蒼蠅,是細(xì)菌的傳播者,誰(shuí)都討厭它.可是蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是“天然導(dǎo)航儀”,人們模仿它制成了“振動(dòng)陀螺儀”.這種儀器目前已經(jīng)應(yīng)用在火箭和高速飛機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛.蒼蠅的眼睛是一種“復(fù)眼”,由3000多只小眼組成,人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”.“蠅眼透鏡”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機(jī)”,一次就能照出千百?gòu)埾嗤南嗥?這種照相機(jī)已經(jīng)用于印刷制版和大量復(fù)制電子計(jì)算機(jī)的微小電路,大大提高了工效和質(zhì)量.“蠅眼透鏡”是一種新型光學(xué)元件,它的用途很多.
　　人類仿生的行為雖然早有雛型,但是在20世紀(jì)40年代以前,人們并沒有自覺地把生物作為設(shè)計(jì)思想和創(chuàng)造發(fā)明的源泉.科學(xué)家對(duì)于生物學(xué)的研究也只停留在描述生物體精巧的結(jié)構(gòu)和完美的功能上.而工程技術(shù)人員更多的依賴于他們卓越的智慧,辛辛苦苦的努力,進(jìn)行著人工發(fā)明.他們很少有意識(shí)的向生物界學(xué)習(xí).但是,以下幾個(gè)事實(shí)可以說明：人們?cè)诩夹g(shù)上遇到的某些難題,生物界早在千百萬(wàn)年前就曾出現(xiàn),而且在進(jìn)化過程中就已解決了,然而人類卻沒有從生物界得到應(yīng)有的啟示.
　　在第一次世界大戰(zhàn)時(shí)期,出于軍事上的需要,為使艦艇在水下隱蔽航行而制造出潛水艇.當(dāng)工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)原始的潛艇時(shí),是先用石塊或鉛塊裝在潛艇上使它下沉,如果需要升至水面,就將攜帶的石塊或鉛塊扔掉,使艇身回到水面來.以后經(jīng)過改進(jìn),在潛艇上采用浮箱交替充水和排水的方法來改變潛艇的重量.以后又改成壓載水艙,在水艙的上部設(shè)放氣閥,下面設(shè)注水閥,當(dāng)水艙灌滿海水時(shí),艇身重量增加使它潛入水中.需要緊急下潛時(shí),還有速潛水艙,待艇身潛入水中后,再把速潛水艙內(nèi)的海水排出.如果一部分壓載水艙充水,另一部分空著,潛水艇可處于半潛狀態(tài).潛艇要起浮時(shí),將壓縮空氣通入水艙排出海水,艇內(nèi)海水重量減輕后潛艇就可以上浮.如此優(yōu)越的機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)了潛艇的自由沉浮.但是后來發(fā)現(xiàn)魚類的沉浮系統(tǒng)比人們的發(fā)明要簡(jiǎn)單得多,魚的沉浮系統(tǒng)僅僅是充氣的魚鰾.鰾內(nèi)不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧氣進(jìn)入鰾內(nèi)或是重新吸收鰾內(nèi)一部分氧氣來調(diào)節(jié)魚鰾中氣體含量,促使魚體自由沉浮.然而魚類如此巧妙的沉浮系統(tǒng),對(duì)于潛艇設(shè)計(jì)師的啟發(fā)和幫助已經(jīng)為時(shí)過遲了.
　　聲音是人們生活中不可缺少的要素.通過語(yǔ)言,人們交流思想和感情,優(yōu)美的音樂使人們獲得藝術(shù)的享受,工程技術(shù)人員還把聲學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和軍事技術(shù)中,成為頗為重要的信息之一.自從潛水艇問世以來,隨之而來的就是水面的艦船如何發(fā)現(xiàn)潛艇的位置以防偷襲；而潛艇沉入水中后,也須準(zhǔn)確測(cè)定敵船方位和距離以利攻擊.因此,在第一次世界大戰(zhàn)期間,在海洋上,水面與水中敵對(duì)雙方的斗爭(zhēng)采用了各種手段.海軍工程師們也利用聲學(xué)系統(tǒng)作為一個(gè)重要的偵察手段.首先采用的是水聽器,也稱噪聲測(cè)向儀,通過聽測(cè)敵艦航行中所發(fā)出的噪聲來發(fā)現(xiàn)敵艦.只要周圍水域中有敵艦在航行,機(jī)器與螺旋槳推進(jìn)器便發(fā)出噪聲,通過水聽器就能聽到,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)敵人.但那時(shí)的水聽器很不完善,一般只能收到本身艦只的噪聲,要偵聽敵艦,必須減慢艦只航行速度甚至完全停車才能分辨潛艇的噪音,這樣很不利于戰(zhàn)斗行動(dòng).不久,法國(guó)科學(xué)家郎之萬(wàn)（1872～1946）研究成功利用超聲波反射的性質(zhì)來探測(cè)水下艦艇.用一個(gè)超聲波發(fā)生器,向水中發(fā)出超聲波后,如果遇到目標(biāo)便反射回來,由接收器收到.根據(jù)接收回波的時(shí)間間隔和方位,便可測(cè)出目標(biāo)的方位和距離,這就是所謂的聲納系統(tǒng).人造聲納系統(tǒng)的發(fā)明及在偵察敵方潛水艇方面獲得的突出成果,曾使人們?yōu)橹@嘆不已.豈不知遠(yuǎn)在地球上出現(xiàn)人類之前,蝙蝠、海豚早已對(duì)“回聲定位”聲納系統(tǒng)應(yīng)用自如了.
