有趣的仿生

自然界中的生命，通过近四十多亿年的进化完成了智能操纵的所有过程，向自然学习是智能新材料发展永恒的主题。人类对自然的模仿可分为对宏观结构、微观结构和分子结构的模拟。从鸟类飞行这一特异功能受到启发，到试图模仿鸟类飞行，直至最后造出了飞机，并且其速度、高度和续航能力大大超过鸟类，这一宏观结构的模拟过程体现了源于自然、模拟自然，并最终超越自然的仿生智能化的整个过程。对材料的分子及原子结构的模拟则属于分子层次的模拟。例如，近年来受到人们广泛关注的生物芯片技术，则属于此类模拟。在这里，我们重点介绍生命体的微观结构，包括微米结构和纳米结构，以及由此产生的优异性能。 1 特殊的表面性能

生物体中特殊的微米结构、纳米结构可赋予其特殊的表面性能（图1-1）。例如自然界中某些植物叶（典型代表为荷叶）及昆虫翅膀（如蝉、蜻蜓、蝴蝶翅膀等）表面的自清洁性，就是由于它们表面特殊的微观结构，从而导致水滴不能浸润而达到超疏水性引起的。还有一些生物体所具有的特异功能，如水黾能够在水上行走；壁虎、蜘蛛、苍蝇等能够牢牢吸附于平滑的墙壁、玻璃，甚至能够倒贴在天花板上等，也都与它们表面的特殊微观结构密切相关。

（a ）荷叶表面的易清洁性 (b)水黾在水面站立的状态（b ）壁虎脚的高黏附力

图1-1 具有特殊表面性能的生物体

又如，鲨鱼之所以能在水中快速前进，秘密就在于它的皮肤表面排列有序的微小鳞状突起见图1-2（a ）、（b ），这些突起在水中具有整流效果，可以减小水的阻力。仿照鲨鱼皮的这种结构，可以在飞机上进行涂层如图1-2（d ），使飞机阻力减小，节约燃料。另外，给舰船穿上“鲨鱼皮”，能够克服附着在船体上的海洋生物造成的阻力，提高船的行驶速度，从而大大节省能源消耗。近年来，新型“鲨鱼皮”式游泳衣如图1-2（c ）也备受人们青睐。

图1-2 鲨鱼皮特殊的表面性能及其仿生应用

2 生物体的结构颜色

自然界中的生物拥有各种各样的颜色，这些颜色都是漫长的生物进化的产物。从显色原理来看一般可分化学色和物理色（结构色）。化学色一般指通过生物体内所含有的的色素对

光的吸收所引起的颜色。结构色是光在生物体的亚微米结构中的反射、散射、干涉或衍射所形成的颜色。孔雀羽毛、蝴蝶翅膀、天然蛋白石、珍珠等就具有结构色（图1-2）。

图1-2 自然界中具有结构色的生物

具有结构色的生物大都由光子晶体材料组成，但这些构成生物体的光子晶体的分子结构、微米-纳米结构、周期性结构及其功能尚不清楚。研究这些生物光子材料并从研究中汲取营养来设计和发展光子材料将是光子材料研究的一个重要途径。

3先进的光学系统

北极熊的体色从外表看是白色的，实际上它的皮肤是墨绿色的。北极熊的毛在电子显微镜下观察是一根根空心无色的细管（图1-3（a））。北极熊的毛看上去之所以是白色的，是因为细管内表面较粗糙，容易引起光的漫反射所致。人们利用自然光对北极熊拍照时，它的影像十分清晰，而借助红外线拍照时，除面部外在照片上却看不到它们的外形，见图1-3（b）。可见北极熊的皮毛有极好的吸收红外线的能力，因此有绝好的保温、绝热的性能，这正是北极熊长期与严寒斗争所形成的特有的构造与体色。由此，科学家们设想，可以仿照北极熊的毛管，制成保温、节能的人造中空纤维，定能大大提高太阳能的利用率，为人类造福的潜力将是无法估量的。

(a) 北极熊毛的微观结构

1—自然光2—红外夜视

(b) 北极熊在不同光线下的成像

图1-3 北极熊毛的微观结构及北极熊在不同光线下的成像

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

浅析仿生设计

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)

