给几个动物仿生学例子

给几个动物仿生学例子,第1张

生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。 响尾蛇导d等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。 火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。 科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。 白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮d。 美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器。 我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能。 根据响尾蛇的颊窝能感觉到0001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导d。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。 人类根据鸡蛋的薄壳设计发明了许多性能优良的房屋,人们又模仿袋鼠研制出会跳跃的越野汽车,模仿贝壳制成外壳坚固的坦克`````` 、平台建筑群:热带无刺蜂用蜂蜡建筑蜂巢,层层叠叠结合在一起,通常有40层,外表看起来就像是**《星球大战》中的航天飞船,能够安置10万户"居民"。 7、带空调的古堡:白蚁能够通过一种匪夷所思的管道系统改善巢内的温度状况,白天制冷,夜里供暖。

21世纪生命科学的研究进展和发展趋势

20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化很多科学家认为,在未来的自然科学中,生命科学将要成为带头学科,甚至预言21世纪是生物学世纪,虽然目前对这些论断还有不同看法,但勿庸置疑,在21世纪生命科学将继续蓬勃发展,生命科学对自然科学所起的巨大推动作用,决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展,那么,未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报当21世纪来临的时候,一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题,如人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决,莫不寄希望于生命科学与生物技术的进步

2· 08·生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科

20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现,随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对(遗传密码)的全序列,人体细胞约有10万个基因人类基因组的“工作草图”迄今20%的测序已达9999%的准确率和完成率,今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因,诸如控制记忆与行为的基因,控制细胞衰老与程序性死亡的基因,新的癌基因与抑癌基因,以及与大量疾病有关的基因将利用这些成果去为人类健康服务

70年代后,分子生物学的发展,以基因工程为代表的生物工程的出现,生物技术通过对DNA链的精确切割与有目的地重组,使有目的地改良生物的性状与品质成为可能迄今生物工程所取得的成就已在生产上显示出诱人的前景,尽管还存在有不少争议的问题,但很有可能成为21世纪的新兴产业

发育生物学将要快速地兴起,它将要回答无数科学家100多年来孜孜以求而未解决的重大课题,一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体,阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机理,从而为人类彻底控制动植物生长、发育创造条件

RNA分子既有遗传信息功能又有酶功能的发现,为数十年踏步不前的难题“生命如何起源”的解决提供了新的契机在21世纪,人们还要试图在实验室人工合成生命体人们己有可能利用生物技术将保存在特殊环境中的古生物或冻干的尸体的DNA扩增,揭示其遗传密码,建立已绝灭生物的基因库,研究生物的进化与分类问题

神经科学的崛起,预示着生命科学又一个高峰的来临脑是含有1011细胞的无比复杂的高级结构体系,21世纪初从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究都将有重大突破,在阐明学习记忆思维行为与感情机理等方面也将有重大进展脑机能在理论上的进展将会促进新一代智能计算机的研制,这可能成为未来生命科学对自然科学与技术科学回报的最好例子

生态学可能是最直接为人类生存环境服务并对国民经济持续与协调发展起重要作用的科学生态学的理论与实践为中国三峡水库建设提供的决策依据就是一个例证保护生物的多样性是当前生命科学最紧迫的任务之一据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被人类认识以前就已消亡,这对人类无疑是一种灾难生态学与生物多样性保护与利用的研究成果将指导人类遵循自然规律积极保护自己生存环境,否则人类的物质文明与精神文明都要受到灾难性影响

顺应生命科学迅速发展的形势,发达国家 及一些国际组织先后提出了《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与测序计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的十年》及《生物多样性利用与保护研究》等投资巨大的生命科学研究计划其中仅《人类基因组作图与测序计划》,一项预算就高达30亿美元

由于生命科学的发展,人才的需求量激增,近年除越来越多的物理学家,化学家与技术科学家被吸引到生物学研究领域外,以美国为例,近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51%优秀青年科学家流向生命科学前沿,这是21世纪生命科学欣欣向荣的动力与源泉

2. 08. 2 21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势

80年代有远见的生物学家把分子生物学(包括分子遗传学)、细胞生物学、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科,无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势遗传学(主要是分子遗传学)不仅当前是生物科学的带头学科,在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用

有些科学家早就预测到,由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合,必然促进发育生物学的蓬勃发展,从而提出发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”,这种预测已逐渐变为现实

分子生物学(包括分子遗传学)在生命科学中的主流地位,以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的细胞是生命活动基本的结构与功能单位,细胞生物学作为生物科学的基础学科地位必须给予重视

很多生物科学家认为神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰,然后将促进认知科学与行为科学的兴起

生态学可能是最直接为人类生存环境服务,井对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科

A分子生物学

分子生物学是在分子水平上研究生命现象本质与规律的学科核酸与蛋白质(有人认为还有糖)是生命的最基本物质,因此核酸与蛋白质结构与功能的研究今后仍然是分子生物学研究的主要内容蛋白质是生命活动的主要承担者,几乎一切生命活动都要依靠蛋白质(包括酶)来进行蛋白质分子结构与功能的研究除了要阐明由氨基酸形成的并有一定顺序的肽链结构外,今后将特别重视肽链拆叠成的特定的三维空间结构,因为蛋白质生物功能与它的空间构型关系极为密切,核酸是遗传信息的携带者与传递者,遗传信息由DNA~RNA一蛋白质的传递过程,称为遗传信息传递的“中心法则”,是分子生物学(分子遗传学)研究的核心其基本问题己比较清楚,当前研究的重点是:

①约经10一15年,人类基因组30亿个碱基对全序列(遗传密码)可以测出,这是具有里程碑意义的工作;

②真核生物基因表达过程在各层次上调节的研究仍然是今后相当长一段时间的任务 分子生物学的概念、方法与技术和各学科的渗透,正在形成很多新的学科,诸如分子遗传学、细胞分子生物学、神经分子生物学、分子分类学、分子药理学与分子病理学等等因此分子生物学在生命科学中的主导作用还将要持续下去

B遗传学

遗传学比分子生物学更具有自己独立的学科体系但现代遗传学与分子生物学是不可分割、相互交叉的两个学科,且很难截然分开

有些著名的遗传学家把遗传学概括称为基因学,因为现代遗传学主要是研究生物体遗传信息传递与表达的学科基因携带的信息是由基因的结构所决定,信息的表达是由基因的功能实现的,因此遗传学研究的是基因的结构与功能从遗传学的角度看,所有生命现象的机制,追根究底都会与基因的结构与功能相关因此遗传学在今后较长时间仍然是生命科学的核心学科和推动力

有人估计人体细胞内约有10万个基因,迄今弄清楚的不到5%,所以与重要生命活动有关与疾病有关的新基因的发现与阐明将是今后几十年的重要任务

C细胞生物学

著名生物学家威尔逊(Wilson)早在20世纪20年代就提出一句名言“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”,至今还有着很深的内涵魏斯曼与摩尔根都曾先后试图在细胞研究的基础上建立遗传、发育与进化统一的理论,虽然当时没有找到具体解决的途径,但关于细胞的知识在生物科学中的重要性是显而易见的细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位,细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学,细胞的结构细胞代谢、细胞遗传、细胞的增殖与分化,细胞信息的传递与细胞的通讯等是细胞生物学主要研究内容虽然今后细胞生物学研究的内容是全方位的,但概括起来可能是两个基本点:

一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动,如生长、增殖、分化与衰老等,在此要涉及到一个全新的问题,细胞内外信号如何传递;二是基因产物一一蛋白质分子与其他生物分子如何构建与装配成细胞的结构,并行使细胞的有序的生命活动

今后20多年,以下一些问题可望取得重要进展与突破:

①遗传信息的储存、复制与表达的主要执行者——染色体的结构与功能可能在不同的结构层次上得到阐明

②细胞骨架(包括核骨架与染色体骨架)的研究将得到全方位的进展

③细胞生物学与分子生物学、遗传学的结合,将在细胞分化机理研究方面有重要突破,为发育生物学快速发展奠定基础

④细胞衰老与细胞程序化死亡的机理将在更深层次上阐明

⑤以细胞分子生物学为骨干学科与其他学科结合,人工装配生命体的理想可能逐步 实现

D.发育生物学

从一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为一个结构与功能复杂的个体,是至今未能解决的生命科学的重大课题,也是发育生物学的主课题由于近几十年分子生物学、遗传学与细胞生物学所取得一一系歹(突破性成果与知识的积累,已为解决这一重大课题创造了条件,这也就是今后发育生物学应运而飞速发展的原因

