酸甜科技史大自然中的老师仿生学的

数亿万年的进化，造就了人类独特的大脑，让我们拥有了非凡的学习和创造能力。而我们最先学习的对象就是大自然，如今的很多创造和设计都是从大自然老师那里学来的。

比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。

依据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，而人类听不见地这种特性，发明了雷达。

还有我们比较常见的飞机，就是源于对鸟类飞行的研究而发展起来的。

这种根据生物体结构与功能原理，发明出新的设备、工具和科技，创造出先进技术的学科，我们称之为“仿生学”。

接下来我们就以飞机为例，来看看仿生学的发展历程。

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从飞机的发明说开去

人类文明诞生以来，我们就开始向往着广袤无垠的天空。战国时代的《韩非子》中记载，机械大师鲁班就曾经用竹木作鸟，“成而飞之，三日不下”。

鲁班的机械鸟究竟是不是真的，我们不得而知。但从这些描写中可以看出，在我国古代人民的想象中，已经蕴含了朴素的仿生学的影子。

到了年左右的文艺复兴时期，达芬奇（对，就是那个画出蒙娜丽莎微笑的达芬奇）也曾经撰写了一份手稿叫《鸟类飞行手稿》，里面论述了鸟类是如何飞行的，并设计出了飞行器。可惜的是，尽管他设计的飞行器已经很像鸟类，但最终也没能飞上天空。

到了年左右，英国科学家、空气动力学创始人之一凯利找到了阻力小的流线型结构，同时模仿鸟的翅膀设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用。空气动力学的进步，使得对飞机的仿生学研究步入科学的正轨。

19世纪末，德国工程师李林塔尔写成了《鸟类飞行是航空的基础》一书，详细论述了鸟类飞行的特点。年，李林塔尔驾驶自己制造的滑翔机从柏林附近的悬崖上起飞，成功地滑翔了米。

后来人们在滑翔机的基础上加入了动力装置并进行了不断的改造。年12月17日，莱特兄弟首次试飞了完全受控、依靠自身动力的飞机，标志着现代飞机的正式问世。

回顾整个飞机发明的历史，我们可以看到仿生学几乎贯穿了始终。尤其是空气动力学的进步和滑翔机的发明，对于飞机的研究起到了至关重要的作用。但仿生学的概念却一直到20世纪60年代才被正式提出。

年9月，美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议，仿生学作为一个独立的学科正式诞生。仿生学的英文名为“Bionics”，希腊文的意思是研究生命系统功能的科学，年我国将“Bionics”译为“仿生学”。

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现代仿生学：百花齐放

仿生学的概念被提出后，随即在各个方向飞速发展，进入许多学科领域。目前仿生学主要研究的领域包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生。

力学仿生

力学仿生很简单，我们现在看到的许多机器人，包括前段时间发明出的无线机器昆虫，就是力学仿生最常见的例子。

分子仿生

分子仿生则是从分子角度出发，研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性和通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。人工合成引诱剂来诱杀害虫就是分子仿生的应用实例。

能量仿生

能量仿生是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程。

关于能量仿生的例子，比如科学家依据树叶的光合作用原理为灵感，发明了“仿生树叶”，其将光能和二氧化碳转换为能量的效率是正常树叶的10倍左右，通过“仿生树叶”人们可以以较低的成本获得异丙醇以及异丁醇等液体燃料。

信息与控制仿生

信息与控制仿生应用更加广泛，它是研究模拟感觉器官、神经元与神经网络以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。

比如根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度；根据鲎（点击蓝字，了解鲎这种神奇物种）复眼视网膜侧抑制网络的工作原理，研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的一些装置。

值得注意的是，仿生学并不是一味地模仿，而是需要“青出于蓝而胜于蓝”。从前面飞机的例子中就可看出，只是一味地模仿鸟类的外形是不够的，比如达芬奇发明的飞行器，虽然翅膀很像鸟，但还是飞不起来。

直到空气动力学诞生，我们对鸟类的“仿”才算真正完成。现代仿生学也是一样，从生物中获得灵感和启发，然后归纳总结出新的知识，建立新的理论体系，才是仿生学的意义所在。

大自然本身就是最“智慧”的存在，相信在我们不断的探索和研究中，还会有更多基于仿生学的成果被发明出来，这就需要我们有善于发现的眼睛和善于思考的大脑。