拜生物為師：仿生學方法

發布時間： 2018-10-12 4852

1．基本原理

   通過模擬生物的結構或功能原理而導致發明創造的途徑稱為仿生學方法。今天，仿生學已成為現代技術發明的重要途徑之一。生物原型成為現代發明的源泉。

仿生法啟示來自生物圈，注意觀察才能學會仿生。

2．主要途徑

   向生物索取技術原理，不僅具有令人陶醉和神往的光輝前景，而且所涉獵的內容也相當廣泛，事實上，人類從仿生學的角度所作發明的例子是很多的。例如從鳥類想到飛機。從蝙蝠想到雷達、從犰狳想到坦克、從石龍子想到偽裝色、從飛鼠想到降落傘等等。根據仿生學的研究成果，向生物索取技術原理大致有如下幾個方面：

（1）信息仿生

   主要是通過研究、模擬生物的感覺（包括視覺、聽覺、嗅覺、觸覺）、智能以及信息貯存、提取、傳輸等方面的機理，構思和研制新的信息系統。

（2）控制仿生

   主要通過研究模擬生物的體內穩態（反饋調節）、運動控制、動物的定向與導航、生態系統的漲落及人機系統的功能原理，來構思和研制新的控制系統。例如，人們根據蜜蜂的復眼能構利用偏振光的原理導航，發明了用于航空和航海的非磁性"偏光天文羅盤"。這種羅盤對于不能使用磁羅盤的高緯度地區，顯示出極大的優越性。

（3）力學仿生

   主要通過研究模擬生物的機械原理以及結構力學和流體力學的原理，構思和研究新的系統。例如，人們根據魚類、鳥類的身體形狀的流體力學特性，研制了各種各樣的船舶和空間飛行物；根據蛋殼、烏龜殼、貝殼等彎曲表面，發明了建筑物上薄殼結構。

（4）化學仿生

   主要是通過研究模擬生物酶的催化作用、生物的化學合成，能量轉換等，來構思高效催化劑等化學產品、化學工藝以及新材料、新能源等。例如，人們為宇宙飛船設計的所謂"宇宙綠洲"----生態循環系統，就是通過模擬生物"電池"、光合作用轉換的原理以及自然生態系統所創造出的。

（5）技術仿生

   在隧道工程中曾廣泛使用的"構盾施工法"也是以生物為師作出的發明。

（6）原理仿生

   蘇聯科學院動物研究所研制了各種地球上許多動物的運動后，模仿其運動原理設計研制了各種新穎的交通工具：按蜘蛛的爬行原理設計車軍用越野車;根據蛇的爬行原理設計并改善了履帶車的噪聲;利用企鵝奔跑的原理設計了雪地汽車;甚至還準備參照袋鼠的運動方式來設計一種可以超越障礙的越野車。

擴展閱讀：少兒創造力開發