全球著名十大仿生的设计建设

英国伯明翰塞尔福瑞吉百货大楼：其外型轮廓犹如女性的身体，外表悬挂了1.5万个铝碟，创造出一种极具现代气息的纹理装饰效果，有如女人服饰上鳞片式的金属圆片，闪烁于阳光之下，使建筑的商业氛围表现到极致。美国科罗拉多州丹佛国际机场：是美国面积最大及全世界面积第二大的机场，丹佛国际机场已经有18年的运营历史，是美国最为繁忙的机场之一，有二十二家航空公司提供1200个航班。此机场的特别之处在於屋顶用特殊布料覆盖及采用张力结构的设计，令人联想到受冰雪覆盖的落矶山脉。

荷兰鹿特丹的“城市仙人掌”：是一个坐落在荷兰的住宅工程，它将在19层楼中提供98个居住单元。多亏了这种错落有致的曲线阳台的设计，每个单元的室外空间能够得到足够的阳光。美国波特兰“连跳商业中心”：位于美国俄勒冈州波特兰市的“连跳商业中心”，由马来西亚建筑师肯·肖杨设计。该中心使用了太阳能发电，并且配备有污水及雨水回收系统，建筑材料使用了可回收的建筑材料。还设计了独特的园林景观，使得商业中心成为城市中心的绿色购物花园。

“树纹塔”摩天大楼：由美国著名的环境设计大师、建筑师威廉·麦克多诺设计。他设计的“树纹塔”使建筑可以像树木一样进行光合作用，在设计中，他充分利用太阳能和自然光，不仅实现视觉上震撼效果，同时使得整个建筑物被环境所包围，成为名副其实的绿色建筑。巴黎“防烟雾”大厦：建筑所用的原料都是可回收可降解材料。建筑的功能非常完善，有公共场所、会议室、画廊、餐厅和花园，采用太阳能发电和光合作用净化空气，预计将修建在巴黎运河上，将成为教育巴黎市民保护环境普及可持续发展战略的重要基地。

美国辛辛那提的“罗布林大桥坡度”大厦：位于辛辛那提市最著名的罗布林大桥旁，是由纽约世界贸易中心重建总体规划建筑师丹尼尔·李博斯金设计的。最具特色的是顶层的倾斜坡度使用了仿生技术与周边的自然环境相适应，与著名的城市标志罗布林大桥相配合。

幼儿园中班科学活动有趣的仿生教案反思

中班科学活动有趣的仿生教案反思中班科学活动有趣的仿生教案反思主要包含了活动目标，活动准备，活动过程，活动反思等内容，了解一些物品的设计发明是放造大自然的一些生物特点制造出来的，激发幼儿探索自然、大胆创新设计的兴趣，适合幼儿园老师们上中班科学活动课，快来看看有趣的仿生教案吧。活动目标： 1、了解一些物品的设计发明是放造大自然的一些生物特点制造出来的。 2、激发幼儿探索自然、大胆创新设计的兴趣。 3、培养幼儿对事物的好奇心，乐于大胆探究和实验。 4、激发幼儿乐于探索科学实验的乐趣。 5、培养探索自然的兴趣。活动准备：教学挂图、幼儿用书。活动过程：一、教师出示四组图片，启发幼儿观察图中二者的关系。 (1)提问：图中飞机和鸟(章鱼和吸盘球、鲨鱼和鲨鱼夹、青蛙和蛙鞋)有什么相似之处? 教师小结：人类仿造大自然的一些生物特点来进行发明和仿生。启发幼儿结合生活经验和收集的资料，交流其他一些有趣的仿生。教师小结：在我们生活中还有许多仿生的现象，你们知道有哪些呢? 出示图片：起重机、瓦楞屋顶、船桨等图片，启发幼儿猜猜这些发明是仿造大自然哪些生物特点制造出来的。

(让幼儿讲出自己的想法，教师作相应的提示) 教师：我们生活中还有哪些仿生呢?(引导幼儿说出生活实例) 如：马路上的斑马线是按照斑马身体里的线条仿生出来的。二、鼓励幼儿大胆想象自己的仿生发明。教师先让幼儿相互讨论。教师：请你们想想等到你长大后可以利用大自然中的哪些生物特点来创造自己新的发明呢? 教师请个别幼儿说出自己的想法，作出相应的引导。教师：提供几幅图片供幼儿想象。 (如：小猫、小鱼、皮球、积木、小狗、蝴蝶等等) 请小朋友们把自己的想法小发明给大家讲讲。让幼儿讲出相应想法，然后和其他幼儿一起讨论看看他的想法是不是很好，教师也可以根据幼儿的想法给幼儿提出相应的建议。三、结束活动。活动反思：新《纲要》强调：科学教育应密切结合幼儿的实际生活进行，利用身边的事物与现象作为科学探索的对象。因此，我以幼儿的科学教学为切入点，尝试了通过生活化的幼儿科学教育。在活动设计和组织实施中，我也遵循了纲要中的多种原则。在本活动中，我以谈话导入，调动了幼儿已有的经验，激发了幼儿活动的兴趣。

