人类的发明——来自动物的灵感 船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。科学家根据火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。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。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。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。
仿生与高科技 现代的雷达,一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠魔不是靠眼睛,而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统。因为蝙蝠魔在飞行时发出超声波,又能觉察出障碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置 …科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等。
前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅王的启示下,他们设计了一种新型汽车--“企鹅王”牌极地越野汽车。这种汽车的宽阔的底部,直接贴在雪面上,用轮勺撑动着前进,行驶速度可达50公里/小时。
科学家模仿昆虫制造了太空机器人。
澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究,已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。
英国科学家在仿生学启发下,正在研制一种可以靠尾鳍摆动以S形“游水”的潜艇新式潜艇的主要创新之处是使用了被称为“象鼻致动器”的装置。“象鼻”由一组用薄而柔软的材料做成的软管组成,模仿肌肉活动,推动鳍的运动。这种新式潜艇可以充当水底扫雷潜艇,用来对付最轻微的声响或干扰便会引爆的水雷。
看了动物世界这本书,我从书中了解到啄木鸟、食蚁兽的生活特性和特异能,从它们身上我突然想到一个问题,同时也得到一个启发:
在农村果园里,我们常常发现害虫钻进树干、成熟的果子里,为了保护果林,农民们只得不断地大量喷农药,这样的结果呢?不但成本高,而且人们在食用时,超标的农药让人们望而生畏,如果灭虫不及时,人们也只得把那些“无药可救”的果树心痛地砍掉。在现代化的农村里,也不可能有那么多的啄木鸟来帮果树们看病。
大自然给人们有许多的启示,飞机是根据蜻蜓发明的、流状形的轮船是仿照海底的鲸发明的,那么我在想:我们何不仿照啄木鸟的嘴和食蚁兽的舌头来制造一种轻便的灭虫机呢?在这种灭虫机里,我们可以装一块电脑芯片,这样,它就可以准确无误探测到病树,然后,我们可以按一下手柄上的一个红键,从那里面就会弹出一个类似啄木鸟的嘴一样的又尖又带勾的钢管,它可以准确无误地在有害虫的树上打一个极小的洞,然后用带勾的钢管嘴将它勾出。要是白蚁呢?大家不要慌,我们可以先将钢管嘴收进去,然后,再按绿色的健,一条仿食蚁兽的舌头就会从里面弹来,那富有粘性的长舌,一“钻”进洞里,那白蚁便会轻而易举地全部被消灭。
从啄木鸟和食蚁兽觅食中,我们得到了一个启发,从而也从中得到了一个创新
大自然的启示
日本的科学家从蚂蚁觅食中受到了启示。他们开发出一种大规模集成电路,模拟觅食的蚂蚁齐心合力搬运食物,从距离最近的“食物源”顺次向“蚁巢”源源不断地输送信息。根据这种新的信息处理方法,人们很可能开发出一种新型计算模式的计算机呢。
人类从大自然中得到的启示还有很多。比如:模仿鸡蛋外形的特点,建造了拱形桥;受鸟儿飞翔的启示,发明了飞机;从茅草划破手指,发明了锯……大自然中林林总总的动物、植物以各自独特的生存方式,向我们暗示着一个个自然的奥秘。
大自然给我们的启示有很多,其中有一种蛇叫响尾蛇,它有一种红外线的眼睛,人类通过这种蛇的眼睛,研制出一种有着响尾蛇一样眼睛的导弹,它的名字叫响尾蛇导弹,因为人类是仿照响尾蛇眼睛制造出来的,所以命名为响尾蛇导弹。
响尾蛇导弹能和响尾蛇一样,能用"热眼"准确无误的跟踪敌人,直至把敌人摧毁.因为响尾蛇的"热眼"是根据敌人的温度来判断敌人的位置,飞机,战舰,坦克等这些东西,响尾蛇导弹都能准确无误的命中.法国研制的机动式低空近程全天候地空导弹。主要用于对付低空、超低空战斗机、武装直升机,以保卫机场、港口要地,也可用于对付巡航导弹。导弹长2.94米 ,弹径0.156米,弹重84.5千克,发射筒长3.02米。战斗部采用破片聚焦型,总重13.9千克,杀伤半径6~8米。动力装置为单级固体火箭发动机,制导方式为全程无线电指令制导,作战半径500~8500米,作战高度50~3000米。导弹具有半越野机动能力。
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。
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。
