“仿生學”正式誕生于1960年.
2300多年前墨子和他的300弟子,花了三年時間,造成一只“會飛的木鳥”,同時間希臘人阿奇太也制成一只“機械鴿子”.東漢時,張衡制成一架能飛數(shù)里的“木雕”.1900多年前西漢京都長安有人用大鳥翮制兩翼綁在雙臂上能飛(滑翔)幾百步.……自古就有許多中外人士模仿鳥類飛行試制飛行器,但都不成功.原因在于不了解鳥類的形態(tài)構造和生理機能適于飛行的科學原理;又不了解人不具備飛行的生理條件,人要上天,必須依靠機械動力才有可能.一直到了1903年美國賴特兄弟發(fā)明了飛機,人類從此實現(xiàn)了幾千年來夢寐以求的飛上天空的愿望.
人類飛上天空的例子,說明了仿生學的誕生有它的漫長歷史;必須在科技發(fā)達的前提下才能誕生.仿生學是一門新興不久的科學,是生物學、數(shù)學和工程技術學邊緣上的一門嶄新學科.它首先是根據(jù)生產實際提出的技術問題,去研究生物系統(tǒng)某一方面的結構和功能特性——生物原型研究.然后,將研究所得生物資料進行數(shù)學分析,抽象出它們之間的內在聯(lián)系,建立數(shù)學模型.從中取得對工程技術所需的資料,用于工程技術.
目前仿生學已經成為現(xiàn)代發(fā)展新技術的重要途徑.其研究范圍已經發(fā)展的有:
一 感覺器官的模擬——目前以眼、耳、鼻三種器官為主.已模似制成了“人造眼”、“電子耳”、“電子鼻”、“電子警犬”等.
二 神經元和神經網絡的模擬——目前已制成的“人工智能機”、“自學習機”(經過二個小時的訓練就能正確分辨超聲波是潛艇還是海豚發(fā)出的).
三 生物定向和導航——目前已制成的有:模仿蝙蝠的盲人“探路儀”;模仿能感知千分之一溫度變化的響尾蛇“探熱器”;模仿鳥類遷飛和魚、龜、鯨等回游的機制,以研制導航機制;模仿蜜蜂的“太陽羅盤”和生物鐘的“偏光羅盤”、“人工電子密蜂”;模仿蚊、蠅等具有天然導航器官——楫翅的“振動陀螺儀”,用于高速飛機和火箭.
四 生物力學——模擬人或動物肌肉的器具.如模仿膝關節(jié)制成的液壓模型,可以行走.做成鯨形狀的日本大型遠洋貨輪,提高航速百分之二十五.模仿企鵝的特殊運動方式,制成了深雪上行駛速度達時速50公里的雪地汽車.模仿袋鼠的運動制成了在沙漠中通行無阻的無輪汽車——跳躍機等.
五 生物力能學——如模仿螢火蟲把化學能變成光能的效率幾乎達百分之百的優(yōu)點,制出冷光源,可提高電能利用效率幾倍到幾十倍.
六 醫(yī)學仿生學——已制成的有原子動力心臟,人工腎,能做出六個基本動作的假手……
仿生學是一門綜合科學,需要生物學、生理學、心理學、生物物理學、生物化學、控制論、數(shù)學、電子學、通訊、航空、航海、醫(yī)學等等許多科學工作者進行合作,去解決各自需要解決的問題.
仿生學是一門新生的科學,前途廣闊,不久的將來將在生產、生活各個領域里得到廣泛的應用.
目前研究的重點是“感覺器官的模擬”、“神經元和神經網絡的模擬”.
仿生學的優(yōu)點缺點各是什么?(多說優(yōu)點)
仿生學的優(yōu)點缺點各是什么?(多說優(yōu)點)
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