科学·技术·社会 动物与仿生

• 猪鼻子——防毒面具
第一次世界大战期间，在伊普雷战役（1915.4.22）中德军向英法联军阵 地施放了氯气（一种毒气，今天自来水有时用氯气消毒），结果造成英法 联军15000人中毒其中5000人死亡。清理战场时发现战场上的许多家禽家 畜飞禽走兽都中毒死光了，唯独老猪活蹦乱跳安然无恙，这引起了英法联 军统帅部的极大兴趣。他们派出最优秀的化学家深入实地考察。
19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型， 设计出世界上最早的电池 。
• 水母——风暴预测仪
• 水母这种动物有预测风暴的本能，每当风暴来临前，它就 游向大海避难去了。 主要是根据由空气和波浪摩擦而产生 的次声波 (频率为每秒8—13次)。次声波是总是风暴来临 的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏 感。仿生学家发现，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄， 柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波 冲击水母耳中的听石时，听石就剌激球壁上的神经感受器， 于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。 仿生学家仿 照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相 当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装 在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转 360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进 的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测 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 。
为了揭开秘密，化学家们做了个实验：把猪牛羊等圈在一起，然后施放 氯气，他们则在远处用望远镜观察。结果发现老猪比其他牲畜嗅觉更灵， 他们更早地嗅到了毒气的异味，于是便拼命想逃窜，当逃不出时（圈住了） 就开始用它们那强有力的大钢嘴（猪鼻子）拼命地拱地，把地拱松了后它 们把大鼻子插进松软的泥土里。毒气散尽后，其他牲畜都中毒死亡了，老 猪这时却悠闲地把大鼻子从泥土中拔出，“哼！哼！”几声用力把鼻孔中 的大量泥土喷出。目睹这一奇迹，化学家们很快得出结论：是猪鼻孔中大 量松软的泥土吸附了氯气，使它们免于中毒。于是他们设想人们若戴上有 “长鼻式”过滤器的防毒面具，并在其中放上比泥土有更有效的活性炭做 吸附剂，不就可以抵御毒气的侵袭吗？于是猪鼻状的防毒面具就应运而生 了。
• 电鱼——伏特电池
• 电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫 电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类 不同，所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗 的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发 电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万 块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉 之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但 由于电板很多，产生的电压就很大了。
今天防毒 面具。
谢谢！
动物与仿生学
安定区团结初级中学 赵国礼
什么是仿生学？
• 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。说简单点就是将其他动物或植物上的 优点吸取并应用于科技上。
• 螳螂臂——锯子
• 有一次鲁班进深山砍树木时，一不小心，手被一 种野草的叶子划破了，他摘下叶片轻轻一摸，原 来叶子两边长着锋利的齿，他的手就是被这些小 齿划破的，他还看到在一棵野草上有条大蝗虫， 两个大板牙上也排列着许多小齿，所以能很快地 磨碎叶片。鲁班就从这两件事上得到了启发。他 想，要是这样齿状的工具，不是也能很快地锯断 树木了吗？于是，他经过多次试验，终于发明了 锋利的锯子，大大提高了工效。
• 萤火虫——人工冷光
• 科学家研究发现，萤火虫的发光器位于 腹部。这个发光器由发光层、透明层和 反射层三部分组成。发光层拥有几千个 发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶 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，与氧化合便发 出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化 学能转变成光能的过程。 早在40年代， 人们根据对萤火虫的研究，创造了日光 灯，使人类的照明光源发生了很大变化。