蛋白,这对于生命来讲是十分危险的。生物体一方面令错误的蛋白质报废,一方面对合成进行控制,使合成的肽链很短,再由多条链(亚基)组合成蛋白质。刚合成的蛋白质是线性的肽链,必须经过修饰程序的加工,折叠成具有多级结构、稳定功能的复合体。生物分子的自组装就是这样既保证了产品的特异性,又使产品维持一定的几何形状。生物学家还了解到,蛋白质分子是一种刚柔互补的分子,脯氨酸的存在增加了蛋白质的刚性,甘氨酸则使蛋白质具有柔性。蛋白质中还有一种异构酶,能根据其它蛋白质的存在而调整自己的结构,进而增强蛋白质的整体功能。当今兴起的纳米技术,是一种制备纳米材料和纳米级微型机器技术,特别是纳米级组装能生产出提纯分子的纳米泵、分子大小的计算机等纳米器件是制造业的一次大革命。由于加工的部件是一些原子和分子,即使是用电子显微镜进行操作或用激光镊子技术,部件的捕捉与定位装配也是相当困难的。如果仿照细胞生物化学反应的过程来进行纳米级生产,就要容易得多,这就是分子制造领域里的仿生技术,一种高度自动化的按模板进行自组装的技术。模仿DNA指挥合成生物分子过程的纳米仿生,是一种刚提上研究日程的未来技术,即使与当今最先进的制造技术相比,也有很大的超前性,它代表了高新制造的发展方向。 3　梦圆伊甸园的生态仿生人类的物质生产,从后工业时代到信息时代,创造了巨大的财富,但是这些物质生产均是以消耗地球资源为代价的。在生产过程中,人类只将很少一部分原材料变成产品,大部分原材料当作废物排到地球环境中。就拿新兴的信息产业来说,目前全世界的硅年产量为80万吨,其中仅有少部分变成超净的电子用硅,这其中又只有0.093%做成了芯片,0.4%变成光电池,大部分以废物的形式丢弃。在生产这些芯片中,消耗的30万吨以上的酸碱洗液,也作为废物排到了环境

仿生学在建筑设计中的应用

浅析仿生学在建筑设计中的应用赵志刚（湖南工业大学科技学院，湖南株洲 412000）摘要：为了启发建筑合理创新，以及使城市环境达到生态平衡和持续发展，建筑仿生是一种重要的手段。建筑仿生学是根据自然生态与社会生态规律，并结合建筑科学技术特点而进行综合应用的科学。它的主要研究内容包括：城市仿生，功能仿生，结构仿生，形式仿生等方面。建筑仿生学的应用范围很广，从城市总体到单体建筑，从居住环境到材料都可涵盖。建筑仿生已成为一种新时代潮流，也是建筑文化的新课题。未来的城市将是仿生与生态的城市。关键词：结构仿生、形态仿生、功能仿生、黑川纪章仿生学是一个范围广阔并具有多种含义的学科，在1960年的第一届仿生学研讨会上，与会人员制定了仿生学就是模仿生物系统的原理来建造技术系统，或者使人造系统具有或类似于生物系统特征的一门科学。它的目的是应用模拟的方法来改善现代技术设备并创造新的工艺技术。仿生设计学是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，是模仿生物系统的结构、形体、功能原理来设计新技术系统的科学，建筑仿生则是科学技术与设计美学的有机结合。大自然是最好的创造者，优胜劣汰，生物都要经历一个漫长的进化过程中，在进化的过程中，生物本能的去选择能适宜自身生存的环境，亦或者使自己适应当下的生态环境。今天，我们所看到的一切生物，包括我们人类自己，哪一种不是经过漫长的你死我活的竞争和千辛万苦的进化而生存到了现在。在这一过程中，生物进化出了最为科学的形体结构。在功能上，它们有着非常复杂和高度自动化的器官系统；在外形上，他们形状各异却又造型优美，色彩丰富让我们为之惊叹。 1.仿生设计在建筑中的运用由来已久来自中国的建造者们很早就有着“源于自然，高于自然”的理解，“构木为巢，以避群害”更是说明了早在三千年之前的祖先就已经开始懂得仿鸟营巢。当我们发现我们的创造无论多精巧，几乎都能在大自然中找到相对应的影子时，于是开始由无意识到有意识的对大自然进行模仿，从大自然中摄取营养，请大自然开垦拓路。在安徽宏村，建造者规划、建造的牛形村落和人工水系，是当今“建筑史上一大奇观”。统看全村，西头巍峨苍翠的雷岗宛如“牛头”，村口两棵参天古木恰似“牛角”，前后四座横跨古阳水的桥梁象“牛腿”，村中数百幢错落有致的民居群宛如卧牛盘踞；一条近一米宽千米长的清澈水渠形似“牛肠”环绕全村，盘曲流经各家各户，村中一半月形池塘月沼和村南一较大水面南湖分别是“牛胃”和“牛肚”，整座村落就象一只昂首奋蹄的大水牛。这种别出心裁的科学的村落水系设计，不仅为村民解决了消防用水，而且调节了气温，为居民生产、生活用水提供了方便，创造了一种"浣汲未防溪路远，家家门前有清泉"的良好环境。如果说无意识的模仿是大自然造物的结果，那么有意识的模仿大自然则是人类真正认知到仿生的开始。1983年德国人勒伯多出版了《建筑与仿生学》，书中系统的阐述了建筑仿生

