单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,创新世界的钥匙：仿生学,向大自然学习,创新世界的钥匙：仿生学向大自然学习,1,前言,信息仿生,控制仿生,拟态仿生,力学仿生,化学仿生,整体仿生,目录,前言目录,2,.青蛙与电子蛙眼,.水母与电子耳,信息仿生,.青蛙与电子蛙眼信息仿生,3,信息仿生,青蛙与电子蛙眼,青蛙的视觉系统,青蛙捕虫的本领很大，当有小飞虫从它眼前飞过时，便一跃而起,总能准确地把虫抓住但蛙眼对静止的东西，却“视而不见”即使有苍蝇呆在眼前，也不会引起它的注意科学家对蛙眼的结构进行了研究，发现它的里面有四种神经细胞，也就是四种“检测器”它们的形状、大小、功能各不相同信息仿生青蛙与电子蛙眼青蛙的视觉系统青蛙捕虫的本领很大，当有,4,信息仿生,青蛙与电子蛙眼,青蛙在这四种神经细胞的作用下，能把一个复杂图像分解成几种容易辨别的特征，然后传送到脑的视觉中心，经过综合，就能看到原来的完整图像人们根据蛙眼的视觉原理，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。
青蛙的视觉系统,信息仿生青蛙与电子蛙眼青蛙在这四种神经细胞的作用下，能把一个,5,信息仿生,“水母耳”风暴预测仪,水母耳与电子耳,水母在进化过程中发展了一套预测风暴的本领，每当风暴来临前就游向大海避难去了在海洋上，由空气与海浪摩擦而产生的,次声波,，总是风暴来临的前奏曲，次声波人耳是无法听到，小水母却很敏感仿生学家发现，水母的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，小球内有块小小的听石当风暴来临前的次声波冲击水母耳内的听石时，听石就刺激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声信息仿生“水母耳”风暴预测仪水母耳与电子耳水母在进化过程中发,6,信息仿生,“水母耳”风暴预测仪,水母耳与电子耳,模拟海蜇感受次声波的器官，科技人员设计出一种,水母耳,仪器，可提前,15,小时左右预报风暴信息仿生“水母耳”风暴预测仪水母耳与电子耳模拟海蜇感受次声波,7,.蛇的红外探测,.蝙蝠与超声波,.蛾的反雷达技术,.动物的天然导航,控制仿生,.蛇的红外探测控制仿生,8,控制仿生,蛇,田鼠,热血动物身体,向外散热,蛇通过感受器,探测到热源,蛇的红外探测,控制仿生蛇田鼠热血动物身体蛇通过感受器蛇的红外探测,9,控制仿生,颊窝,颊窝,是一个红外感受器，对周围温度变化极为敏感，能感受0.001的温度变化。
这类蛇能在夜间准确判断周围恒温动物的位置,蛇的红外探测,控制仿生颊窝颊窝是一个红外感受器，对周围温度变化极为敏感，能,10,控制仿生,飞行中的蝙蝠,超声波,声音反射波,蛾,蝙蝠的捕食,蝙蝠与超声波,控制仿生飞行中的蝙蝠超声波声音反射波蛾蝙蝠的捕食蝙蝠与超声波,11,控制仿生,蝙蝠的回声定位,超声信号被反射,蝙蝠与超声波,控制仿生蝙蝠的回声定位超声信号被反射蝙蝠与超声波,12,脑,控制仿生,蝙蝠与超声波,蝙蝠的声纳处理,参考波刺激,接受器,载有信息,的超声波,发出的,超声波,脑控制仿生蝙蝠与超声波蝙蝠的声纳处理参考波刺激接受器载有信息,13,控制仿生,夜蛾的反雷达技术,反雷达技术使夜蛾死里逃生,控制仿生夜蛾的反雷达技术反雷达技术使夜蛾死里逃生,14,控制仿生,夜蛾的反雷达技术,鼓膜器,鼓膜器,振动器,胸神经节,听觉系统,夜蛾的反声纳技术主要归功于它的特殊的耳朵,鼓膜器这种“耳朵”长在夜蛾的胸腹之间的凹处，它专门接收超声波信号，甚至连超声波信号的变化都能感觉出来当蝙蝠还在离夜蛾,30,米远、,5,米高之处飞行时，夜蛾就能感知它所发出的微弱超声波信号，并能查明蝙蝠的距离和飞行特征的变化夜蛾听到蝙蝠“叫声”后，趁着蝙蝠离自己还远，立即采取紧急措施，翻筋斗、兜圈子、螺旋下降这样就快速逃走了。
控制仿生夜蛾的反雷达技术鼓膜器鼓膜器 振动器胸神经节听觉,15,控制仿生,千里迁徙,万里洄游,动物的天然导航,控制仿生千里迁徙万里洄游动物的天然导航,16,控制仿生,动物的天然导航,一些动物利用日月星辰导航，也有些动物利用海流、海水成分、地磁场、重力场等进行导航，为研制通讯设备和新型导航仪器提供启迪,控制仿生动物的天然导航 一些动物利用日月星辰导航，也有,17,定义,生物界中普遍存在着拟态，现将,拟态用于工程技术中去就叫,拟态仿生,拟态仿生,定义 生物界中普遍存在着拟态，现将拟态仿生,18,拟态仿生,拟态仿生,动物的保护色与拟态,枯叶蝶,雷鸟冬天,雷鸟夏天,竹节虫,拟态仿生拟态仿生动物的保护色与拟态枯叶蝶雷鸟冬天雷鸟夏天竹,19,拟态仿生,拟态仿生,坦克的迷彩着装,拟态仿生拟态仿生坦克的迷彩着装,20,三色迷彩的德国“豹”,I,坦克在电视成像下的效果,拟态仿生,拟态仿生,坦克的迷彩着装,三色迷彩的德国“豹”I坦克在电视成像下的效果拟态仿生拟态仿生,21,.,生物与造船,.,生物与飞机,.,生物与建筑,力学仿生,.