发育生物学当今要解决的基本问题是细胞的基因如何按一定的时空关系选择性地表达专一性的蛋白质,从而控制细胞的分化与个体发育阐明基因在多层次水平上控制胚胎的发育就不仅是涉及到个别基因的问题,而是一系列调节基因在时空上的联系与配合,从而支配发育的程序虽然这是难度极大的课题,但近年已初见端倪并有所突破估计今后发育生物学将沿着这条道路深入下去,并可望取得丰硕的成果

E.神经科学(或脑科学)

神经科学是研究人与动物神经系统(主要是脑)的结构与功能,在分子水平、神经网络水平、整体水平乃至行为水平阐明神经系统特别是脑的活动规律的学科群脑的结构与功能是无比复杂的高级体系,含有10 11细胞它是感觉、运动、学习、记忆、感情、行为与思维的活动基础大脑细胞,口何指导人与动物的行为是未来生物学中最富潜力与最吸引人的领域;神经科学的崛起,预示着生命科学又有一个高峰的来临神经科学或脑科学必然在下世纪促进认知科学与行为科学的兴起因此各国 投入巨资支持这一课题,包括美国总统签署的“命名1990年1月1日为脑的10年”不是没有道理的

在今后几十年内可以预示到的神经科学突破性的进展可能包括:

①在分子到行为的各层次上阐明学习、记忆与认知等活动的基础;

②很快会发现与阐明一系列与记忆、行为有关的基因与基因产物;

③神经细胞的分化与神经系统的发育研究会有重大进展;

④脑机能在理论上的进展与突破(如模式识别、联想记忆、思维逻辑机理的阐明)会 促进新一代智能计算机与智能机器人的研制;

⑤一系列神经性疾病与精神病的病因可望在神经生物学研究中得到解释

F.主态学(包括物种多样性保护研究)

生态学是研究有机体与周围环境——包括非生物环境与生物环境相互关系的科学 由于生态学理论与应用是与世界环境保护资源合理开发与保护,以至人类本身在地球上继续生存紧密相关的,尤其是地球环境日益恶化的情况下,生态学的重要性就变得十分突出未来生态学的主要任务是协调人类活动与环境的关系所以生态学经典学科的概念与研究内容必然要适应人类生存环境的保护与社会经济持续发展的要求而不断改变

今后生态学研究的重点可能表现在以下方面:

①生态群落的多样性、稳定性与演变规律与人类活动的关系;

②全球气候变化对生态系统结构与功能的影响;

③生物多样性的保护和永续利用也是保护人类自身生存环境尤其是拯救濒临绝灭的 生物种类更加具有紧迫性;

④城市生态学与经济生态学将迅速发展;

⑤生态工程与生态技术将在国民经济建设中发挥作用

G.空间生命科学

空间环境向生命科学提出了新的挑战,也为生命科学的发展提供了机遇

21世纪人类的空间活动将要离开地球附近,探索月球及其他太阳系的大体这就要求人在地球外各种环境中能长期地生活和工作,首先是在,长期空间飞行器中航行,月球站以及火星或火卫站等,空间医学必须有重大突破,解决长期在地外空间所遇到的宇航员骨质疏松,肌肉萎缩和兔疫功能变化等生理学难题,同时,与开拓大疆相关联的是受控生态系统,创造一个不需要外界补给,而使人们能在其中长期生活的环境这些问题有希望在21世纪20一30年代解决,其中空间生理学问题有可能利用中医和中药的方法取得某些重大突破

地球外层空间为研究重力生物学提供了理想的条件,重力条件对各种层次结构生物的影响仍然是21世纪重力生物学的主题,今后的研究重点将集中于细胞,绿色植物,一些微生物和小动物特别是重力环境对哺乳动物细胞形态、结构、变异和基因表达的影响将是一个热点重力生物学的学术意义在于揭示重力效应在生物进化过程中的作用,是自然科学的基本问题;另一方面,重力生物学的成果将是空间制药及空间生态系统等应用领域的基础,重力生物学的学术和应用都是下个世纪的重要课题,可望在21世纪20-30年代取得突破性的进展

地外生物探索是生命起源的重大课题,其中地球以外的智能生物探索是一个长期的 课题地球上的人类正在向外层空间发射电波和接收讯号外星人与地球人之间可能存在的学术和技术差距不仅是一种危险,也是自然科学的重大前沿问题,将被持续地研究下去

2. 08. 5 21世纪初生命科学最有可能突破的领域

①人类基因组的全序列(遗传密码)将在10一15年测定完毕,为全部遗传信息的破译奠定基础

②与生命活动有关的重要基因与重要疾病有关的基因将被陆续发现,其中特别引人注目的是控制记忆与行为的基因、控制衰老与细胞程序性死亡的基因、控制细胞增殖的系列基因、胚胎发育多层次网络调节基因新的癌基因与抑癌基因的发现与其生物学功能的释明将大大提高对生命本质的了解

③人与动物的高级生命活动:感知、思维、记忆、行为与感情的发生与活动机制在脑科学研究突破的基础上,有更深的认识

④癌症的治疗将有全面的突破,爱滋病的防治得到控制

⑤在阐明地球上原始生命起源的基础上,人类还可能在实验室合成生命体,这种生命体应具有原始细胞的基本特征

此外生命科学与农业科学的交融,将全面更新、拓展与创新现代化农业

仿生设计学

仿生设计学,亦可称之为设计仿生学(Design Bionics),它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科,主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科。

仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同,它是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象,有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计,同时结合仿生学的研究成果,为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上,仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展,是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映。

仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点,使人类社会与自然达到了高度的统一,正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。

自古以来,自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在,它们在漫长的进化过程中,为了求得生存与发展,逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中,与周围的生物作“邻居”,这些生物各种各样的奇异本领,吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力,开始了对生物的模仿,并通过创造性的劳动,制造出简单的工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力。

人类最初使用的工具——木棒和石斧,无疑是使用的天然木棒和天然石块;骨针的使用,无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的,只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟,是人类初级创造阶段,也可以说是仿生设计的起源和雏形,它们虽然是比较粗糙的、表面的,但却是我们今天得以发展的基础。

在我国,早就有着模仿生物的事例。相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害;四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车。古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看,颇有点像大象的架势,柱子又圆又粗,仿佛像大象的腿。

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载,两千多年前,我国人民就发明了风筝,并且应用于军事联络。春秋战国时代,鲁国匠人鲁班,本名公输般,首先开始研制能飞的木鸟;并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载,唐朝有个韩志和,“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状,饮啄动静与真无异,以关戾置于腹内,发之则凌云奋飞,可高达三丈至一二百步外,始却下。”西汉时期,有人用鸟的羽毛做成翅膀,从高台上飞下来,企图模仿鸟的飞行。以上几例,足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。

我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿,古人伐木凿船,用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹,由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”,多少有点模仿动物的意思。以上事例说明,我国古代劳动人民早期的仿生设计活动,为开发我国光辉灿烂的古代文明,创造了非凡的业绩。

外国的文明史上,大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中,有人用羽毛和蜡做成翅膀,逃出迷宫;还有泰尔发明了锯子,传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时,德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演。

一八ОΟ年左右,英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利,模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形,找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅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。同一时期,法国生理学家马雷,对鸟的飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中,介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中,发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,终于制造了能够载人飞行的滑翔机。

后来,设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂,在一战期间,人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示,模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理?虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界,但是不难设想,设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物,体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势,总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外,为潜水员制作的蹼,几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。

二、仿生设计的历史

自古以来,自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在,它们在漫长的进化过程中,为了求得生存与发展,逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中,与周围的生物作“邻居”,这些生物各种各样的奇异本领,吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力,开始了对生物的模仿,并通过创造性的劳动,制造出简单的工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力。

人类最初使用的工具——木棒和石斧,无疑是使用的天然木棒和天然石块;骨针的使用,无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的,只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟,是人类初级创造阶段,也可以说是仿生设计的起源和雏形,它们虽然是比较粗糙的、表面的,但却是我们今天得以发展的基础。

在我国,早就有着模仿生物的事例。相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害;四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车。古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看,颇有点像大象的架势,柱子又圆又粗,仿佛像大象的腿。

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载,两千多年前,我国人民就发明了风筝,并且应用于军事联络。春秋战国时代,鲁国匠人鲁班,本名公输般,首先开始研制能飞的木鸟;并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载,唐朝有个韩志和,“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状,饮啄动静与真无异,以关戾置于腹内,发之则凌云奋飞,可高达三丈至一二百步外,始却下。”西汉时期,有人用鸟的羽毛做成翅膀,从高台上飞下来,企图模仿鸟的飞行。以上几例,足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。