仿生学研究报告上传

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《自然界材料构筑科学与创新思维》研究报告指导教师: 学号：姓名:

目录一、仿生学概念二、自己对仿生学的理解三、仿生学的应用 1.利用动物体的特性（１）利用鱼鸟的特点为火车入隧道过程降噪 (2)利用鲨鱼皮表面的特点进行抗菌（3）利用珊瑚体秘方减少二氧化碳的排放（4）学习小生物如何从雾气中获取水分2.利用植物体的特性 (１)利用树沿压力线重组的特性构造轻量化材料（2）利用叶子的光合作用制造太阳能电池（３）利用荷叶表面的特性制造防雨工具（４)王莲能够托起超重物体 3.利用细胞特性 (1)利用细胞膜的特性制造去盐薄膜四、小结

一、仿生学的概念仿生学是指人类模仿生物功能，来发明创造的科学。它是一门新型边缘学科。研究对象是生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于人造工程技术之中。该学科的问世，大大开阔了人类的技术眼界,显示了巨大的发展潜力,是人类智慧的结晶。二、自己对仿生学的理解仿生学就是通过理解动物的自身特性，以及它们利用这些特性所做出的利于自己生存的本领,再经过人类能动性的思考,抽象出前所未有的新思想新概念，最后利用联系的思想加以应用于人类的生活和生产,为人类创造便捷和更有突破的生活方式。我们的生活、生产中不缺乏一些例子。例如,我们平时最讨厌的在空中到处乱飞的苍蝇,利用苍蝇的鼻子嗅觉原理可以制作小型的气体探测仪,利用苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)进行模仿,将它制成了“振动陀螺仪”，应用到了火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶;利用蝙蝠发出的超声波可以与障碍物反弹的原理制成了制造出了雷达,应用到了飞机航空中。萤火虫腹部的发光器中的荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光，正是利用这样的原理，创造了日光灯．.．.．. 像这样仿生学的例子数不胜数。接下来,让我们具体看一看仿生学的应用。

浅谈仿生设计

浅谈仿生设计一、仿生设计的概念和作用仿生设计是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门设计学科，它还是以自然界万事万物的功能、形态、色彩等为研究对象，进行综合的想象与分析，为设计提供新的思想、新的方法，利用创造性思维把自然界有形和无形的规律表现出来的学科。1．仿生设计是使现代工业设计能够更好的满足市场的需要仿生设计对丰富多样的自然生物的模拟与创造，带来了设计丰富多样的设计产品，为市场和消费提供了更多的选择性。仿生设计促进了现代工业设计的更新与发展。现代设计一直以来注重产品的功能价值，推崇功能主导形式主义设计观。而仿生设计运用形态主导产品设计，是产品更具视觉冲击力和美感特征，使生产出的产品更具市场竞争力。同时仿生设计还表现了丰富的文化、趣味和情感意象，给予更符合人性化的特点，使人们在购买的同时还感受到了快乐，感受到了趣味无限的感觉。仿生设计借助于其他的科学的研究成果，在其基础上发挥想象的空间，把艺术与科学紧密的结合在一起，将仿生设计推向了更高的一个层次，使其发展更具科学性，在计中更增加了影响力。 2．仿生设计是促进人与自然和谐统一的需要仿生设计可以说是现代设计发展的一大进步，它是将大自然的美以设计的表现形式在人类生存方式中的反映。加强仿生设计的训练与完善，将其运用到人们生活的各个方面，把人类与大自然紧密结合起来，已经是现代社