仿生学发展过程的分析_刘福林

仿生学发展过程的分析刘福林　(商丘师范学院生命科学系,河南商丘476000) 摘要　仿生学在科学创新中具有重要作用,国内外学者对此进行了大量研究。在回顾分析仿生学重大事件的基础上,提出了仿生学经历了4个发展时期:萌芽时期、建立时期、巩固时期与现代时期,指出了仿生学的重大贡献是源头创新的研究理念与方法,并能在未来的所有领域内应用、取得突破性研究成果。关键词　仿生学;重大事件;发展时期;研究方法中图分类号　Q811 文献标识码　A 文章编号　0517-6611(2007)15-04404-02 A na lysis of the Developm ent P ro gress o f Bio nics LIU Fu-lin　(Depart ment of Life Scien ce,S hangq iu Normal College,Shangqiu,Henan476000) A bstract　The research on the bionics is imp ortan t in science innovation all over the word.In the article four devel op ment periods of b ionics includ in g bu ddin g,b uild ing,strengthen and modern were reviewed.The i mportant contribution of bionics to research idea and means of resource in novation was pointed out,which may be ap plied in all fiel ds in future for unpreced ented res earch results. Key w ords　B ion ics;Great event;Devel op ment period;Research means 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。例如,相传春秋战国时代(公元前450～500年),鲁班上山伐木途中,手指为茅草划破,从而受到启发,经反复实践,终于制成了人类史上第一架带有锯齿的木工锯[1]。2300多年前墨子和他的300弟子,花了3年时间,造成一只“会飞的木鸟”,同时间希腊人阿奇太也制成一只“机械鸽子”。自古就有许多中外人士模仿鸟类飞行试制飞行器,但都不成功,原因在于不了解鸟类的形态构造和生理机能适于飞行的科学原理;又不了解人不具备飞行的生理条件,人要上天,必须依靠机械动力才有可能。1903年12月17日,美国人莱特兄弟飞机飞行的成功便是一例。另外,1884年,人们受到蚕食桑叶吐丝的启迪,利用硝酸液处理棉绒,制成硝酸纤维素,由法国化学家德贝尔尼戈·夏尔多内首次成功地将硝酸纤维素制成硝酸纤维。同年,英国人查尔斯·克劳斯(Charles·F·Cr oss)和爱德华·贝文(Edwa rd·J·Be van)申请了第1个醋酸纤维制造方法的专利,这两种纤维的问世是仿生学运用的成果。但这些发明和尝试,在人类文明史上犹如点点星火,一闪而灭,始终未能形成一门独立的学科[2]。总之,20世纪40年代前,人们对于生物体与机器之间有无共同之处,还缺乏明确认识,还不具备将二者进行类比的必要的基础知识。工程技术人员还不了解生物系统可成为各种技术思想、设计原理以及发明创造的源泉,生物学家也只局限于研究和描述生物结构的精巧、功能的神奇。因此,从远古到1940年属于仿生学的萌芽时期。该时期,人类的各种仿生现象与成果不断涌现,为这门科学的诞生积蓄了实践经验与感性认识。 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,认识到二者具有作者简介　刘福林(1965-),男,河南商丘人,副教授,从事管理仿生学研究。收稿日期　2007-02-28自动调节系统。1944年,一些科学家已经明确机器与动物在自动控制、通信和统计动力学等一系列问题上是统一的,具有共同之处。同一个时期,美国的一位年轻工程师申农(C. Sha nnon)提议建立了一门叫作“信息论”的科学。从此,开展了大量关于信息传递与处理的研究工作,深刻认识到一切通信与控制系统所共有的特点。对许多研究工作得到的结果进行理论概括,并将技术控制系统的控制机理与现代生物科学所发现的动物体中的某些控制机理进行类比,又逐渐形成了一门新的科学“控制论”。1949年,控制论创始人、美国科学家维纳(N.Wie ner)出版了《控制论》一书,对这一学科的思想和概念等作了比较全面的论述。维纳着重指出,控制论是研究机器和生物体中控制与通信的科学。科学研究和生产实践完全证实了生物和机器在许多问题上的共同之处。而控制论则把生物科学和工程技术从理论上联系起来,成为在原理上沟通生物系统与技术系统的桥梁,奠定了生物与机器在控制与通信上进行类比的科学理论基础。随着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。1960年9月13～15日,在美国俄亥俄州达顿城(Da yto n)的一个空军基地,召开了美国第一届仿生学讨论会。在20世纪50年代已成为一门独立学科的“仿生学”,在这次会议上被正式命名。一位专长于精神病学和神经学、又受过数学和电子学训练的美国军医J.E.斯蒂尔(Jac k Ellwo od Steel)博士,给这门新诞生的科学分支起了一个名字叫做bionics(仿生学)。斯蒂尔博士给它下了这样一个定义:“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”,简单一句话,仿生学就是“模仿生物的科学”[3]。因此,从1940～1960年属于仿生学的建立时期。该时期,人类在仿生学研究中的最大贡献是建立了仿生学理论。从实质上看,仿生学的诞生带给人类的是创新的理念与方法,即向生命系统学习的理念,模拟生命系统的方法。使人类从一个崭新的视角透视世界,发现前人未发现的事物,实现科学技术的原始创新,这是其他科学无法比拟的优势。 “提出模型,进行模拟,这就是仿生学的基本研究方安徽农业科学,J ou rn al of An hui Agri.Sci.2007,35(15):4404-4405,4408 责任编辑　罗芸　责任校对　李洪