我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿,古人伐木凿船,用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹,由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”,多少有点模仿动物的意思。以上事例说明,我国古代劳动人民早期的仿生设计活动,为开发我国光辉灿烂的古代文明,创造了非凡的业绩。

外国的文明史上,大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中,有人用羽毛和蜡做成翅膀,逃出迷宫;还有泰尔发明了锯子,传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时,德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演。

一八ОΟ年左右,英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利,模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形,找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅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。同一时期,法国生理学家马雷,对鸟的飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中,介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中,发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,终于制造了能够载人飞行的滑翔机。

后来,设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂,在一战期间,人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示,模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理?虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界,但是不难设想,设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物,体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势,总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外,为潜水员制作的蹼,几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。

三、仿生设计的发展

到了近代,生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展。以飞机的产生为例:

在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后,人们通过不泄的努力,终于找到了鸟类能够飞行的原因:鸟的翅膀上弯下平,飞行时,上面的气流比下面的快,由此形成下面的压力比上面的大,于是翅膀就产生了垂直向上的升力,飞的越快,升力越大。

1852年,法国人季法儿发明了气球飞船;1870年,德国人奥托利连塔尔制造了第一架滑翔机。利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人,他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过,他坚信人能飞行。1891年,他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机,自己还进行试飞;此后五年,他进行了2000多次滑翔飞行,并同鸟类进行了对比研究,提供了很有价值的资料。资料证明:气流流经机翼上部曲面所走路程,比气流流经机翼下平直表面距离较长,因而也较快,这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合;上部气流由于走的较快,它就较为稀薄,从而产生强大吸力,约占机翼升力的三分之二大小;其余的升力来自翼下气流对机翼的压力。

19世纪末,内燃机的出现,给了人类有史以来一直梦寐以求的东西:翅膀。不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的,然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀。

莱特兄弟发明了真正意义上的飞机。在飞机的设计制作过程中,怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困绕着他们。为此,莱特兄弟又研究了鸟的飞行。例如,他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落,靠转动这只下落的翅膀保持平衡;这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡。这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验,由地面上的人用绳控制,使之能转动或弯翘。他们的第二个成功的实验是用 *** 纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向,通过方向舵使飞机向左或向右转弯。

后来,随着飞机的不断发展,它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形,它们变的更简单,更加实用。机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条。飞机的效率增加了,比以前飞的更快,飞的更高。到了现代,科学高度发展但环境破、生态失衡、能源枯竭,人类意识到了重新认识自然,探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感,亦认识到仿生设计学对人类未来发展的重要性。特别是一九六Ο年秋,在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会,成为仿生学的正式诞生之日。

此后,仿生技术取得了飞跃的发展,并获得了广泛的应用。仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展,一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生。

近代,科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼,用于监视飞机的起落和跟踪人造卫星;根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车;模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器;通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究,获得了化学能转化为光能的新方法,从而研制出化学荧光灯等等。

目前,仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时,还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征,并把它运用到技术系统中,改善已有的工程设备,并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统;同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图,亦为现代设计的发展提供了新的方向,并充当了人类社会与自然界沟通信息的“纽带”。

对人脑的探索,可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能。同它相比,现在的电子计算机只能作为算盘。

对植物光合作用的研究,将为延长人类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径。

对生物体结构和形态的研究,有可能使未来的建筑、产品改变模样。使人们从“城市”这个人造物理环境中重新回归“自然”。

信天翁是一种海鸟,它具有淡化海水的器官——“去盐器”。对其“去盐器”的结构及其工作原理的研究,可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置。

白蚁能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质,对其机理的研究,将会对人工合成这些物质有所启发。

同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影响。例如人们可以通过仿生技术,设计制造制造出人造器官,如血管、肾、骨膜、关节、食道、气管、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞。专家预测,在本世纪中后期,除脑以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如,模拟血液的功能,可以制造、传递养料及废物,并能与氧气及二氧化碳自动结合并分离的液态碳氢化合物人工血;模拟肾功能,用多孔纤维增透膜制成血液过滤器,也就是人工肾;模拟肝脏,根据活性碳或离子交换树脂吸附过滤有毒物质,制成人工肝解毒器;模拟心脏功能,用血液和单向导通驱动装置,组成人工心脏自动循环器。

随着对宇宙的开发、认识,又将使人类不但认识宇宙中新形式的生命,而且将为人类提供崭新的设计,创造出地球上前所未有的新的装置……

仿生设计学的特点与研究内容

仿生设计学是仿生学与设计学互相交叉渗透而结合成的一门的边缘学科,其研究范围非常广泛,研究内容丰富多彩,特别是由于仿生学和设计学涉及到自然科学和社会科学的许多学科,因此也就很难对仿生设计学的研究内容进行划分。这里,我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的。归纳起来,仿生设计学的研究内容主要有:

1、形态仿生设计学研究的是生物体(包括动物、植物、微生物、人类)和自然界物质存在(如日、月、风、云、山、川、雷、电等)的外部形态及其象征寓意,以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用与设计之中。

2、功能仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理,并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统,以促进产品的更新换代或新产品的开发。

3、视觉仿生设计学研究生物体的视觉器官对图象的识别、对视觉信号的分析与处理,以及相应的视觉流程;他广泛应用与产品设计、视觉传达设计和环境设计之中。

4、结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题,适用与产品设计和建筑设计。研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构。

从国内外仿生设计学的发展情况来看,形态仿生设计学和功能仿生设计学是目前研究的重点。在本文中,还将着重介绍形态仿生学和功能仿生设计学的一些情况。

作为一门新兴的边缘交叉学科,仿生设计学具有某些设计学和仿生学的特点,但他又有别与这两门学科。具体说来,仿生设计学具有如下特点:

1、 艺术科学性

仿生设计学是现代设计学的一个分支、一个补充。同其它设计学科一样,仿生设计学亦具有它们的共同特性——艺术性。鉴于仿生设计学是以一定的设计原理为基础、以一定的仿生学理论和研究成果为依据,因此具有很严谨的科学性。

2、 商业性

仿生设计学为设计服务,为消费者服务,同时优秀的仿生设计作品亦可刺激消费、引导消费、创造消费。

3、 无限可逆性

以仿生设计学为理论依据的仿生设计作品都可以在自然界中找到设计的原型,该作品在设计、投产、销售过程中所遇到的各种问题又可以促进仿生设计学的研究与发展。仿生学的研究对象是无限的,仿生设计学的研究对象亦是无限的;同理,仿生设计的原型也是无限的,只要潜心研究大自然,我们永远不会有江郎才尽的一天。

4、 学科知识的综合性

要熟悉和运用仿生设计学,必须具备一定的数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科的基本知识。

5、 学科的交叉性

要深入研究和了解仿生设计学,必须在设计学的基础上,既要了解生物学、社会科学的基础知识,又要对当前仿生学的研究成果有清晰的认识。它是产生于几个学科交叉点上的一种新型交叉学科。

五、仿生设计学的研究方法

仿生设计学的研究方法主要为“模型分析法”:

1、创造生物模型和技术模型

首先从自然中选取研究对象,然后依此对象建立各种实体模型或虚拟模型,用各种技术手段(包括材料、工艺、计算机等)对它们进行研究,做出定量的数学依据;通过对生物体和模型定性的、定量的分析,把生物体的形态、结构转化为可以利用在技术领域的抽象功能,并考虑用不同的物质材料和工艺手段创造新的形态和结构。

① 从功能出发、研究生物体结构形态——制造生物模型。

找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识。从功能出发,研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,提出一个生物模型。对照生物原型进行定性的分析,用模型模拟生物结构原理。目的是研究生物体本身的结构原理。

② 从结构形态出发,达到抽象功能——制造技术模型

根据对生物体的分析,做出定量的数学依据,用各种技术手段(包括材料、工艺等)制造出可以在产品上进行实验的技术模型。牢牢掌握量的尺度,从具象的形态和结构中,抽象出功能原理。目的是研究和发展技术模型本身。

2、可行性分析与研究

建立好模型后,开始对它们进行各种可行性的分析与研究:

① 功能性分析

找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识。从功能出发,对照生物原型进行定性的分析。

② 外部形态分析

对生物体的外部形态分析,可以是抽象的,也可以是具象的。在此过程中重点考虑的是人机工学、寓意、材料与加工工艺等方面的问题。

③ 色彩分析

进行色彩的分析同时,亦要对生物的生活环境进行分析,要研究为什么是这种色彩?在这一环境下这种色彩有什么功能?