会的必然需要。实际上，大自然的奥秘无穷无尽。自然界的万物的形成和变化都是遵循着自然的规律而变化的，人也不例外，仿生设计就是把人和自然界的其他的生物相结合而产生并发展的，所以仿生设计也是遵循着自然发展的规律的。仿生设计以它独有的设计观念与设计方法，不断去探索人与自然的关系。坚持体现人类对现实世界的好奇心和对反映现实世界形象的执着追求，以至达到人类社会与自然达到高度的和谐统一。二、仿生设计的产生发展过程仿生学的诞生与发展过程分为4 个时期:仿生学萌芽时期;仿生学建立时期;仿生学巩固时期;现代仿生学时期。 1仿生学的萌芽时期(远古时代至1940 年) 在人类文明的早期,为了生存,人类不得不对其赖以饱腹的动植物的生活习性以及周围世界的各种自然现象进行观察。因此,从远古时代起,人们实际上就已在从事仿生学工作。 2 仿生学的建立时期(1940～1960 年) 20 世纪40 年代,工程技术领域中出现了调节理论,人们开始在一般意义上把生物与机器进行类比,认识到二者具有自动调节系统。。随着“信息论”和“控制论”这两门学科的结合与渗透,人类就为自已找到了一条新的技术发展道路———向生物界索取设计蓝图,并于1960 年9 月诞生了一门新的交叉科学———仿生学 3 仿生学的巩固时期(1960～1990 年)

仿生学在现代建筑学的应用

仿生学在现代建筑学的应用仿生学建筑仿生建筑不仅能让人类回归自然,享受舒适生活,还能够避免不必要的浪费,将是21世纪和以后更长一段时间内的发展主流。仿生建筑会促进建筑多元化和人类总体文明的发展,是解决世界能源危机的最佳途径之一。本文对建筑仿生学在世界范围内的应用进行了探讨。 (一)龟壳和薄壳建筑乌龟是人们常见的动物，属爬行类。它的样子很笨，行动极其缓慢，似乎没有什么值得研究和模仿的了，事实不然。乌龟在地球上出现的时间比鸟类和兽类都早得多，乌龟的生命力很强。它有一付特殊的"铁甲"，当遇到危险时，可以把头和四肢纳入"铁甲"内。"铁甲"的结构特殊，十分坚硬。龟壳分背甲和胺甲两部分。背甲呈拱形，由角板和骨板组成。角板的主要成分为角质，排列整齐，共有三行大的六角形角板，还有排列在边缘的一些小角板。骨板位于角板的下面，是由一部分椎骨、肋骨和真皮愈合而成。主要成分为钙质。甲板的连接缝和骨板的连接缝交错排列，互相咬合得很紧。腹甲也由角板和骨板组成，但结构比较简单一些。龟壳虽然只有2毫米的厚度，可是一个成年人站在上面也压不碎，即使用铁锤猛敲，也不容易把它砸碎。龟壳不仅薄而牢，它的跨度又很大，包含许多合理的力学原理，是设计薄壳结构建筑物的好样板。这类建筑物有许多优点:所用材料少，比较节约;跨度大，中间无柱子遮挡人的视线;坚固，适用等。在我国建筑工程中已设计了各种类型的薄壳建筑物，如剧院、车站、会堂…，著名的如北京火车站，上海工业展览馆等。悉尼歌剧院--仿生学建筑的杰作 (二)蜂巢式建筑

马克思曾说过:"蜜蜂建筑蜂房的本领使人间的许多建筑师感到惭愧…。"蜜蜂栖息繁殖的场所叫做蜂巢，蜂巢是由许多六角形的小巢构成，这种小巢就是蜂房。小巢排列非常整齐，有人曾进行过仔细的测量，发现这种六角形的巢，每个角都是规则的锐角，体积几乎都是0.25立方厘米。按照工程建筑原理来看，蜂巢的设计非常合理，如占面积最小，结构精巧、牢固，所用材料最经济等。这是蜜蜂在自然条件长期影响下，逐渐形成的筑巢的特殊本领。蜂巢的结构很早就引起人们的注意并加以研究。已模仿它建成各种精巧牢固的设备或建筑物。目前还被广泛用于飞机、火箭等有关的设计上去。蜂巢式建筑三蛋壳和防震屏地层是地壳活动时常出现的现象，一场大地震不仅使地壳变形，还能使许多大的建筑物倒塌，遇到这种情况，人的生命安全常会受到很大的威胁。因此在多震的地区工程师在设计房屋时，必须考虑房屋因地震倒塌而伤人的问题。在生物界值得工程师模仿的防震房种类很多，其中最引人注意的就是鸡蛋这一类的卵。鸡蛋呈椭圆形，外面有一层薄薄的含钙质的蛋壳，在蛋壳里面还有一层带有弹性的壳膜。这两种结构相互作用，形成了一种拱形预应力的结构。所以蛋壳鸡蛋的纵剖面虽然薄，却有相当的负荷能力，用力压挤也不轻易破碎。在蛋壳里的蛋黄，由于两端有系带和壳膜相连，不管鸡蛋如何转动，它始终保持一定的位置不变。最近有人模仿鸡蛋设计了一种特殊的防震房屋，它的外壳用钢铁造成，相当于蛋白那一层;用耐高温玻璃、石棉等制造。人则位于相当蛋黄的部分。这种房屋能抗强烈的地震，如果被震翻了也能自动复原。屋内贮有氧气、水和食物，在与外界完全隔绝的情况下，七个人也能在里面生活一个星期。还有人按鸡蛋的形状，建造了"气泡屋"作为校舍用，防止地震爆发。鸡蛋式房屋