14种最巧妙的仿生设计

14种最巧妙的仿生设计人类科学，很大程度上说其实是仿生学，从飞机到潜艇，这些都是科学家根据自然界某些动物的某些特殊技能仿制而出，然后再加以天才的改进。仿生学的成果随处可见，下面博闻网就为您盘点世界14种最巧妙的仿生设计： 1.仿象鼻机器臂随着电脑技术的发展，电脑控制的机械臂也越来越复杂和灵巧，开始向伸缩性和柔韧度的方向发展。德国工程公司Festo根据象鼻子的结构，创造了这种新式的机械臂，先进的设计能使它灵活地搬运沉重的货物，并进行伸缩和弯曲。 2.蝙蝠翼太阳能侦察飞机

蝙蝠无意间成了政府特务机关的灵感来源。美国军方委托密歇根大学工程系开发了这款名为COM-BAT的侦察飞机，它透明的头部装有太阳能电池板，展开后6英寸的翅膀看起来就像飞翔的蝙蝠。这架飞机仅适用1瓦特的点就能手机大量的间谍数据。 3.鸟类头骨结构建筑材料

“头骨一般是质量很轻且耐冲击性极强的结构，因为它们保护着动物身上最重要的器官。这种性能和物理属性能够应用在建筑设计和结构上。”建筑师Andres Harris坚信这一点。他正在研究将动物骨骼，尤其是鸟类头骨结构应用在节能生物建筑材料上。他同样相信鸟类头骨结构可以应用在汽车构造上。 4.仿翠鸟鸟喙的新干线列车车头

翠鸟从空中迅速扎入水中，却不会制造出很大声响，这得益于它尖尖的鸟喙结构。这种形状激发了工程师和鸟类爱好者Eiji Nakatsu的灵感，用来解决日本新干线列车讨厌的毛病——当它高速经过隧道时，车头形成的风墙总会发出打雷一样的声音，而且还减慢了列车的速度。而将翠鸟鸟喙形状应用于列车车头，不仅解决了噪音的问题，还可以将列车燃料使用效率提高20% 5.仿猫脑智能电脑近些年来电脑技术是在不断发展，但即使是最先进的超级电脑也无法解决辨识人脸的难题。在这点上，它们还不如猫的大脑。研究发现，这个问题之所以存在，是因为电脑是用线性的方式编码，不像生物大脑同时可以处理许多事情。由于研究人类大脑还不现实，科学家打算模仿猫的大脑大脑记忆和学习的方式开发智能电脑。