④ 内部结构分析

研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,通过分析,找出其在设计中值得借鉴合利用的地方。

⑤ 运动规律分析

利用现有的高科技手段,对生物体的运动规律进行研究,找出其运动的原理,针对性的解决设计工程中的问题。

当然,我们还可以就生物体的其它方面进行各种可行性分析。

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-- 作者:文丐

-- 发布时间:2004-9-15 7:41:15

-- 仿生搓洗引爆洗衣机新革命

仿生是高科技的代名词,它是指运用尖端的科学技术,来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能,更加有效地为人数服务。各国都在不遗余力地加大在仿生学方面的研究。可以说,仿生学研究程度的高低,是国家综合国力的重要标志之一。荣事达集团研制开发的“仿生搓洗”全自动洗衣机最近推向市场,将仿生技 术运用于洗衣机领域,产生了革命性的影响。

据了解,这种洗衣机首先具有神经智能网络功能,可以模仿人的恩维判断能力,根据衣物的重量、质地、脏污程度来自行决定洗涤程序、洗涤时间和水位的高低,从而达到最佳的洗涤状态。其次,具有搓衣板的功能。洗衣机内的搓洗棒能够像手一样随心所欲地来回搓动,这种搓动被控制在300度以内,能够保证把衣服洗干净又防止衣服缠绕。三是它去除了传统洗衣机因机械传动装置所包含的机械连杆、曲柄、齿轮等部件转动所带来的噪音,采用直流永磁无刷电机直接驱动,有效地防止噪音的产生。

直流永磁无刷电机可节电50%

采用直流永磁无刷电机,在电子驱动器的控制下可实现无级调速,并可精确地控制搓洗棒每次转动的次数和角度。因此,不同的衣物质地、脏污程度可以设定不同的洗涤程序,有效地模仿了人工搓洗的快慢节奏和力度,实现“仿生”搓洗。另外,采用直流永磁电机比采用交流电机节电50%。

电子刹车技术把噪音降到最低

有洗衣机的消费者会有因噪音大而烦恼的体会,他们在换购洗衣机时总希望拥有一台没有噪音的洗衣机。“仿生搓洗”洗衣机则恰好能满足这一点。

这主要是因为“仿生搓洗”洗衣机采用电子擎实现电子刹车,刹车时由电机本身迅速降速,从而避免了像其他洗衣机采用机械摩擦刹车时产生的噪音和振动,实现了静音运转。

搓洗棒确保洗涤过程中不产生碎屑

有洗衣机使用经验的消费者知道,洗衣机的洗涤桶上部都有一个过滤网,用来过滤衣物在洗涤时产生的碎屑。但是“仿生搓洗”洗衣机却没有这种过滤网,为什么呢?业内专家解释,这是因为“仿生搓洗”洗衣机的内部构造根本有别于波轮式和滚筒式洗衣机。“仿生搓洗”洗衣机采用的驱动擎是竖立的搓洗棒,能够使动能从中央向四周传递。当洗衣机启动时,搓洗棒带动衣物沿着桶壁运动的角度不超过300度,有效避免了衣物因连续旋转而形成的缠绕,以及与桶壁摩擦产生的碎屑,洗得干净、不缠绕、无摩擦,当然不需要过滤网。衣物沿桶壁来回运动与衣物在搓衣板上的来回运动极其相似,并能达到手洗效果,“仿生搓洗”洗衣机也由此得名。

(选自《精品购物指南 》)

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-- 作者:枯藤老树

-- 发布时间:2004-9-20 17:56:29

-- 论仿生制造

师 汉 民

摘 要 阐明制造过程与生命现象之间的相似之处:基于自组织机制的有序化、基于信息模型的个体复制,以及通过进化过程形成的高度适应性。论述仿生制造的基本内涵,指出现代制造科学应该从生命现象及生命科学中学习与借鉴的主要内容,它们包括完善的信息技术、由基因控制的生长型的加工成形方法、性能超群的有机材料、奇妙的生物智能、高效的寻优与趋优方法,以及先进的组织结构和运行模式。提出关于加强学科间的联合,促进仿生制造技术研究的建议。

-- 结构构件

对于构件,在截面面积相同的情况下,把材料尽可能放到远离中和轴的位置上,是有效的截面形状。有趣的是,在自然界许多动植物的组织中也体现了这个结论。例如:“疾风知劲草”,许多能承受狂风的植物的茎部是维管状结构,其截面是空心的。支持人承重和运动的骨骼,其截面上密实的骨质分布在四周,而柔软的骨髓充满内腔。在建筑结构中常被采用的空心楼板、箱形大梁、工形截面钣梁以及折板结构、空间薄壁结构等都是根据这条结论得来的。

-- 斑马

斑马生活在非洲大陆,外形与一般的马没有什么两样,它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色。在所有斑马中,细斑马长得最大最美。它的肩高140-160厘米,耳朵又圆又大,条纹细密且多。斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共外,以抵御天敌。人类将斑马条纹应用到到军事上是一个是很成功仿生学例子。

蝙蝠-雷达

小鸟-飞机

青蛙-电子蛙眼

鲨鱼-潜水艇

变色龙-便衣

鲸鱼-提高轮船速度

蜻蜓-让飞机的机翼不会破碎

长颈鹿-抗荷服

海母-暴雨检查器

萤火虫-人工冷光

龙虾-气味探测仪

1。由令奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。

2。从萤火虫到人工冷光;

3。电鱼与伏特电池;

4。水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。

5。人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导d等。特别是能够区别真假导d,防止以假乱真。

电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。

6。根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。

7。模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。

8。根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。

9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。

10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。

11。船桨模仿的是鱼的鳍。

12。锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。

13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。

14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。

15。壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。

16。贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。

有名的例子很多,如模仿海豚皮而构造的“海豚皮游泳衣”、科学家研究鲸鱼的皮肤时,发现其上有沟漕的结构,于是有个科学家就依照鲸鱼皮构造,造成一个薄膜蒙在飞机的表面,据实验可节约能源3%,若全国的飞机都蒙上这样的表面,每年可节约几十亿。又如有科学家研究蜘蛛,发现蜘蛛的腿上没有肌肉,有脚的动物会走,主要是靠肌肉的收缩,现在蜘蛛没有肌肉为什么会走路?经研究蜘蛛不是靠肌肉的收缩进行走路的,而是靠其中的“液压”的结构进行走路,据此人们发明了液压步行机……总之,从自然界得到启迪, 模仿其结构进行发明创造这就是仿生学 这是我们向自然界学习的一个方面另一方面,我们还可以从自然的规律中得到启迪,利用其原理进行设计(包括设计算法),这就是智能计算的思想

鸟类对仿生学的贡献

从始祖鸟的出现到现在,在这亿万年的漫长进化过程中,鸟类形成了许多卓有成效的导航、识别、计算、能量转换等系统,其灵敏性、高效性、准确性、抗干旱性都另人惊叹不已。人们研究这些结构和功能原理并加以模拟,用来改善现有的或创造新的机械、仪器、工艺,这就是仿生学研究的一项重要内容。

鸟类有高超的飞行本领,当然现代的飞机在很多性能上都远远超过鸟类,可是在节约能源上,在灵巧性上就相形见绌了。如一只鸟连续在海洋上空飞行4000多公里,体重减轻006公斤;小巧的蜂鸟不仅能垂直起落,而且在吮吸花蜜时能取直立姿势,悬在空中进退自如,灵活异常。对这些特殊功能的研究利用,将会使飞机的性能进一步得到改进。

如野鸭能悠然自得地飞行在9500米的半高空,而人在登上4500米时呼吸已经感到很困难了。研究鸟为什么会在空气稀薄的条件下脑血管依然畅通,可对人类在供氧不足的环境中正常生活和延长生命有重要意义。

鸽子在仿生学方面有很大的贡献。它的腿上有一个小巧而灵敏的感受地震的特殊结构,人们根据它的原理仿制出一种新的地震仪,使地震预报更加准确。它的眼睛有着特殊的识别本领,这是由于它的视网膜上有6种功能专一的神经节细胞:叶亮度检测器、普通边检测器、凸边检测器、方向检测器、垂直边检测器、水平检测器,人们模仿它视网膜上的细胞结构制成的鸽眼电子模型,虽结构还不及它的复杂和完善,但安装在警戒雷达上、应用于电子计算机处理有关数据方面已有广阔的前景。

地球上海水占总水量的97%。而海水的人工淡化器目前设备庞大、结构复杂、耗能量高。但海鸥、信天翁这些海鸟却可以通过眼睛附近一条盐腺把喝下去的海水中的盐分排出,一旦完成这个功能的模拟,人类利用海洋的前景将会更加广阔。