仿生学论文分析

仿生学论文 10级生物科学 1009210117 张荣华

摘要自然界生物在漫长的进化过程中优胜劣汰，为了生存、自卫、竞争和发展的需要，强化了自身许多优异的结构和特殊功能。人们模仿生物界的这些结构特征,将它们应用于自身的斗争,即军事斗争中。利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。解决在日常的生产生活中遇到的问题，制造多种探测、斗争武器。关键词：生物结构特殊功能实践运用军事

一.仿生学简介仿生学（bionices）在具有生命之意的希腊语言bion上，加上有工程技术涵义的ices而组成的词语。大约从1960年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受（感觉功能）、信息传递（神经功能）、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流）应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。 1.历史由来自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物界经过长期的进化过程，使它们能适应环境的变化，从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言，在长期的生产实践中，促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此，人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具，从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上，而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性的劳动增加自己的本领。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。鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之，三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前，意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。 2.研究方法仿生学是生物学、数学和工程技术学互相渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志：一个巨大的积分符号，把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。这个符号的含

建筑仿生学的表现与应用方法

建筑仿生学的表现与应用方法，归纳起来大致有四个方面：城市环境仿生，使用功能仿生，建筑形式仿生，组织结构仿生。当然，往往会出现综合性的仿生应用，形成一种城市与建筑的仿生整体。 ===在城市环境仿生方面==== 早在1853年时，巴黎塞纳区行政长官欧思曼(G.E.Haussmann)为了执行法国皇帝拿破仑第三的巴黎建设计划，曾对巴黎市区进行了大规模的改建，它不仅要表示对帝国首都的赞美，而且要在城市结构功能上进行改善，使城市交通、环境绿化、居住水平都达到一个新的境界。为了实现这一理想，他的巴黎改建规划在某种程度上就是模拟了人的生态系统而进行规划设计的。例如当时在巴黎东、西郊规划建设的两座森林公园，东郊维星斯公园和西郊布伦公园的巨大绿化面积，就象征着人的两肺，环形绿化带与赛纳河就象是人的呼吸管道，这样就使新鲜空气可以输入城市的各个区域。市区内环形和放射的各种主干与次要道路网就象是人的血管系统，使血流能够循环畅通。这种城市环境仿生思想，不仅在当时已起到了积极的作用，解决了困扰巴黎的城市交通与环境美化问题，使巴黎在世界上成为城市改建的成功范例，而且城市环境仿生理论今后仍然值得借鉴和完善。 1950年，法国建筑师勒·科布西埃在设计法国孚日山区的朗香圣母院期间，一枚蟹壳给了他无穷灵感。他选择了与以往任何设计作品都不同的屋顶样式。该屋顶各边都像壳一样向上弯曲，在壳易碎的超薄材料里蕴藏着自然力和坚韧性。芬兰著名建筑师阿尔托设计的德国不莱梅的高层公寓(1958—1962)的平面就是仿自蝴蝶的原型，他把建筑的服务部分与卧室部分比作蝶身与翅膀，不仅造成内部空间布局新颖，而且也使建筑的造型变得更为丰富。又如勒·柯布西耶在1950—1955年间设计建造的法国朗香教堂的平面就是模拟人的耳朵，象征着上帝可以倾听信徒的祈祷。正是因其平面具有超现实的功能，以致在造型上也相应获得了奇异神秘的效果。类似的情况还有许多，比较著名的如1960—1963年夏朗(Hans Scharoun)在柏林设计建造的爱乐音乐厅内部空间则是仿自乐器内部空间共鸣的效果而建造了这一复杂奇特的形体。 1966年由丹下健三在日本山梨县建成的文化会馆是一座新陈代谢派的著名作品，它的平面组合就是仿照植物新陈代谢的功能，设计了一个个垂直的圆形交通塔，内为电梯、楼梯与各种服务设施，所有办公空间则建立其间，这样可以根据需要不断扩建或减少。 ====建筑形式的仿生则最为常见==== 它不仅可以取得新颖的造型，而且往往也能为发挥新结构体系的作用创造出非凡的效果。最早应用仿生形式的近代建筑师是西班牙人高迪(Antonio Gaudi)，他在巴塞罗纳设计了许多带有明显动物骨骼形式的公寓建筑，隐喻着这座海滨城市战胜蛟龙的古老传说。