仿生学论文综述

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

仿生学现状及其对科技发展的影响

2009 年春季学期研究生课程考核（读书报告、研究报告）考核科目:机械工程专题讲座学生所在院（系）:机电工程学院学生所在学科:机械设计及理论学生姓名:李鹏飞学号:08S008257 学生类别: 考核结果阅卷人

仿生学现状及其对科技发展的影响仿生学一词最早是在1960年由美国人斯蒂尔(Jack Ellwood Steele)取自拉丁文“bios“(生命方式)和词尾“nic“(具有……性质的)合成的。仿生学可以这样定义：研究生物系统的结构、性状、原理、行为以及相互作用从而为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的技术科学。仿生学（Bionics）是生命科学与机械、材料和信息等工程技术学科相结合的交叉学科，具有鲜明的创新性和应用性。仿生学的目的是研究和模拟生物体的结构、功能、行为及其调控机制，为工程技术提供新的设计理念、工作原理和系统构成。人类进化过程中，通过不断地模仿自然，提升生产能力。仿生的领域和技术随着时代的前进而发展。许多影响人类文明进程的重大发明都源于仿生学。例如：模仿蜘蛛织网捕鱼，模仿游鱼制造舟楫，模仿飞鸟发明飞机……。1960年美国人斯蒂尔根据拉丁文构成Bionics一词，同年召开了全美第一届仿生学讨论会。这标志着现代仿生学的开始。仿生学具有自己独特的研究方法：一般来讲，工程和生产实践提出技术问题，有针对性地借鉴某种生物体的某些结构的功能，研究并简化其结构、功能和调控机制，择其有用制备出物理模型，建立数学模型。在有用和可用的前提下，采用技术手段，依据数学模型，制备实物模型，最终实现对生物系统的工程模拟。仿生学的发展依赖于生物学和工程技术科学的发展；仿生学的发展也促进了生物学科和工程技术的发展。现状仿生学的研究和应用在国内外都得到极大的关注和蓬勃的发展。为迎接全球性竞争和挑战，我国科技专家和决策者在2003年召开了两届香山会议，第214届“飞行和游动生物力学和仿生应用和第220届“仿生学的科学意义与前沿”。国内许多科研机构和大学都相继成立了仿生学研究所和研究室。科学家们正带着自动控制、能量转换信息处理、力学模式和材料构成等大量技术难题到生物系统中去寻找启迪。机器人技术的发展很好地体现了仿生应用的理念。早期的机器人主要是模拟人的重复性劳

(整理)仿生设计案例

一仿生产品兰博基尼昆虫仿生概念车是罗马尼亚汽车设计师LulianBumbu完成他交通设计硕士课程的个人设想作品灵感来自大自然的昆虫世界通过学习各种不同类型昆虫的外骨骼或装甲设计出力求适用于这些类型的有机形式并将其转化为独特风格的兰博基尼品牌 2甲壳虫引发的食品和能源站的新创意有很多人质疑撒哈拉森林计划的可行性它是一个系统的意愿美好的项目旨在将这块世界上最不适合居住的区域转变为一片繁茂而高产的绿洲藉此为全非洲人民制造足够的能源听起来不可置信但是这项项目已经通过了计划阶段并且已经在局部干旱地区执行落实而且已经取得了不小的成绩追本溯源这项伟大的项目中的一个核心组成成分是从诺米比亚的小小甲壳虫取暖并获得食物的生活方式中得来的灵感白天这种甲壳虫的黑色外壳就会吸收并发射出热量晚上它的体温会急剧下降变得比周边物体更加低一些这种温度的差异会使得水汽凝结在甲壳虫的硬壳上形成小水滴每天早上这种甲壳虫都会饮用此露水 3安娜吉尔启瓶器意大利著名后现代主意设计师压力山大德罗·门蒂尼Alessandro mendini 的作品的设计用人体的头身体臂膀之间的关节对应产品的结构利用转轴等活动机构来实现产品外形结构的变化从而实现产品的使用功能这种结构即可以适合不同的功能要求同时又令产品与仿生对象的姿态更加神似充满趣味 4Philishanve Reflex Action剃须刀飞利浦公司在1996年剃须刀设计其产品形态以男性下颚的结构特征为设