此外,人们根据鹰眼的结构正在研制鹰眼系统导d,这种导d在飞临打击目标上空时就能自动寻找、识别目标而跟踪攻击。

蝴蝶与仿生

五彩的蝴蝶锦色粲然,如重月纹凤蝶,褐脉金斑蝶等,尤其是萤光翼凤蝶,其后翅在阳光下时而金黄,时而翠绿,有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究,为军事防御带来了极大的裨益。在二战期间,德军包围了列宁格勒,企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况,提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理,在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此,尽管德军费尽心机,但列宁格勒的军事基地仍安然无惹,为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理,后来人们还生产出了迷彩服,大大减少了战斗中的伤亡。

人造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度骤然变化,有时温差可高达两、三百度,严重影响许多仪器的正常工作。科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发,将人造卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式,在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝,随温度变化可调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定,解决了航天事业中的一大难题。

-- 甲虫与仿生

屁步甲炮虫自卫时,可喷射出具有恶臭的高温液体“炮d”,以迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室,分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应,瞬间就成为100℃的毒液,并迅速射出。这种原理目前已应用于军事技术中。二战期间,德国纳粹为了战争的需要,据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机,安装在飞航式导d上,使之飞行速度加快,安全稳定,命中率提高,英国伦敦在受其轰炸时损失惨重。美国军事专家受甲虫喷射原理的启发研制出了先进的二元化武器。这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中,炮d发射后隔膜破裂,两种毒剂中间体在d体飞行的8~10秒内混合并发生反应,在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输,安全且不易失效。萤火虫可将化学能直接转变成光能,且转化效率达100%,而普通电灯的发光效率只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍,大大节约了能量。另外,根据甲虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。

-- 蜻蜓与仿生

蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,井利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/h。此外,蜻蜒的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。

-- 苍蝇与仿生

昆虫学家研究发现,苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时,平衡棒以一定的频率进行机械振动,可以调节翅膀的运动方向,是保持苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪,大大改进了飞机的飞行性能LlJ,可使飞机自动停止危险的滚翻飞行,在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡,即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。 苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼,能看清几乎360°范围内的物体。在蝇眼的启示下,人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机,在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构,把各种化学反应转变成电脉冲的方式,制成了十分灵敏的小型气体分析仪,目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分,使科研、生产的安全系数更为准确、可靠。

-- 蜂类与仿生

蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成,每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的——菱形钝角109°28\',锐角70°32\' 完全相同,是最节省材料的结构,且容量大、极坚固,令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太阳准确定位。科学家据此原理研制成功了偏振光导航仪,早已广泛用于航海事业中。

-- 其它昆虫与仿生

跳蚤的跳跃本领十分高强,航空专家对此进行了大量研究,英国一飞机制造公司从其垂直起跳的方式受到启发,成功制造出了一种几乎能垂直起落的鹞式飞机。现代电视技术根据昆虫单复眼的构造特点,造出了大屏幕彩电,又可将一台台小彩电荧光屏组成一个大画面,且可在同一屏幕上任意位置框出某几个特定的小画面,既可播映相同的画面,又可播映不同的画面。科学家根据昆虫复眼的结构特点研制成功的多孔径光学系统装置,更易于搜索到目标,已在国外一些重要武器系统中应用。根据某些水生昆虫的组成复眼的单眼之间相互抑制的原理,制成的侧抑制电子模型,用于各类摄影系统,拍出的照片可增强图像边缘反差和突出轮廓,还可用来提高雷达的显示灵敏度,也可用于文字和识别系统的预处理工作。美国利用昆虫复眼加工信息及定向导航原理,研制了具有很大实用价值的仿昆虫复眼寻的末制导导引头的工程模型。日本利用昆虫形态及特性开发研制了六足机器人等工学机器和建筑物的新构造方式。

-- 未来展望

昆虫在亿万年的进化过程中,随着环境的变迁而逐渐进化,都在不同程度地发展着各自的生存本领。随着社会的发展,人们对昆虫的各种生命活动掌握得越来越多,越来越意识到昆虫对人类的重要性,再加上信息技术特别是计算机新一代生物电子技术在昆虫学上的应用,模拟昆虫的感应能力而研制的检测物质种类和浓度的生物传感器,参照昆虫神经结构开发的能够模仿大脑活动的计算机等等一系列的生物技术工程,将会由科学家的设想变为现实,并进入各个领域,昆虫将会为人类做出更大的贡献。

-- 昆虫知多少

对人类危害最大的昆虫是蚊子,它们每年使300万人死于其传染的疟疾、黄热病、登革热等疾病。

蚂蚁是力气最大的昆虫,它可支撑其体重300倍的重物。

跳蚤是跳高冠军,它一跳就是其体长的200倍。这相当于人跳400m高。

蝗虫是飞行能力最强的昆虫,它可以连续不停地飞行9个小时。

食量最大的天蛾幼虫,它在出生一个月内可吃掉比其体重重80000倍的东西。

一头桑蚕可纺出长达一公里多长的单条纤维。

移动最快的昆虫是热带蟑螂,每秒钟可移动40~43倍体长的距离,相当于人每秒前进130m。

小蚋是翅振速率最快的昆虫,每秒钟可拍打60000万次。

反差最大的昆虫是产于非洲的一种凤蝶,美不胜收,但其臭无比,而且有剧毒。

天蛾是嗅觉归灵敏的昆虫,其雄蛾可以在十几公里以外嗅到雌蛾散发出的气味。虽然雌蛾释放的信息素只有00001mg。

眼睛最多的昆虫是晴蜓,它的一只复眼由28000个单眼组成。

最勤劳的昆虫是蜜蜂,它一生不辞劳苦地到处寻觅花粉、花蜜,直到死亡。

蜂巢中,由40g蜡筑出的蜜室可以承载2kg重蜂蜜。

蜜蜂要采集2000朵花的花蜜才能生产出一茶匙的蜂蜜。

萤火虫是光能转换率最好的昆虫,它们可将90%的能量转换成光能。我们平时用的灯泡能量转换率只有55%。

最小的昆虫是北美的一种小虫,身长仅025mm,可直接穿过一个针眼。

最大的昆虫是产于印度尼西亚的大竹节虫,其翼间宽33cm,另一种印度大蚕蛾,翅展开宽度亦有30cm。

外表形态最原始的昆虫是蟑螂,25亿年来它们几乎完全没变。

白蚁含有60%的蛋白质,而牛排只含15%,所以以昆虫作食物的人越来越多,可以预料白蚁将是人类未来重要的蛋白质来源之一。

最美丽的昆虫是鞘翅目中的一种花金龟,其鞘翅上有金色、宝蓝、烟黑、柠檬黄、桃红和豆绿等色,还有发亮的紫色触角,而且极协调。据说每只可售到五万美元。

种类最多的昆虫是鞘翅目昆虫,科学家预计地球上可能有三百万种以上,而目前有记录的已近五十万种,几乎占已知动物总类的30%和昆虫种类的一半。

从仿生学角度来看,被人类研究得最多的昆虫是苍蝇,其眼、足、平衡棒、舐吸式口器、免疫能力、飞行技巧等诸多方面的仿生成果以应用到人类生活的许多方面。

炮虫(步甲科屁步甲属)会自行喷出温度约100℃、由过氧化氢和氢醌混合腐蚀性气体来驱赶进犯者。它像q一样地连续射20次,射程为5cm,为其体长的4倍。这种甲虫不会受热或腐蚀性气体的伤害。

智商最高的昆虫是蜜蜂,一美科学家在按1、2、4、8、16、32……的规律往地上白方块上加糖,在其加完32正准备到64位方块时,那儿已经有许多蜜蜂在等候了,该科学家沮丧地说:“也不知是我在拿它们做试验,还是它们在拿我在做试验!”。这一发现证明了有些动物也有抽象思维能力。

昆虫中最残酷且规模最大的战争发生在蚂蚁中,本人曾亲睹过这样一件事。在一近一平方米的范围内全是我们常见的蚂蚁,它们在激战,死伤无数。据说南美的蚁战规模还有大得多。这种战争场面不太容易看得到。

-- 昆虫与仿生学

被称为“仿生苍蝇”的一种机器人可能会引起战场外科的一场革命。它将是第一种在战场上那能被带领到负伤军人那里和给他们作紧急处理的机器人,在那里,由外科医生 *** 作太危险了。