仿生学的例子

仿生学的例子仿生学的例子（1）：蝙蝠与雷达蝙蝠会释放出一种超声波，这种声波遇见物体时就会反弹回来，而人类听不见。雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。在各种地方都会用到雷达，例如：飞机、航空等。仿生学的例子（2）：苍蝇与小型气体分析仪令人厌恶的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉个性灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢原先，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把十分纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱气体的成分。这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改善计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。仿生学的例子（3）：鲸的前鳍--神奇能量的秘密！座头鲸前侧有垒球般大突起的前鳍，能够划过水面，让它悠游在海洋里。但根据流动力学原理，这突起就应会妨碍前鳍的运动。根据他的研究，费雪为风扇设计具突出边缘的叶片，叶片划过空气的效率比一般标准的风扇高百分20。他成立一家叫鲸鱼能量的公司来生产他的产品，很快地会将这项节能的技术授权给世界各地的公司工厂。但费雪心中的大鱼是风力能源。他相信只要加一些结节在涡轮机的叶片上将会改善整个产业，使得风力的价值更胜以往。仿生学的例子（4）：斑马与斑马线斑马生活在非洲大陆，外形与一般的马没有什么两样，它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色。在所有斑马中，细斑马长得最大最美。它的肩高140-160厘米，耳朵又圆又大，条纹细密且多。斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共处，以抵御天敌。人类将斑马条纹应用到军事上是一个是很成功仿生学例子。仿生学的例子（5）：蝴蝶与人造卫星五彩的蝴蝶锦色粲然，如重月纹凤蝶，褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翅在下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。科学家透过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的裨益。在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的状况，提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此，尽管德军费尽心机，

仿生学资料全

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #1 仿生学资料仿生设计学,亦可称之为设计仿生学（Design Bionics）,它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、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。仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同，它是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象，有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计，同时结合仿生学的研究成果，为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上，仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展，是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映。仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，使人类社会与自然达到了高度的统一，正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。

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。古代庙宇殿之前的山门的建造，就

建筑中的仿生学

建筑形式的仿生设计灵感主要来自于。。。。。。其可以分为。。。。。。我们来看一个例子，西班牙的著名设计师高迪设计的巴特罗公寓。它的外墙缀满了蓝色色调的西班牙瓷砖。这座6层楼建筑物很怪异，它的露台设计像骷髅头，柱子像一根根骨头，屋顶则像满布鳞片的鱼背。巴特罗公寓本身就是一个故事。一位美丽的公主被龙困在城堡里，加泰罗尼亚的英雄圣乔治为了救出公主与龙展开了搏斗，用剑杀死了龙。龙的血变成了一朵鲜红的玫瑰花，圣乔治把它献给了公主。高迪的灵感来源于此，所以这座房子的每一个设计都有着特殊的含义。十字架形的烟囱代表着英雄，鳞片状拱起的屋顶是巨龙的脊背，房子的外立面用彩色瓷片镶贴，像是长满龙鳞的龙身，镶嵌彩饰的玻璃和构思独特的阳台则是骷髅，与屋内大厅人骨造型的支架相互呼应。我们把目光转向日本，由丹霞事务所设计的蚕茧大厦是建筑结构中的仿生学的一个经典例子，它的设计灵感来自于“蚕茧”，大厦外形不仅具有蚕茧的形态，其间架结构也吸收蚕茧的许多优点，蚕茧大厦采用的是钢架结构，抗震设计上现代钢筋混凝土建筑对抗地震办法大多是硬碰硬，通过加深地基、加强材料的坚固性和结构的稳固来保障大厦的安全，而蚕茧大厦却是“以柔克刚”，以独特的造型结构吸引分解外来冲击力，从而保障自身的稳固性。再来看美国，出自美籍华裔崔悦君之手的终极塔楼是一个有着脉搏呼吸的“类生命体”。这座坐落于湖中的建筑拥有144 部电梯和1部螺旋攀升的火车系统，从湖中引上来的水流在隔层中循环使用，不仅

可以作为塔内居民的生产生活用水，并且可以灌溉塔身每层的植被，在灌溉植被的过程中，水流不仅滋养了植被本身，并且得到了净化。而从湖里引上来的清冽水还可以有效的为这座庞大的建筑物制冷。在塔身各层循环利用的水流无疑是这庞大类生命体的血液。 Ultima Tower 采用了大量的绿色能源，如太阳能、风力发电等，另一种特别的发电是通过底部和顶部大气压力来实现，好像这座永恒之塔的心脏一样为塔内居民的生产生活提供清洁的能源。Ultima Tower 外围的144 部电梯，都是通过压缩空气实现垂直升降。