计原点同时表面材质也模仿了肌肤的质感产品不仅以其特有的形态暗示了产品的消费人群同时也提高了产品的亲和力 5爱国者MP3 这款MP3让人看到第一眼便顿生爱怜之情之所以产生这样的情感主要因为其中另种主要色调所构成的图形和很想襁褓中包裹的婴儿虽然是对婴儿形象的高度抽象但仍可以使人感受到具有活力的橙色寓意可爱的宝宝纯净的白色如父母的安全和呵护以形象的产品寓意表达了设计师及企业对消费者真心的关爱与呵护 6门挡小人这是个有趣的门挡设计没有查到设计师它高度抽象与概括的小人正非常努力的顶着大门设计师利用夸张的动作符号令人感受到产品赋予的尽心尽责的态度 7像鲨鱼那样对抗细菌很多鲸类和海牛的身上会长出藻类甚至藤壶但是不知道你注意过没有鲨鱼的身上却从来不会出现这种情况这似乎得益于鲨鱼身上一种被称为盾鳞的结构这是一种软骨鱼类特有的与牙齿结构近似由表皮和真皮共同形成的鳞片这也是鲨鱼的皮肤摸上去非常粗糙的原因科学家们根据鲨鱼皮肤的构造启发设计了一种被称为鲨鱼的表面工程设计这种表面结构本身不需借助任何其他手段其本身便可以阻止细菌在其表面生长一家名为鲨鱼技术的公司已经将应用这种仿生技术的贴膜销售给许多需要防菌的用户并生产了一些有意义的新型产品如不会被细菌感染的导尿管等等8Workshop概念通讯与联络产品飞利浦公司为未来的工作设计的workshop概念产品以类似昆虫的触角作为仿生对象使人与自然地联想到产品的功能信息传递与交流9鸡蛋椅阿恩·雅各布森ArnettJacobsen 受到鸡蛋优美的曲线的启发设计出了蛋形椅外形似

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

仿生学

探讨仿生原理与创新设计（小二号，黑体）学□□生：×××（五号，宋体） □□摘□要：（小四号，黑体）（正文：五号，宋体） □□关键词：（小四号，黑体）（正文：五号，宋体） □□那些仔细观察过大自然的人，肯定会对各种不同形状和颜色的动植物非常熟悉，而且会清楚地知道哺乳动物、鸟类和昆虫身体构造的区别。各种动物具有不同的身体构造，这种现象绝非偶然。在漫长的过程中，大自然创造了不同种类的动物和植物，通常情况下，它们都可以很好地适应周围的生存环境。我们将这样的进程称为进化过程。动植物与各种工程技术产品之间存在着一些共同点，即工程技术产品也必须与其使用的环境相适应。例如，我们无法穿着精致的高跟凉鞋去登山。这样，人们开始为日常生活中碰到的很多问题，寻找聪明的解决办法。对动植物的观察可以使人获得启发，从而找到解决问题的办法，并将其转化到技术中。仿生学就是这样产生的。一、仿生学（一级标题顶格书写）（小三号，黑体） □□（正文：小四号，宋体）（一）大自然带来的启发什么是仿生学？仿生学是由“生物学”和“技术”这两个概念组成的。生物学是研究生命体的科学，因此仿生学是将生物学和工程技术相结合的交叉学科，也可以将仿生学描述为：从大自然中获得灵感，然后用它来发明新技术。那些仔细观察过大自然的人，肯定会对各种不同形状和颜色的动植物非常熟悉，而且会清楚地知道哺乳动物、鸟类和昆虫身体构造的区别。各种动物具有不同的身体构造，这种现象绝非偶然。在漫长的过程中，大自然创造了不同种类的动物和植物，通常情况下，它们都可以很好地适应周围的生存环境。我们将这样的进程称为进化过程。动植物与各种工程技术产品之间存在着一些共同点，即工程技术产品也必须与其使用的环境相适应。例如，我们无法穿着精致的高跟凉鞋去登山。这样，人们开始为日常生活中碰到的很多问题，寻找聪明的解决办法。对动植物的观察可以使人获得启发，从而找到解决问题的办法，并将其转化到技术中。仿生学就是这样产生的。（二）仿生学研究的主要内容力学仿生，是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可减少航行揣流，提高航速；分子仿生，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激