以前的外科医生机器人局限性很大,因为它们依靠受伤的军人携带。

“仿生苍蝇”找到伤员后,就展开它的马达驱动的手臂,执行外科手术,由可能在数百英里远的医生来引导。这种新的机器人是第一次使用两只手臂来进行遥控外科 *** 作。

这种机器人将于本周稍后在海牙的国际医学仿真和教育会议上展示。

远程外科医生用视频照相机, 3D视频图像,立体声和远程工具和力量反馈来控制机器人。当外科医生移动工具,仿生苍蝇的手臂就进行模仿。当机器人碰到软组织,外科医生就通过力量反馈感到有阻力。

它已经被美国军医使用,作为训练帮助,并且在动物身上进行一些复杂的 *** 作。

-- 蜜 蜂

蜂有许多种。有些蜂生活在由12只左右的蜂组成的群体之中,还有些则独居。最具有社会性的是蜜蜂,在一个蜂巢内可以有多达8万只的蜜蜂。

蜂巢最具特色的地方在于蜂室,许多蜂室连在一起形成蜂房。每个蜂室都呈六角形,这是一种结构坚固的形状。与建造其他形状相比,它既省蜡又省力。

一部分蜂室用来贮藏食物,即蜜蜂从花中采集来的那些花粉和花蜜。花蜜会在蜂室中变成蜂蜜。所有的卵都是由蜂后产下的,它在每个蜂室中产下一只卵。接下来,这些卵将由雌性工蜂来照料。

每个蜂室都是由蜜蜂体内分泌出的蜡制成的。蜜蜂会用嘴和前腿把蜡揉软以便加工。

当一只工蜂在花间飞来飞去时,它会把采集到的花粉贮藏在后腿的花粉蓝中。

一间蜂房有许多蜂室,其墙的厚度都是相同的。建造蜂房的工蜂会用它们的触角刺墙,看究竟刺进去多少,以此来判断墙的厚度。

-- 发现蚂蚁“吸血鬼” 解开蚂蚁进化之谜

在马达加斯加发现了一种食肉蚁群落。据科学家周二的介绍说,蚂蚁是这个世界上进化得最成功的昆虫物种,而这次发现的食肉蚁对于解开蚂蚁进化之谜将起到非常重要的作用。

这种蚂蚁长相非常可怕,发现它的人给它取名为“Dracula”蚁,它们在饥饿时会吸取它们自己幼虫体内的汁液来补充营养,这种行为被认为是蚂蚁与黄蜂之间在数百万年前进行的一种进化行为。

来自美国加州科学院的布来恩-费舍(Brian Fisher)在马达加斯加首都安塔那那利弗(Antananarivo)郊外55英里处的一个烂树桩内发现了这些食肉蚂蚁。

在人类已经了解的昆虫种类中,蚂蚁虽然很弱小,但它们在地球上分布最广,并且在数量上超过地球上任何种类的生物。研究人员想知道到底是什因素使蚂蚁进化得如此成功。

马达加斯加,是非洲东南部海域的一个岛国,由于其相对与世隔绝的生态环境,缺少新物种的竞争,部分较老或者可以说是“遗迹“物种在这里能够幸存下来,所以这个岛国已经被人们看成是一块富有生物信息的珍宝之地。

“Dracula”蚁是1993年首次在马达加斯加发现的,但这次费舍的发现是首次对这种蚂蚁生活群落的发现。这将允许科学家们了解到更多的蚂蚁进化细节。费舍认为“Dracula”蚁与早期的黄蜂之间有些必然联系。

在这种蚂蚁群落中,蚁后和工蚁在饥饿的时候,会到洞内的幼蚁室,在它们的幼虫身上打出一个洞,吸取它们的体液,获取养料。

费舍解释说,这就是为什么他会给这种蚂蚁起名为“Dracula”的原因,“Dracula”指的一种吸血鬼。他说:“我们认为这是一种非常残忍的自相残杀行为。”

他认为,以后对于“Dracula”蚁的研究可以使科学家们掌握更多蚂蚁行为的发展线索。最终使科学家可以重新考虑他们对于蚂蚁进化过程的所有设想。“这些最初的发现告诉我们,目前人们对蚂蚁进化过程的设想是不准确的。这次发现,最重要的事情不是我们找到了一个新物种,而是它对于帮助我们解开生命进化之谜非常重要。”

-- 从蝴蝶翅膀到防伪纸币

在一般人看来,蝴蝶翅膀与防伪纸币或防伪xyk本是南其辕北其辙互不着边的两个事物,根本没有什么联系,可是,只要你耐心读完这不到千字的小文,你就会明白这其中确有某些因缘,而且,你还会看到仿生学这个学科的又一个妙用。请继续往下读!

所谓仿生学,它是研究如何模仿生物的结构和功能,来制造设备或物件以造福人类的学科。日前发表在英国《自然》杂志上的关于一种生活在印度尼西亚的蝴蝶翅膀的颜色的形成问题的报告,不仅向我们展示了大自然的奥妙,也为我们研制更新的、坏人再也无法伪造的防伪纸币打开了一条仿生学的思路。

英国埃克塞特(Exeter)大学薄膜光子实验室的物理学家乌维西克(Vuvisic)和另外两名同事,由于一个偶然的机遇,在几年前开始研究一种名叫大凤蝶的蝴蝶翅膀,这个蝴蝶的翅膀颜色本来是有黄有蓝,但是在人眼里就成为闪闪发光的绿色。他们用显微镜观察大凤蝶翅膀发现,蝴蝶翅膀上竟然布满了下凹的小坑,这些小坑太小,尺寸只有大约万分之四厘米,小坑底是**,而坑的斜坡是兰色的。乌维西克用如下方式来解释为什么在人看来大凤蝶的翅膀是绿色的:当光线照射到坑底时,它被反射而呈**,而照射到小坑一个斜坡的光线也被反射,但此反射光线又入射到另一斜坡再被反射,此时,由于小坑太小,人眼无法将从坑底反射的**光与周围两次反射的兰色光区分开来,从而感觉到的是绿色。另外,他们还发现,这两次反射也改变了光的极化方向,人眼无法区别这一改变,但是蜜蜂等昆虫却能察觉。要解释光的极化方向还真需要点专门知识,浅显但不太精确的解释就是光子在电磁场中振动的方向。

换了我们常人,发现这些奥妙,大概也无非是击掌赞叹造化的神奇,此外就不在做什么了。然而乌维西克等人却想到假币。他们目前正在研究如何仿照大凤蝶翅膀的结构,在纸币或xyk上也不满小坑,这样无论制造伪钞者将假币印制得在外表上多么与真币相似,他们绝没有技术也在假币上布满分布和大小都与真币一样的小坑,只要用专门的光学设备发出极化光一照,看看反射光的极化方向,就会真假立现,我们辛辛苦苦挣来的那点血汗钱也就再不会被骗子骗走了。你看,蝴蝶翅膀与防伪纸币有没有关系?

-- 蚕:未来理想的“昆虫工厂”

蚕,原产地在中国,它产下的蚕丝是最好的天然纤维,用其生产出的丝绸为美化人类生活作出了不可磨灭的贡献。随着生物技术的高度发展,它有可能在21世纪成为生产高级医药品等有用物质的“昆虫工厂”,为人类再立新功。

日本农林省建在筑波科学城内的蚕丝和昆虫农业技术研究所,正在从事利用蚕建立“昆虫工厂”的研究。这里的科学家以家蚕为对象,已基本上开发出“昆虫工厂”所必需的各种“设备”和工艺,如生产有用物质的转基因蚕、自动化养蚕系统及冻结融解体液采取法等。

例如,该所田村俊树领导的遗传工程研究室通过植入DNA(脱氧核糖核酸),把水母的绿色荧光蛋白质基因作为标记植入家蚕染色体中,已成功培育出了发光蚕。该成果意味着,如果把绿色荧光蛋白质基因置换为其它有用物质的基因,那么,蚕将能够成为这种物质的“制造厂”。

作为生产高级医药品等的“昆虫工厂”,转基因蚕的饲养环境必须保持高度清洁。为此,该所开发出了一套全自动饲料制造和供给系统。它由人工饲料制造装置、多级循环型转基因蚕饲养装置和饲料供给装置等构成。全部过程也都由电脑控制,电脑可对室内的温度、湿度和空气等进行自动调节。由于实现了无人化 *** 作,外界的杂物、细菌和病毒等都不会进入室内。这套自动化系统可饲养2万条蚕,“昆虫工厂”的生产规模相当可观。