仿生学的例子

仿生学的例子 1。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。 2。从萤火虫到人工冷光； 3。电鱼与伏特电池； 4。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。 5。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。 6。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。 7。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。 8。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。 9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。 10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。 11。船桨模仿的是鱼的鳍。 12。锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。 13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。 14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。 15。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。 16。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。好运生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线，抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理，研制开发出来的现代化武器。火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。科研人员通过研究变色龙的变色本领，为部队研制出了不少军事伪装装备。科学家研究青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼。

植物仿生学实例

植物仿生学一、植物仿生学大自然带给了人类无穷无尽的想象力，启示我们发明创造。人们根据植物的功能、形状等制造了各种各样的工具。源于“叶”的灵感 ①叶缘启示：相传春秋战国时期（公元前507年——公元前444年），中国建筑鼻祖木匠鼻祖—鲁班，在上山砍伐途中，攀爬时手被锯齿草的边缘的齿划伤了，他仔细观察发现，原来叶子边缘有两排锋利的锯齿，于是受此启发，并经反复实践，制成了人类史上第一架带有锯齿的木工锯。

② 叶脉的启示：浮水植物王莲有“水中花王”之称，一个体重35kg 的人坐在上面也不会下沉，原来王莲圆形叶片上的直径可达1-2.5米，背面有许多相互交错的叶脉骨架结构，里面还有气室使得叶子稳定的浮在水面，受叶脉支撑作用的启示，英国著名建筑师约瑟，以钢铁和玻璃为建材，设计了一个顶棚跨度很大的展览大厅—“水晶宫”，它既轻巧、雄伟又经济适用，不仅成就了1851年的第一届世博会，也为近现代功能主义建筑构建了雏形。植物仿生学

③叶子排列的启示车前草，叶子在茎上排列成的螺旋状，夹角为137030’30”。一层顺着一层，错落有致。只有这样叶子才能得到最多的阳光。建筑师根据车前草对植物的通风、采光都具有最佳效果的特性，建造了螺旋状的高楼，这样既通风，又使高楼各个部分受到均匀的太阳光。建筑仿生学是大有作为的一门使用科学技术，他将帮助人们征服地下、天空和海洋，建筑蔚为壮观的地下街区、海底乐园和太空体育城。植物仿生学

④ 叶序的启示德国波恩大学的科研人员发现，莲叶上有许多非常微小的绒毛和蜡质凸起物。这种粗糙的叶片是干净的，而表面光滑的叶片反而需要清洗。模仿莲叶的自净原理，人们开发出具有防污功能的自净涂层产品，其表面会形成类似茶叶的凹凸形貌，构筑一层疏水层。这样一来，灰尘颗粒只好在涂层表面“悬空而立”，并最终在风雨冲刷下“一扫而净”。此外，叶面形状也启迪了人们的思维。椰子树很高，叶片巨大，但每遇飓风和暴雨也很少被折断。研究发现，椰子叶面呈“之”字形，可以承受更大的压力。据此，建筑师设计出了结构薄、面积大的楼房顶棚、薄状石棉板等。植物仿生学

生活中仿生学应用

蝴蝶五彩的蝴蝶颜色粲然，如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翊在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的稗益。在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况，提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍然无恙，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。蜻蜓蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流，并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓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72公里/小时。此外，蜻蜓的飞行行为简单，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。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙，于是人们效仿蜻蜓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。为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率，一个四叶驱动，用远程水平仪控制的机动机翼（翅膀）模型被研制，并第一次在风洞内测试了各项飞行参数。长颈鹿和“抗荷服” 长颈鹿是目前世界上最高的动物，其大脑和心脏的距离约3米，完全是靠高达160~260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的。按一般分析，当长颈鹿低头饮水时，大脑的位置低于心脏，大量的血液会涌入大脑，使血压更加增高，那么长颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破烈等疾病而死。但是裹在长颈鹿身上的一层、厚皮紧紧箍住了血管，限制了血压，飞机设计师和航空生物学家依照长颈鹿皮肤原理，设计出一种新颖的“抗荷服”，从而解决了超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑部缺血而引起的痛苦。这种“抗荷服”内有一装置，当飞机加速时可压缩空气，也能对血管产生相应的压力，这比长颈鹿的厚皮更高明了每天放松一刻钟。紧张的工作、生活会让人处于应激状态。“在应激状态下，人的身体进入战斗模式，血糖水平升高，随时准备行动。”杜克大学医学心理学主任理查德·瑟维特说，这会促使体内细胞出现胰岛素抵抗，血液中的葡萄糖无处可去，便会出现长时间的高血糖。因此，你一定要学会放松自己，比如起床后做一会儿瑜伽或冥想、散步、听听轻音乐，还要记得做任何事前深呼吸3次。每周少开一天车。有车族要在生活中抢出时间来运动。芬兰的一项研究发现，每周锻炼超过4小时，或每天达到35分钟左右的人，即使体重没有减轻，患糖尿病的风险也能降低80%。保证好睡眠。经常睡眠不足6小时者，糖尿病的患病风险翻番。耶鲁大学副教授克莱尔·亚基说：“如果你睡眠太少，神经系统会处于紧张状态，影响调节血糖的激素。”因此，除了尽量不熬夜，还应注意睡前别喝咖啡或茶，避免长时间看电视等。赶紧减点肥。明显超重的人减肥5%后，即使不锻炼，患糖尿病的几率也会减少70%。也就是说，如果你体重80公斤，至少需要减4公斤。饭前喝勺醋。亚利桑那州立大学的研究表明：2型糖尿病或有胰岛素抵抗的人饭前喝约2汤匙醋再吃饭，血糖水平明显下降。研究负责人卡罗尔·约翰斯顿博士说：“醋酸能灭活某些淀粉消化酶，延缓碳水化合物的消化。”事实上，醋的这种作用类似于口服降糖药阿卡波糖。