仿生学的作文200字

仿生学的作文200字本文是关于作文大全的，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。仿生学的作文200字（一）令人讨厌的苍蝇，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。根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功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。就是把非常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，用来检测舱内气体的成分。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，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。仿生学的作文200字（二）仿生学是什么你知道吗？哈哈，不知道吧！那就听我细细道来。有个科学家曾经做过这样两个实验：一、把一只青蛙关在一个笼子里，放了几只活苍蝇进去，过了几天，发现青蛙还活着，苍蝇却一只不剩。二、还是把一只青蛙关在一个笼子里，挂了几只死苍蝇，过了几天，发现青蛙竟活活被饿死，苍蝇一只没少。从这两个实验中，我发现：青蛙对活动的东西非常敏锐，但却对静止的东西“视而不

见”。科学家经过研究，从青蛙的眼睛上得到了启示，发明了“电子蛙眼”。“电子蛙眼”的用处可大哩！机场的工作人员在“电子蛙眼”的帮助下，能够更加准确地指挥飞机的降落。哈哈！仿生学有趣吧！有空你也好好研究一下。仿生学的作文200字（三）科学家模仿昆虫制造了太空机器人。澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究，已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。英国科学家在仿生学启发下，正在研制一种可以靠尾鳍摆动以s形“游水”的潜艇新式潜艇的主要创新之处是使用了被称为“象鼻致动器”的装置。“象鼻”由一组用薄而柔软的材料做成的软管组成，模仿肌肉活动，推动鳍的运动。这种新式潜艇可以充当水底扫雷潜艇，用来对付最轻微的声响或干扰便会引爆的水雷。世界上有许多军事发明，都是科学家在探索动物奥秘中得到启迪而发明的。仿生学的作文200字（四）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，大量的血液会涌上大脑，使血压更加增高。但是，世界上没有一只长颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破裂等疾病而死。原来，是裹在

我对仿生学及仿生机械学的认识

我对仿生学及仿生机械学的认识一、仿生学及仿生机械学简介仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。仿生学（bionics）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1961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。仿生学的诞生是建筑在生物科学的进步、以及与电子学的相互渗透的基础上。实际上它是一门涉及广阔领域的综合性的边缘学科，若以电子学为中心来考虑，就构成了仿生电子学，若以机械学为中心来考虑，则构成了仿生机械学。

如果把传统的机械称之为一般机械的话，仿生机械应该是指添加有人类智能的一类机械。在物理和机械机能方面，一般机械要比人类的能力要强许多，但在智能方面却比人类要低劣的多。因此，若把人——机结合起来，就有可能使一般机械进化为仿生机械。从这一角度出发，可以认为仿生机械应该是既具有像生物的运动器官一样精密的条件，又具有优异的智能系统，可以进行巧妙的控制，执行复杂的动作。仿生机械学是以力学或机械学作为基础的，综合生物学、医学及工程学的一门边缘学科，它既把工程技术应用于医学、生物学，又把医学、生物学的知识应用于工程技术。仿生机械学的研究动向包括以下几种：（1）生物材料力学和机械力学以骨或软组织（肌肉、皮肤等）作为对象，通过模型实验方法，测定其应力、变形特性，求出力的分布规律。还可根据骨骼、肌肉系统力学的研究，对骨和肌肉的相互作用等进行分析。另外，生物的形态研究也是一大热门。因为生物的形态经过亿万年的变化，往往已形成最佳结构，如人体骨骼系统具有最少材料、最大强度的构造形态，可以通过最优论的观点来学习模拟建造工程结构系统。（2）生物流体力学主要涉及生物的循环系统，关于血液动力学等的研究已有很长的历史，但仍有许许多多的问题尚未解决，特别是因为它的研究与心血管疾病关系十分密切，已成为一门倍受关注的学科。（3）生物运动学生物的运动十分复杂，因为它与骨骼和肌肉的力学现象、感觉反馈及中枢控制牵连在一起。