与大肠杆菌、蚂蚁等相比,家蚕体积相对庞大。但它毕竟是一种昆虫,一只蚕所能生产的有用物质是极少量的。怎样高效地从转基因蚕体内把有用物质提取出来,也成为 “昆虫工厂”技术开发的课题之一。科学家宫泽光博利用冻结的幼虫(主要是鳞翅目昆虫)溶解后体积收缩的现象,开发成功了“冻结溶解体液采取法”。该方法是把处于麻醉状态的转基因蚕放在浓度为70%的乙醇里,在零下30摄氏度下加以冻结。在这种状态下把蚕的腹脚切除,然后移至置有防黑色素化剂的缓冲液中进行融解,有用体液就会由于融解过程中产生的收缩而从被切除腹脚的地方直接流出。这一方法优点是不需专用设备,也不要繁杂的程序,而且冷冻能把所产的有用物质长期保存在蚕体内。这位科学家曾用该方法从500条蚕体内抽取了370毫升的体液,效率颇高。他的这个液体采集法已申请了国际专利。

该所负责人、农学博士北村实彬告诉记者,“利用昆虫功能”是该所的主要研究领域之一,各科室正在对大约50种昆虫,如蜻蜓、蚂蚁、蝗虫、椿象、蜜蜂、白薯天蛾、独角仙、美洲大蠊和斜纹夜蛾等进行研究,目的是利用它们特有的组织结构与脑神经系统、生殖功能和运动功能等制造新材料(如氨基酸分离膜、人工皮肤、抗血凝材料、骨结合材料、抗菌性蛋白质、抗血栓药物、免疫活性物质等)和发展仿生技术(如制造生物传感器、生物芯片、微型机械以及害虫、家畜、渔类的行为控制技术等)。使用蚕建立“昆虫工厂”,是其中的重点之一。

北村认为,蚕非常适合用做 “昆虫工厂”。理由是蚕体格较大,并有大量制造蛋白质的器官——绢丝腺。迄今,科学家们已从生理学、生化学和遗传学等各个角度对蚕进行了研究,因此技术开发比较容易。另外,家蚕不会飞,容易进行隔离和管理,安全性高。到目前为止,世界上还没有应用转基因技术对蚕进行技术改造和利用的先例,日本科学家的研究是开创性的。 鱼鳃=水下呼吸机=水藤(诺莫瑞根 水元素出)

鸟翅膀=滑翔机=降落伞披风(工程学图纸)

猎豹加速能力=涡轮压缩机=地精火箭靴(工程学图纸)

一、饲料加工过程中容易出现的问题

1、加工的方法:到现在,还有不少的养殖户在辛苦、固执的熬粥、煮饲料、蒸窝窝头。无论我们煮的饲料多么的烂、熬得多么的好,也无论我们蒸的窝窝头多么的熟,远远赶不上使用膨化的原料。就像将爆米花、稀粥、米饭、馒头、玉米碴籽粥分别放到嘴里,在舌头、牙齿、嘴唇都不搅动的情况下,看看是那一种物质在嘴里化开的时间快?肯定是爆米花最快,玉米碴籽粥最慢的道理一样。我们要注意使用膨花的原料,不仅能节约人工、使用方便,而且还能降低使用的成本和提高饲料的利用效率。

2、饲料的细度:要注意将饲料的细度降低到越细越好。毛皮动物具有很多特殊的生理特性。

3、鸡蛋的使用:不要生用,也不可以煮得太熟。最好是八成熟。

4、鱼粉的使用:鱼粉最好不要放到锅里煮或者再次膨化,那样会破坏其中部分的营养物质,最好是用水(冬天使用温水,夏天使用常温水)浸泡半个小时后与其他饲料混合均匀后直接饲喂。

5、豆类制品一定要熟化:防止其中的“涨气因子”没有被消灭而导致涨肚。

6、禽类的骨头一定要搅得更细:因为家禽的骨头破裂后,容易形成一些刺状的骨针,要防止对动物消化到的损害。也可以在煮禽类骨架的时候,加点醋,加速骨头的软化。

二、饲料使用过程中容易出现的问题

1)价格不是越便宜越好,关键是吸收利用率

由于毛皮动物属于以肉食为主的杂食动物。因此,对各种饲料中的蛋白质含量比较高,特别要求大量的使用动物性的饲料原料。而目前市场上一些饲料生产厂,看到毛皮动物饲料比较紧缺,就把猪料、鸡料换上包装直接饲喂毛皮动物。一方面是这种产品的蛋白含量不够;另一方面,大量的使用植物性的饲料原料;其三,饲料原料一般是简单的生加工,饲料的颗粒也比较大。

我们在使用饲料产品的时候,关键要考虑吃了多少斤饲料,能长出多少有用的产品(在毛皮动物不同时期衡量的指标不一样,生长期是要身体的长度和重量,冬毛期是考、查毛的质量;繁殖期是要求繁殖的性能),这才是衡量一种饲料产品最重要的指标,作为产品的价格,它只是产品质量很效果的一种价值体现。11月,山东薇山湖边的程相国经过亲自实验,体会出了便宜饲料使用成本高的体会。

我们今后购买产品的时候,一定要注重产品的使用效果,而不是注重产品的价格。

2)成料适宜的加水量

再我们今后的饲养过程中,会逐渐的向国外那样,没有食盘,只有水盘。我们今年推向市场的高档贴料也是一种研究成果的推广普及。

饲料的加水量不要太多,太多之后,就会稀释口腔、喂、肠中消化酶的浓度,不利于饲料的消化和吸收;同时,由于喝进去是冷水(一般只有20以下度),拉出来的尿却是35度以上,大量的水分进入动物身体然后排出,消耗了大量的能量,降低了饲料的利用效果,增加了饲养的成本。

特别是高档贴料,加水过多,就贴不到笼子顶上了,掉在地上造成了严重的浪费。

最佳的加水量标准是,将我们吃饭用的筷子,插到准备饲喂的饲料中,筷子不倒(乐亭李景存先生),我认为最好是不倾斜为最好。就像我们人,是吃稀粥后排便快,还是吃米饭、馒头后排便快?饲料中的水越多,排出体外的时间就越快,因此,该饲料的消化、吸收、利用率就越低。

3)不可再次熟化

正规毛皮动物专业饲料厂生产的成料,其中的原料都是通过精细加工(包括对生料的熟化、粗原料的细粉、容易被破坏成分的保护、包被等)后的。购买回家后,只需要按照说明使用就可以了,而不需要再放到锅里去煮、蒸等方法进行处理。否则,对饲料中原有成分反而造成破坏。

4)成料的粘糊情况

成料的粘度和呈现糊状,主要与饲料中原料的种类和细度密切相关。除了贴料对粘度和糊化度要求严格之外,其余普通成料不必要强调这个物理指标。当然,饲料的粘度越大,在肠道中停留的时间会适当的延长,增强了饲料的吸收率。毛皮动物这方面具体的数值,没有见到相关的报

5)吸水性的问题

有不少的养殖户,特别在意产品的吸水性的问题。认为在放置一段时间后,饲料分层了、变稀了,就认为是不好的饲料,这是完全的主观臆断,也是个别厂家的业务人员,在不懂消化、吸收基本情况的前提下,为了达到推销的目的,一味的欺骗养殖户。不要太在意这些无关紧要的外在指标,其与原料的组成的关系比较密切。当然,在选择贴料(直接贴到毛皮动物比较密的笼子的顶上,让动物自由地舔食,而不再单独放置食盘,需要单独放置水盘)的时候,要注意饲料的黏度。

6)干饲料使用数量的问题

通过大量的实验证明,毛皮动物的干饲料质量很不稳定,建议我们的养殖户,应逐步地增加干饲料的使用量。先在自配料中掺上30%,逐步地再掺上50%,之后再掺上80%,一直到完全使用干饲料。以免,给我们的养殖户带来不必要的损失。

7)使用干饲料时的误区:

误区之一:人家说那种干饲料很好,于是,所有的毛皮动物完全就使用。因为,各自的具体情况(管理的方法、动物的体质、动物的大小、饲料加工的方法、人员的精心程度等)不一样,人家使用得好,并不一定再我们家就使用得好。一定要先让少量的动物试喂,然后在几天后,看到了效果后,再整群地推广使用。否则,就有可能给我们带来严重的损失。

误区之二:人家说那种产品不好,于是就不敢使用。在毛皮动物领域,有很多人的思想是很保守的(因为,他们是花费了高昂的代价换来的经验,都爱藏着、掖着,不愿意轻易地告诉外人。有些饲养年头越长、这种思想越严重)。一些好的东西不愿意告诉大家,还有少量的人员,故意地告诉大家一些错误地信息(我亲自遇到过),阻止养殖户使用好的东西,让自己的独自使用得更好。产品的好坏,一定要让动物去说话,而不要凭自己的想象或人家的评说。否则,就失去了一个好的机会。

误区之三:采用其他动物的饲料来饲喂毛皮动物。毛皮动物从生理结构和用途上与其他的动物完全的不一样。因此,不能够使用其他动物的产品来使用于毛皮动物。在一些地方,用牛的代乳粉来饲喂毛皮动物的小崽,生长得很不好;有的人用小猪的饲料来饲喂生长期的毛皮动物,最后到打皮的时候,毛十分的空、疏,皮板容易破裂、次皮、残皮比例大增、咬毛、自咬的比例很高;还有一些人,为了让毛皮动物的粪便发黑,大剂量地使用硫酸铜,导致大量地中毒死亡(在2004年,山东滨洲就有个大养殖户吃过这样的亏)等等

人是什么动物??

