青蛙和電子蛙眼
自然界中生物的奇特本領(lǐng),常常引起人們的濃厚興趣.仿生學(xué)家模仿青蛙的眼睛,發(fā)明了電子蛙眼.
一個(gè)飛機(jī)場內(nèi),指揮人員正在指揮飛機(jī)降落,他們每次都能指揮得準(zhǔn)確無誤,沒有絲毫差距,使飛機(jī)準(zhǔn)確降落.
為什么指揮人員能指揮得這么準(zhǔn)確?到底是什么隱藏的高科技幫助了他們?原來,是人們從青蛙身上得到了一些啟示.
青蛙是益蟲,專門捕捉田里的害蟲,使農(nóng)民樂得哈哈笑.但是青蛙和指揮飛機(jī)降落又有什么關(guān)聯(lián)呢?
事情是這樣的.很早以前,仿生學(xué)家發(fā)現(xiàn)青蛙的眼睛有些蹊蹺,非常特殊.他們又發(fā)現(xiàn)青蛙的眼睛好像和其他的動(dòng)物不一樣,他的眼睛比較突出,于是,他們就對青蛙有了濃厚的興趣.
仿生學(xué)家發(fā)現(xiàn)青蛙對活動(dòng)的東西非常敏銳,但卻對靜止的東西“視而不見”,而且一遇到光就不能動(dòng)了,這到底是為什么?
仿生學(xué)家經(jīng)過多次的試驗(yàn),反復(fù)研究,終于發(fā)現(xiàn)了青蛙眼睛的奧秘.原來,蛙眼視網(wǎng)膜的神經(jīng)細(xì)胞分成五類,一類只對顏色起反應(yīng),另外四類只對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的某個(gè)特征起反應(yīng),并能把分解出的特征信號輸送到大腦視覺中樞——視頂蓋.視頂蓋上有四層神經(jīng)細(xì)胞,第一層對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的反差起反應(yīng)；第二層能把目標(biāo)的凸邊抽取出來；第三層只看見目標(biāo)的四周邊緣；第四層則只管目標(biāo)暗前緣的明暗變化.這四層特征就好像在四張透明紙上的畫圖,迭在一起,就是一個(gè)完整的圖像.因此,青蛙的眼睛對活動(dòng)的東西非常敏銳,對靜止的東西卻“視而不見”.
仿生學(xué)家模仿青蛙的眼睛,發(fā)明了電子蛙眼,使機(jī)場的指揮人員能更加準(zhǔn)確地指揮飛機(jī)降落.
青蛙的自述
我是青蛙家族的一員,我們捕蟲的本領(lǐng)很大,當(dāng)有小飛蟲從我們眼前飛過時(shí),便一躍而起,總能準(zhǔn)確地把蟲抓住.可是我們對靜止的東西,卻“視而不見”,即使有蒼蠅呆在眼前,也不會(huì)引起我們的注意.科學(xué)家想研究我們的眼睛,發(fā)現(xiàn)了我們的眼睛里有四種神經(jīng)細(xì)胞,也就是四種“檢測器”.第一種神經(jīng)細(xì)胞叫“反差檢測器”,它能感覺運(yùn)動(dòng)目標(biāo)暗色前后緣；第二種叫“運(yùn)動(dòng)凸邊檢測器”,對有輪廓的暗顏色目標(biāo)的凸邊產(chǎn)生反應(yīng)；第三種叫“邊緣檢測器”,對靜止和運(yùn)動(dòng)物體的邊緣感覺最靈敏；第四種叫“變暗檢測器”,只要光的強(qiáng)度減弱了,就立刻反應(yīng).在這四種神經(jīng)細(xì)胞的作用下,能把一個(gè)復(fù)雜圖像分解成幾種容易辨別的特征,然后傳送到大腦的視覺中心,經(jīng)過綜合,就能看到原來的完整圖像.結(jié)果人類根據(jù)我們的視覺原理,已研制成功一種電子蛙眼.這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,準(zhǔn)確無誤地識別出特定形狀的物體.把電子蛙眼裝入雷達(dá)系統(tǒng)后,雷達(dá)抗干擾能力大大提高.特別是能夠區(qū)別真假導(dǎo)彈,防止以假亂真.