关于家具设计中的仿生设计

关于家具设计中的仿生设计 1．仿生家具设计介绍仿生学bionics是在具有生命之意的希腊语bion上，加上有工程技术涵义的ics而组成的词，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。仿生设计则是在仿生学的基础上发展起来的。它以仿生学为基础，通过研究自然界生物系统的优异功能、形态、结构、色彩等特征，并有选择性的在设计过程中应用这些原理和特征进行设计。仿生家具设计以单纯质朴的自然意象延伸了人们的心灵空间，沟通人与自然的深层本质关系，同时追求自然生命的有机性质，设计出具有现代审美观念的家具产品。 2．仿生家具设计简要分析大自然中万事万物的空间形态、结构、特征，都是生命本能地适应生长、进化环境的结果，在仿生形态的学习、研究中，从以下几个方面探索仿生形态解决设计产品问题的方法：①按生物所属种类来划分，有5种仿生方法，它们是动物仿生、植物仿生、昆虫仿生、人类仿生和微生物仿生。②按生物系统特征来划分，有3种仿生方法，它们是形态仿生、装饰仿生和结构仿生。③按模仿的逼真程度可分为具象仿生和抽象仿生。④按模仿的完整性可分为整体和局部仿生⑤按模仿生物的态势可划分为动态仿生和静态仿生。德国著名设计大师路易吉·科拉尼曾说：“设计的基础应来自诞生于大自然的生命所呈现的真理之中”。这话道出了自然界是蕴含着无尽设计宝藏的天机。归纳现代家具设计中的仿生，其主要表现在以下几个方面： 2.1形态的仿生形态从其再现事物的逼真程度和特征来看，可分为具象形态和抽象形态。 1）具象形态的仿生具象形态是透过眼睛构造以生理的自然反应，诚实地把外界之形映入眼睛膜刺激神经后感觉到存在的形态。它比较逼真的再现事物的形态。由于具象形态具有很好的情趣性、可爱性、有机性、亲和性、自然性，人们普遍乐于接受，在玩具、工艺品、日用品应用比较多。但由于其形态的复杂性，很多工业产品不宜采用具象形态。具体的形态仿生也是在家具设计中比较多采用的仿生设计方式。 2）抽象形态的仿生抽象形态是用简单的形体反映事物独特的本质特征。此形态作用于人时，会产生“心理”形态，这种“心理”形态必需生活经验的积累，经过联想和相象把形浮现在脑海中，那是一种虚幻的，不实的形，但是这个形经过个人主观的喜怒哀乐联想所产生的形变化多端、色彩丰富，这与生理上感觉到的形大异起趣。例如孔雀椅的靠背提取孔雀开屏时的产生的“心理”形态，简化形态元素，设计出让人耳目一新的家具产品。

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

仿生学的发展及应用

仿生学的发展及应用摘要：仿生学科的出现发展已经有将近60年的历史，在这期间仿生学得到了快速的发展，并对人类生活产生了各方面的影响。本文介绍了从古到今仿生学的发展历程及今后仿真学的发展趋势。并对不同领域内仿真学的应用做了简要的介绍和举例，从而更好的了解认识仿真学。关键词：仿真学；发展；应用引言地球上的生物在经历了漫漫的进化之后，到现在人类已知的已经有170多万个物种，科学家推测世界上的物种大约在500-1000万种之间甚至更多。生物为了求得生存和发展，在进化中逐渐形成了各自适合自身的形态结构及生命系统等。不同的物种都各自有着自身的特点，人类在进化发展的过程中，对这些特点的应用就是仿生学最初的起源。自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理、重大发明的源泉。在500万年的进化中，人类不断模仿自然，提升生产能力，才有现在人类社会的发展程度。而这种行为，在现代社会催生出了一门科学——仿生学。仿生学是一门综合性的，由生命科学和工程技术相互结合而产生的新技术，在现代社会广泛应用于军事、医疗、工业和日常生活等多个领域。了解仿生学的发展过程，清楚仿生学在各个领域的具体应用，对于研究仿生技术，进一步促进仿生学的发展有着重要的意义。仿生学诞生前的发展及应用仿生学的发展可以追溯到人类文明的早期，人类文明的形成过程中不自觉的对仿生学的应用，这些应用仍旧停留在比较原始的阶段，由于环境的恶劣，人类不得不从自然界的其它生物及自然现象中学习从而保证自己的生存。因此，从远古时代起，人们实际上已经就已在从事仿生学的工作[1]。例如，人类现在仍在使用的工具：锯子，相传是中国古代的春秋战国时代，鲁班上山伐木途中，手指为锯齿草划破，从而受到启发，经反复实践，终于制成了人类史上第一架带有锯齿的木工锯[2]。古代人类就有着想要利用工具飞翔的期望，自古以来就有很多人模仿鸟类制作出许多“飞行器”，但是由于科学发展的程度不够，都没有成功。直到1903年12月17日，美国人莱特兄弟发明并成功试飞了人类历史上的第一台飞机。以上两个例子都是人类发展中仿生学的应用，然而这些发明等都只是科学史上各自独立的发展成