(human):人的总称。人类是地球上有史以来最具智慧的生物,也是地球目前居于统治者地位的物种。

人,可以从生物、精神与文化等各个层面来定义,或是这些层面定义的结合。生物[1] 学上,人被分类为人科人属人种,[2] 是一种高级动物。精神层面上,人被描述为能够使用各种灵魂的概念,在宗教中这些灵魂被认为与神圣的力量或存在有关。

人:“能制造精致的工具、并能熟练使用工具进行劳动,有丰富的思维能力,有判断跟实际情况没有冲突和跟实际情况有冲突的能力,有呵护、爱护地球的能力,有创造能力和控制修复能力”。“进化论”认为人类起源于森林古猿,从灵长类经过漫长的进化过程一步一步发展而来。DNA[3] 与化石证明,人类大约于200万年前起源于东非。与其他动物相比,人类具有高度发达的大脑,复杂的抽象思维、语言、自我意识以及解决问题的能力。人类直立的身体构造使得人类的前肢可以自由活动,这让富有智慧的人类得以掌握远超出其它任何物种的工具使用能力,并最终发展出强大的劳动能力和创造性。

四大人种:亚洲人种(黄种人)、高加索人种(白种人)、非洲人种(黑种人)、大洋洲人种(棕种人)。

人是什么动物还是生物

人属于生物,生物分动物、植物和微生物,人又属于动物,但人又不是动物,是高级动物,而高级动物科学家一般不叫他为动物,所以科学的说人是生物中的高级动物。

麻烦采纳,谢谢!

男人是什么动物?

这个说法有点偏激,意思无非说男人是由性到爱,见到漂亮的女人就容易发生性冲动。而女人是由爱到性,不爱你不会有性的想法。这只是我自己的理解,我是男人对于说男人的说法不认同但有一定道理,比如在和女人 后才想到后果……。但不知道女人见到帅哥是不是有性冲动,也许女人比男人理智发性关系前早已想好了后果?

人到底是什么动物

大哲学家柏拉图说:人是两腿无毛会直立行走的动物

他的学生听后很生气,去鸡棚逮只鸡拔光毛扔给柏拉图,看,两腿,无毛,直立行走,动物

上面的故事很有意思,说明人的定义不好下

目前,恩格斯的定义还是比较准确的:人是会使用劳动工具的高等动物

人类是哺乳动物

哺乳动物:哺乳动物是动物发展史上最高级的阶段,也是与人类关系最密切的一个类群。哺乳动物具备了许多独特特征,因而在进化过程中获得了极大的成功。最重要的特征是:智力和感觉能力的进一步发展;保持恒温;繁殖效率的提高;获得食物及处理食物的能力的增强;体表有毛、胎生、哺乳身体表面有毛,一般分头、颈、躯干、四肢和尾五个部分;用肺呼吸;体温恒定,是恒温动物;脑较大而发达。哺乳和胎生是哺乳动物最显著的特征。胚胎在母体里发育,母兽直接产出胎儿。母兽都有乳腺,能分泌乳汁哺育仔兽。这一切涉及身体各部分结构的改变,包括脑容量的增大和新脑皮的出现,视觉和嗅觉的高度发展,听觉比其他脊椎动物有更大的特化;牙齿和消化系统的特化有利于食物的有效利用;四肢的特化增强了活动能力。有助于获得食物和逃避敌害;呼吸、循环系统的完善和独特的毛被覆盖体表有助于维持其恒定的体温,从而保证它们在广阔的环境条件下生存;胎生、哺乳等特有特征,保证其后代有更高的成活率及一些种类的复杂社群行为的发展。

人到底是什么动物

人类和所有动物的祖先是至少在地球上生活了5亿年的海绵,而海绵的祖先是真菌! 今天,大多数生物学家相信地球上的生命最早起源于一种非常简单的生物,但是这种简单的古老生物到底是什么?与今天的人类和动物有什么关系?却是一个很长时间没有找到 答案的问题。不过,在美国国家卫生研究院和美国航天局的资助下,美国微生物进化学专家米切尔索金(Michell Sogin)运用自动DNA排列技术和计算机程序,在最近找到了这个问题的答案:人类和所有动物的祖先是至少在地球上生活了5亿年的海绵,而海绵的祖先是真菌!索金说,了解动物是怎样进化的,很有意义——不仅能够帮助我们了解未来生命将发生什么变化,甚至能帮助我们了解在宇宙中其他生命存在的可能性。 凶猛、多情、好动——海绵的性格并不“棉” 索金在了解真菌之前先了解了海绵。 在地球上的海洋里,至少有9000种海绵。有的海绵甚至生活在淡水中。他们靠身上的小孔,从成吨的海水中过滤到几克微薄的营养物质维持生命。海绵是多细胞(multicellular)生物,虽然有些海绵有玻璃一样的骨骼。但是总体上看,海绵没有组织、肌肉、器官、神经、大脑这些要件。 海绵细胞的主要成分是碳酸钙或碳酸硅以及大量的胶原质。在海绵的管壁上,长有摆动的长须(cilia),长须能从海水中滤掉废物,留下营养。不论海绵的体积多大,所需要的食物只要能满足每一个细胞就够了,并不贪婪。当然,海绵中也有“动物凶猛”者。在夏威夷生长的火海绵能够分泌毒液,给其他动物造成剧痛;生长在地中海的一种海绵,则具备诱骗小甲壳类动物的能力,能够伸出锋利的刺把它们团团围住,饱餐一顿。 海绵也是最早的有性繁殖生物,大多数的海绵都是雌雄同体的,能够同时产生卵子和 并排入水中。 会一直在海水中遨游,直到找到另一个海绵管道的接收入口。 海绵的多情还表现在:他还有另外一种生殖方式——如果一块海绵遭受外力破坏,被拆散了的细胞会在海水中寻找同伴,然后重新聚在一起,仿制出一块与它们父母辈相同的海绵。海绵受伤以后,不会用新细胞代替旧细胞的方式愈合伤口,而是调动旧的细胞到创伤处,阻止伤口进一步蔓延。 就这样,海绵很潇洒地生活在水下,并为周围成千上万种生物提供庇护所。此外,海绵其实很好动。1986年美国北卡罗来纳州大学的生物学家卡尔汗邦德(Calhoun Bond)就发现,海绵并不是静止不动的,他通过精密仪器观察到,海绵的边缘会像肢体一样帮助自己移动,有的一天能移动4毫米,有的居然能爬上玻璃容器壁。 从一百五十万分之一概率中找答案——遗传因子分析像大海捞针 以往,科学家判断动物之间的联系主要依赖于观察动物外观,包括化石来判断。如果两种生物拥有共同的特征,比如爪子,就会被认为具有某种亲属关系。随着基因技术的突飞猛进,利用基因分析寻找生物源头开始了实际应用。上世纪70年代,索金的导师卡尔乌伊斯(Carl Woese)就开始了这方面的研究。1989年索金成立了实验室,接过导师的课题继续研究。索金把研究方向集中在基因的进化以及寄生虫方面,他希望通过这些研究,回答导师提出的问题:在生命最重要的单位,细胞是如何形成的。 基因分析并不是比较某些生物的全部基因构成,而是通过比较某些生物共有的基因段,分析其中的差异来判断两者之间的关系,如果两者有相似的基因排列,并且带有同样的基因特征,那么就可以推论两种生物具有同一个祖先。如果基因排序非常不同,那就可以知道他们在很早以前就分叉,朝着不同的方向进化了。 索金希望在这种理论指导下,采用核糖体RNA手段,建立一个客观的动物进化结构方程式,他从极为罕见的古菌(archaea)的基因>>

人是什么动物?

高级动物

人是什么动物

高级动物,文明动物,可怕的动物

以上就是关于给几个动物仿生学例子全部的内容,包括:给几个动物仿生学例子、生命科学的研究和发展从植物,动物,人体,遗传和环境方面回答、动物仿生学有哪些,要短的,有原理!等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

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