生物与造船力学仿生,22,力学仿生,生物与造船,模仿鳕鱼、鲇鱼外形建造的帆船,体形的模仿,力学仿生生物与造船模仿鳕鱼、鲇鱼外形建造的帆船体形的模仿,23,力学仿生,生物与造船,体形的模仿,力学仿生生物与造船体形的模仿,24,力学仿生,生物与造船,模仿鲸的胸鳍给船装上了船鳍,结构的模仿,力学仿生生物与造船模仿鲸的胸鳍给船装上了船鳍结构的模仿,25,力学仿生,生物与造船,结构的模仿,潜水艇在航行时会造成巨大的湍流,海豚游泳时身边的水流很小,力学仿生生物与造船结构的模仿潜水艇在航行时会造成巨大的湍流海,26,力学仿生,鹰击长空,啸傲云天,生物与飞机,力学仿生鹰击长空啸傲云天生物与飞机,27,力学仿生,生物与飞机,达芬奇设计的扑翼飞机,飞鸟与飞机,力学仿生生物与飞机达芬奇设计的扑翼飞机飞鸟与飞机,28,力学仿生,生物与飞机,飞鸟与飞机,飞鸟的体形和翅膀在滑进飞行时与飞机的飞行极为相似,力学仿生生物与飞机飞鸟与飞机飞鸟的体形和翅膀在滑进飞行时与飞,29,力学仿生,生物与飞机,昆虫与飞机,飞机仿造蜻蜓的翅膀配重防止振颤,力学仿生生物与飞机昆虫与飞机飞机仿造蜻蜓的翅膀配重防止振颤,30,力学仿生,薄壳结构,艺术珍品,澳大利亚悉尼歌剧院,生物与建筑,力学仿生薄壳结构艺术珍品生物与建筑,31,东京中银舱体楼,力学仿生,生物与建筑,舱体结构,东京中银舱体楼力学仿生生物与建筑舱体结构,32,力学仿生,生物与建筑,圆顶屋,美国佛罗里达的,未来世界博物馆,力学仿生生物与建筑圆顶屋 美国佛罗里达的,33,.人工嗅觉,.仿生物膜,化学仿生,.人工嗅觉化学仿生,34,化学仿生,狗的嗅觉过程,狗的鼻子里的雾受一种蛋白质的控制，将气味分子浓缩后传送给鼻子里的气味感受器上的气味辨别蛋白，当气味辨别蛋白将不同的气味辨别后，被辨别出的特定的气味信号，立即被嗅觉细胞传递给大脑，大脑便知道了所闻到的是一种什么气味,人工嗅觉,化学仿生狗的嗅觉过程狗的鼻子里的雾受一种蛋白质的控制，将气味,35,检修宇宙飞船的机器人,模仿人类的动作与技巧,整体仿生,检修宇宙飞船的机器人整体仿生,36,整体仿生,自动化机器,自动化机器人从月球土壤中提取气体,智能机器人,整体仿生自动化机器自动化机器人从月球土壤中提取气体智能机器人,37,仿生学,模仿生物系统的原理以建造技术系统，或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学,仿生学的概念,小结,仿生学仿生学的概念小结,38,生物体,生物模型,数学模型,技术模型,技术装置,仿生学的研究方法,小结,生物体生物模型数学模型技术模型技术装置仿生学的研究方法小结,39,仿生学举例,1.,从苍蝇身上仿制成功小型气体分析仪，安装在宇宙飞船座舱里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.,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,小时对风暴预报5.,人们根据蛙眼的,视觉,原理，研制成功电子蛙眼能准确无误识别出特定形状的物体6.,根据蝙蝠超声定位器的原理，防制了盲人用的“探路仪”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.,船桨模仿的是鸭的蹼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.,贝壳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仿生学举例1.从苍蝇身上仿制成功小型气体分析仪，安装在宇宙飞,40,仿生学举例,17.,树叶的排列和,悉尼,大剧院的建设18.,潜水艇和鱼的沉浮19.,响尾蛇能感知附近动物的体温而准确捕获猎物和红外制导空对空响尾蛇导弹。
20.,人们根据章鱼发明烟雾弹21.,根据蛋壳发现拱形的承受力量22.,飞机飞行时产生的剧烈抖动是根据蜻蜓改善的23.,变色衣服是学习蝴蝶上的鳞片24.,防水衣服是仿荷叶造的25.,鼠标是仿老鼠的26.,从长颈鹿将血液通过长颈到头部中得到启示，设计出失重下体内的血液输送技术27.,从鲸特殊的形体“流线体”得到启示，改进了船体设计，提高了航行速度28.,模仿袋鼠跳跃，发明越野车29.,模仿某些贝壳制成外壳坚硬的坦克30.,从鱼类在水中自由升降得到启示，发明了潜水艇31.,模仿袋鼠的育儿袋，发明了育儿箱仿生学举例17.树叶的排列和悉尼大剧院的建设。