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/小时。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。
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,也可用于文字和图片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。
从圆明园湖水的防渗漏到“人定胜天”
最近,圆明园巨资"铺湖底",遭到众多环保专家、环保人士的明确反对。圆明园管理处的理由是为了防止湖水渗漏、节省水费。而环保专家的反对理由主要有:
一、防渗工程将阻隔100多公顷向地下输送雨水的最后通道,100多公顷湿地的生态环境将被破坏,失去北京海淀区最大一块天然湿地;二、圆明园湖是一个生态系统,水底大量微生物默默担负着吸入二氧化碳垃圾鱼类粪便,再造出氧气有机物,使湖水清澈鱼类欢游;现在蒙上塑料布将是微生物活动受损,整个生态系统必将崩溃,最终整个湖成为死水一潭, 河水全面发臭,河面死鱼翻肚,生态浩劫;三、封堵石缝的做法完全破坏了原有的自然生态平衡,岸边的植物以后也只能完全依赖人工浇灌,反倒不利于节水。
一提到环保,马上让我们想到环保和经济发展的对立,哪怕是暂时的对立也是对立。具体到“圆明园湖水的防渗漏”工程,谁是谁非相信时间是公正的,若干年后自有公论。最新看到的报道,整个湖底防渗工程约需三千多万的工程费,而每年可以节约的水费是一千多万,三年即可以收回成本。看似简单的经济帐,却没有考虑生态成本。生态成本可能和圆明园本身没有多大关系,但却关系到周围的居民,大点关系到整个地区的生态环境,再大点关系到整个城市、整个国家、以至于整个地球的生态环境。亚马逊热带雨林,被称为地球的肺,如果肺不能有效、正常地工作,来维护整个地球的生态平衡,后果是灾难性的。
人类,能做的事“太多”了,上天入地不在话下。人类总有征服大自然的内心冲动,总认为“人定胜天”,但结果多是受到大自然的惩罚。三门峡水电站是一个极端的例子;文革时全国性的的人造梯田,围水造田,毁林种粮。这样违背大自然规律的事例不胜玫举。最后的结果是什么?造成水土流失,生态严重失衡。人类不得不退耕还林,荒漠上种树、种草,维护大自然的简单平衡,求得人类自身的生存。
随着人类科技的进步和发展,人类能够影响大自然的手段越来越多。降水少?人工增雨。也许有一天,人类可以控制天空上云彩的走向,哪里需要雨水了,就把云彩调动到哪里,比在地面上“南水北调”方便多了、成本也少多了。如果真有那么一天,将对人类的生存构成更大的威胁。
人类的最大敌人其实是人类自己。为了多产蛋、多产肉,更多满足人类的口腹之欲,人类“发明”了“肉食鸡”、“填鸭”,“瘦肉精”喂出来的瘦肉猪,肉是多吃了,可吃进去的肉给人类带来了什么?违背自然规律,必然要受到自然规律的惩罚。这种惩罚也许几十年,百年以后才会显现。
最后毁灭人类的,只能是人类自己。还是善待自然环境,对大自然多存点敬畏之心吧,求得和谐、平衡。善待大自然,就是善待我们人类自己。
远古时候闪电烧了森林,远古人发现火烧过后的食物比生吃好吃,而且火可以取暖;两个石头撞击后会产生火花,于是学会了生火;远古人发现种子掉到地里就可以长出植物来,于是从中学会了耕种;......鸟类有翅膀可以飞,于是去发明飞机;......
人类的生存依赖于大自然,人类的发展都是建立在大自然的启示中,没有大自然的启示就没有人类现在如此发达的文明!
鲁班根据荷叶造出了雨伞;根据青蛙眼发明了电子蛙眼;根据鲸的身体的“流线型”发明了轮船;根据小鸟发明了飞机;根据蓝藻发明了仿生光解水的装置;根据水母的顺风耳发明了水母耳风暴探测仪;根据苍耳发明了尼龙搭扣。.根据海豚的定位系统发明了声纳~
2.根据鸟巢的结构建造的北京2008奥运会主场管(名字就叫鸟巢)
3.根据变色龙遇到危险变色逃生的启示人们发明了用与不同地理环境的
从萤火虫到人工冷光
电鱼与伏特电池
锯子学的是螳螂臂,或锯齿草
苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣
船桨模仿的是鱼的睹
仙人掌,蚂蚁,这些自然的事物随处可见,因此它们并不稀奇,但你可别小看它们.
你是否看过一群小小的蚂蚁,在墙壁爬动著 它们时时抬著像沙子一般小的食物,成群结队的走动.那细小的身材,生命十分柔弱,只要被人一压,它的一生,可能就这样结束.蚂蚁虽然渺小,但非常团结.一只蚂蚁找到食物,由於食物的体积太大,自己无法搬运,它便立刻回巢,通知夥伴,大家一起团结起来,就能成功了.我们也是一样,如果不能团结,像一盘散沙一样,一点力量都没有;如果能合作,在做人处世上就能屹立不摇.
仙人掌生活在沙漠地区,那里酷热无比,还有许多恶毒的猛兽,处境十分危险.但是仙人掌生活在那里许久,却不见它绝种,这是因为它为了适应险恶的环境,长出了尖锐的刺,使动物们无可奈何.这似乎告诉我们,必须克服困难,外在艰苦的环境,要靠自己坚强的毅力去解决.俗语说:「天下无难事,只怕有心人.」就是这个道理.
大自然中,给我们的启示实在太多了,只要用心体会,都能让我们对生命有更深一层的体认,像仙人掌,蚂蚁,不都是很好的例子吗