论艺术设计与仿生学

论艺术设计与仿生学摘要：仿生设计是二十一世纪对自然最好的诠释。自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理和重大发明的源泉，而仿生设计的起源和雏形是人类最早使用的生活用具与捕猎用具。从古至今，人类从未停止对自然界一切事物的借鉴与设计的脚步，无论是针对实用性来说，还是对于当代艺术设计来说，其灵感的涵盖面是极其宽泛的，是个天然的灵感宝库。所以，无论是那种艺术形式，都离不开自然。就像建筑仿生设计，拉近了人与自然的距离。关键词：艺术；仿生；造型；色彩；材料当代艺术的仿生设计是时代的产物：人与自然的关系可以说是二十一世纪人们最为关注也是最令人们担忧的一种关系。自人类出现以来，人和自然的关系从来都没有像今天这样纠结和矛盾。人类为了自己的生存和发展，在不断的毁灭其它生物赖以生存的环境，现代的人类不断缺失的正是对自然的敬畏。而仿生的艺术设计是在功能形态、结构、外部造型、动作，甚至其神态及与环境之统一与协调状况等方面对生物进行的模拟。比如在产品设计中，尼龙刺褡裢的设计灵感就来自粘在人衣服上寻求繁殖场所的刺果，同样，豆荚启发奥地利设计理论家维克多·帕帕内克制作出一系列独立剂量的药物容器。像这样的特殊借用还有很对例子，自然给设计的启发大部分是视觉上，这就包括了对自然界一切存在事物的借鉴与设计。当代艺术无论是主题、造型、工艺结构、材料、图案，还是艺术的语言，都被包括在仿生设计的领域中。当代艺术的仿生设计是模仿自然界生物造型、色彩等因素的设计活动，其主旨是回归自然，而这个时代的主题也是如此，提倡人与自然的统一。仿生设计可以作为当代艺术设计未来发展的永恒主题。因此可以说艺术设计中的仿生设计收到了艺术家们的热奉，使得人们切身的体会到大自然存在的设计应先尽量遵从于自然的法则，我们必须向自然界学习，使它和人类的才智融为一体。当代艺术的仿生设计理念，是模仿自然界一切事物的设计，包括：动物，植物、自然景象等，它从几个方面来体现： 1、造型上的仿生设计早在我国的四千多年前，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筑，就其建筑的结构来看，颇有些像大象的驾驶，柱子又圆又粗，仿佛大象的腿，结实有力。自然界的动物、植物。社会中的生活场景、建筑物及立体形状等都是纤维造型设计的借鉴对象。藤蔓、花蕊、树欟、船帆、几何图形都是比较常出现纤维艺术创作中的。如，日本的艺术家，小名木阳一的《红手套》，作品的整体造型就是一只大手。中国的纤维艺术家施慧、朱伟的较早的作品《寿》就是以山石的造型出现。

仿生学

仿生学的发展历程摘要：自古以来，勤劳的人类就在不断地适应和改变这个环境，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。劳动创造了人类，人类也通过劳动创造了美好的现在，不断地劳动促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展，这也使得人类的能力和智慧远远超过生物界的其他类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具，从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上，而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性的劳动增加自己的本领，由此诞生了仿生学。仿生产品已经运用到了人类生活的各个方面，极大促进了社会发展。关键词：仿生，观察，思考，模仿（一）仿生学的历史由来地球上存在的亿万种生物，经过千百万年的进化、发展而来，这使得生物体的某些部位具有最可靠、最灵活、最高效、最经济的能力，为人类的效仿提供了无穷尽的资源。其实仿生一直伴随着人类，早在几千年以前勤劳的炎黄子孙就开始了观察，模仿自然界其他生物来制造工具为人类服务。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浆，效仿鱼类，极大改进了船只的效能。春秋战国时代(公元前450～500年),鲁班上山伐木,途中手指被茅草划破,他仔细观察叶片上的毛刺，从中得到启发,经反复试验,终于制成了人类史上第一把锯……但是这些模仿在人类

