仿生学设计及其与生活的关系,仿生学.docx

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1、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：本文将列举诞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，充分展现了仿生学的魅力。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，一门古老而又新奇的学科。仿生学始终受到人们 的重视。很多在生活、科研、生产实践中人类难以解决的问题， 大自然却很简单并且完善地将其解决。人类从大自然中获得利益 间无可估量。只要你有一双聪明的眼睛去观赏大自

2、然，去认真倾 听大自然，人类将从大自然中获得很多珍贵财宝。仿生学与生活息息相关，令人厌烦的苍蝇与宏伟的航天事业 好像风马牛不相及，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，假设有气味进 入“鼻孔”，这些神经细胞马上把其为刺激转变成电脉冲，并快 速送往大脑，大脑可推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

3、进展及人民的生命平安，因此这种气体 分析仪将为该行业带来空前的革命，人民的生命平安得到保障。 苍蝇的楫翅是个（平衡棒）是个自然 “导航仪”，人们仿照它 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。自爱迪生创造电灯以来，人类结束了煤油灯生活，从今生活 变得丰富多彩。电灯只能将电能的一局部转变为可见光，其余大 局部都耗散在空气中，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 很严厉，很适合人类的眼睛，发光强度也比拟高，因此，生物光 是人类一种了想的光。对萤火

4、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加下，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 别出了荧光素和荧光酶并采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 （三磷酸腺甘）和水混合而成的 生物光源应用于布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退磁性水雷时的照明。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，在花丛中很难被觉察。科学家通过对蝴蝶似的讨论 为军事防范带来了极大的裨益。这属于伪装技术，一种有效

5、的爱 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四周的大气 局部不稳定气流，并采用气流产生的涡流是自己提升，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 会引起猛烈震惊有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠翅痣 在高速飞行时安稳无恙，人们仿效蜻蜓在飞机及以上平衡重锤解 决了这个麻烦问题。生活中有很多事物的创造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，为改善人类的生活供应了很多素材。仿生，需要一

6、双敏 锐的眼睛来观赏大自然，并且具有不一般的规律思维，尽可能的 超乎想象，没有什么不行能的，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 当用汗水来换取硕果，没有那一次仿生在床上诞生的。展望仿生 学的将来，仿生学必将与人类生活亲密相关。如光合作用、生物 固氮。光合作用是植物、藻类采用叶绿素等光合色素和某些细菌 采用其自生细胞本身，在可见光照耀下将二氧化碳和水转化为有 机物并释放氧气的过程。然而人类却无法在试验室完成模拟光合 作用的试验，为此我们应向大自然学习，假如解决这一问题，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。人类采用化学方法合成氨：N2+3H2-2NH3该化学反响需要催化剂、高温、高压条件，还需要不易得氢气， 这对设施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行估量的经济效益。仿生学必将为造福人类 做出更大的贡献。