　　生物在漫長(zhǎng)的年代里就是生活在被聲音包圍的自然界中,它們利用聲音尋食,逃避敵害和求偶繁殖.因此,聲音是生物賴以生存的一種重要信息.意大利科學(xué)家斯帕蘭捷很早以前就發(fā)現(xiàn)蝙蝠能在完全黑暗中任意飛行,既能躲避障礙物也能捕食在飛行中的昆蟲,但是塞住蝙蝠的雙耳、封住它的嘴后,它們?cè)诤诎抵芯痛绮诫y行了.面對(duì)這些事實(shí),斯帕蘭捷提出了一個(gè)使人們難以接受的結(jié)論：蝙蝠能用耳朵與嘴“看東西”.它們能夠用嘴發(fā)出超聲波后,在超聲波接觸到障礙物反射回來時(shí),用雙耳接收到.第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,1920年,哈臺(tái)認(rèn)為蝙蝠發(fā)出聲音信號(hào)的頻率超出人耳的聽覺范圍.并提出蝙蝠對(duì)目標(biāo)的定位方法與第一次世界大戰(zhàn)時(shí)郎之萬(wàn)發(fā)明的用超聲波回波定位的方法相同.遺憾的是,哈臺(tái)的提示并未引起人們的重視,而工程師們對(duì)于蝙蝠具有“回聲定位”的技術(shù)是難以相信的.直到1983年采用了電子測(cè)量器,才完完全全證實(shí)蝙蝠就是以發(fā)出超聲波來定位的.但是這對(duì)于早期雷達(dá)和聲納的發(fā)明已經(jīng)不能有所幫助了.
　　另一個(gè)事例是人們對(duì)于昆蟲行為為時(shí)過晚的研究.在利奧那多·達(dá)·芬奇研究鳥類飛行造出第一個(gè)飛行器400年之后,人們經(jīng)過長(zhǎng)期反復(fù)的實(shí)踐,終于在1903年發(fā)明了飛機(jī),使人類實(shí)現(xiàn)了飛上天空的夢(mèng)想.由于不斷改進(jìn),30年后人們的飛機(jī)不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類,顯示了人類的智慧和才能.但是在繼續(xù)研制飛行更快更高的飛機(jī)時(shí),設(shè)計(jì)師又碰到了一個(gè)難題,就是氣體動(dòng)力學(xué)中的顫振現(xiàn)象.當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí),機(jī)翼發(fā)生有害的振動(dòng),飛行越快,機(jī)翼的顫振越強(qiáng)烈,甚至使機(jī)翼折斷,造成飛機(jī)墜落,許多試飛的飛行員因而喪生.飛機(jī)設(shè)計(jì)師們?yōu)榇嘶ㄙM(fèi)了巨大的精力研究消除有害的顫振現(xiàn)象,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的努力才找到解決這一難題的方法.就在機(jī)翼前緣的遠(yuǎn)端上安放一個(gè)加重裝置,這樣就把有害的振動(dòng)消除了.可是,昆蟲早在三億年以前就飛翔在空中了,它們也毫不例外地受到顫振的危害,經(jīng)過長(zhǎng)期的進(jìn)化,昆蟲早已成功地獲得防止顫振的方法.生物學(xué)家在研究蜻蜓翅膀時(shí),發(fā)現(xiàn)在每個(gè)翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質(zhì)加厚區(qū)——翼眼或稱翅痣.如果把翼眼去掉,飛行就變得蕩來蕩去.實(shí)驗(yàn)證明正是翼眼的角質(zhì)組織使蜻蜓飛行的翅膀消除了顫振的危害,這與設(shè)計(jì)師高超的發(fā)明何等相似.假如設(shè)計(jì)師們先向昆蟲學(xué)習(xí)翼眼的功用,獲得有益于解決顫振的設(shè)計(jì)思想,就可似避免長(zhǎng)期的探索和人員的犧牲了.面對(duì)蜻蜓翅膀的翼眼,飛機(jī)設(shè)計(jì)師大有相見恨晚之感!
　　以上這三個(gè)事例發(fā)人深省,也使人們受到了很大啟發(fā).早在地球上出現(xiàn)人類之前,各種生物已在大自然中生活了億萬(wàn)年,在它們?yōu)樯娑窢?zhēng)的長(zhǎng)期進(jìn)化中,獲得了與大自然相適應(yīng)的能力.生物學(xué)的研究可以說明,生物在進(jìn)化過程中形成的極其精確和完善的機(jī)制,使它們具備了適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境變化的能力.生物界具有許多卓有成效的本領(lǐng).如體內(nèi)的生物合成、能量轉(zhuǎn)換、信息的接受和傳遞、對(duì)外界的識(shí)別、導(dǎo)航、定向計(jì)算和綜合等,顯示出許多機(jī)器所不可比擬的優(yōu)越之處.生物的小巧、靈敏、快速、高效、可靠和抗干擾性實(shí)在令人驚嘆不已.