历史上也只是星星点点，运气占很大成分，限于时代科学技术的落后，使得人类无法了解身边生物的形态构造和生理机能，以至于无法形成一门独立的学科。而真正意义上的现代仿生学诞生的标志是1960 年美国人斯蒂尔根据拉丁文构成Bionics一词，同年在美国俄亥俄州达顿城(Dayton)的一个空军基地召开了全美第一届仿生学讨论会。美国军医Jack Ellwood Steel博士,给这门新兴的学科起了一个名字叫做bionics(仿生学)，并给它下了这样一定义:“仿生学是模仿生物系统的原理以建造技术系统,或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学”,即仿生学就是“模仿生物的科学”[1]。现代仿生学是将通过观察、分析、研究掌握的自然界生物所具有的各种各样的特殊本领模拟、移植到各个工程技术领域中去,为促进人类社会进步发展所用。仿生学需要生命科学、物质科学、信息科学、脑与认知科学、工程技术、数学与力学以及系统科学等许多学科的交叉是一门很难划清边界的大学科[2]。（二）仿生学的现状仿生学是一门交叉性的学科，涉及物理学，数学，化学，电子学，生物物理学，生理学，心理学，以及通信，计算技术，建筑工程，航天，航海工程及系统科学等。近几十年来，人类的自然科学突飞猛进，尤其在生命、机械、材料和信息等科学快速发展的今天，各种先进的物理试验仪器发明创造出来，为人们更加系统的研究生物的形态性能，生理功能提供了基础。它不仅给人类的带来创新的理念与方法,也使人类从一个全新的角度观察世界,发现前人未发现的事物,实现科学技

仿生学作文

仿生学作文许多动物的尾巴都有保持平衡的作用，像小松鼠在很高的树上跳来跳去，就是靠大尾巴来保持平衡的。小猫经常在树上或屋顶上跑来跑去，动作又快又灵活，也不会摔伤，那么为什么小猫从屋顶上跳下来不会摔伤呢？我上网查了查资料。原来，小猫具有很好的平衡能力，它从高处往下跳的时候，总是脚先着地，身体站得稳稳的。小猫的尾巴也能帮助它保持平衡，还有啊，小猫的脚底长有一层厚厚的肉垫，就像穿上了柔软的运动鞋，所以小猫从高处跳下来时不会摔伤。根据这个启示，我有了一个新奇的想法，那就是：我想发明一种运动鞋。这种鞋是专门为小孩子设计的，小孩天生就是活蹦乱跳的，在他蹦跳的同时难免会因为没站稳而磕伤膝盖或胳膊，这双运动鞋就解决了这个问题。鞋子的鞋底，最底层是硬的。但中间层是软的，穿着非常舒适，当小孩子从高处跳下来时，这种鞋还有一种保持平衡的作用，所以落地时也会站得稳稳的、轻轻的，就像小猫一样。这种鞋的图案也是小孩子最喜欢的“喜羊羊与灰太狼”的图案，颜色也有很多种:有白色的、有黑色的、有淡蓝色的、还有浅紫色和浅粉色等等。我想如果真有这样的鞋发明出来，应该会很受广大市民欢迎的吧？回音壁与仿生学有一天，我和爸爸站在山顶上，看着眼前的美景，情不自禁地大叫起来，这时，传来了一阵阵回声，爸爸就给我讲起了北京的回音壁。 “北京的回音壁是一个声学建筑物，只要向回音壁小声地说一句话，在另一边的人也能听得到，这就是回音。因为声音像光一样，也可以反射回来。” “那为什么站在小屋子里就听不到回声了呢？”我问道，“因为房子太小，反射回来的声音用时太短了，基本上跟原来的声音重合在一起难以分辨。如果站在一间大屋子里说话就能听见回声了，这是因为反射回来的声音时间长，跟原来的发声就有了足够的时间间隔。人们通过回声的原理，发明了超声波探测仪，这就是仿生学原理。” 仿生学还有很多例子，如人们通过长“牙齿”的草发明了锯东西的锯子，贝壳内的蛋白质生成的胶质非常坚固，于是可以用它来做外科手术的缝合线……。大自然是人类的老师，给了我们许多启示。我们要用锐利的眼睛去观察它，才会产生一个又一个的奇迹。