Transcript 科技与仿生
——动物与仿生 初二·五 班 科技仿生 组 ·小组分工 小组名称：科技仿生组 组长：牟宝亮 组员：林祥雷、侯爵、曲佳博、 赵铎钧、邵逸、王子龙 小组分工： 小采访记者：牟宝亮 记录员：曲佳博 查阅图书资料：林祥雷、侯爵 查找网上资料：邵 逸、赵铎钧、 王子龙 发言代表：牟宝亮 ·调查计划 调查目的：1.为了进一步了解动物在人们 生活中的作用; 2.了解仿生学。 提出问题：1.仿生是什么？ 2.仿生的历史？ 3.高科技仿生有哪些？ 4.我们身边得仿生有哪些？ 5.仿生的价值有哪些？ 6.仿生的现状是怎样的？ 7.仿生的未来又会怎样？ 调查计划：先调查周围的老师、同学、亲 戚、朋友，看看他们对仿生了解多少； 之后再去社会上的一些地方调查一下， 并采访一些较为专业的人士。接下来查 阅图书资料，搜索查询网络资料。最后 由组长和组员一起将资料汇总，并制作 出调查报告。 ·调查记录 10月15日至19日：我们分别调 查采访了几位老师、同学、家长、 朋友，由曲佳博记录。由邵逸、 赵铎钧、王子龙搜索查询网上资 料，并汇总给组长。 10月20日上午：牟宝亮、侯爵、 林祥雷到图书馆调查，采访几位 管理生物类书的管理员，并查阅 图书资料。而且到科技宫调查。 10月21日下午：牟宝亮和侯爵 到中国海洋局第一海洋研究所调 查，采访几位专业人士。 ·调查表格1 地点 调查对 象 丁老 师 （班 主任） 学 李老 校 师 （物 理老 师） 问题 回答内容 您了解的 仿生有哪 些？您认 为仿生的 意义是什 么？ 仿生在军事和医学 方面应用较为广泛。 比如飞机是模仿鸟 类制成的。仿生为 人们提供了便利。 您了解的 仿生有哪 些？您认 为仿生的 意义是什 么？ 声纳模仿海豚、蝙 蝠等动物；潜艇模 仿鱼类的特征；潜 水员的潜水服为减 少阻力，是模仿鱼 类的皮肤制成的。 仿生方便了人们的 生活。 ·调查表格2 地 调查 点 对象 程专 家 中 国 海 洋 局 第 一 研 究 所 问题 回答内容 您对仿 生的了 解有哪 些？您 认为仿 生的意 义与价 值有哪 些？ 仿生自1970年开始出 现并逐渐兴起，一开 始主要应用于重工业。 到后来开始广泛使用。 人们模仿海豚发明了 潜艇；模仿蝙蝠发明 了雷达；仿照水母耳 朵的结构和功能，设 计了水母耳风暴预测 仪器……仿生意义与 价值很大，是人类通 过模仿动物的特点， 来不管提高完善自身。 ·浅谈仿生学 仿生学是研究生物系统的结构 和性质以为工程技术提供新的设计 思想及工作原理的科学。 仿生学(biosnlc)一词是1960年 由美国斯蒂尔根据拉丁文 “bios”(生命方式的意思)和字尾 “nlc”(“具有……的性质”的意 思)构成的。 仿生学是研究模仿生物系统的 方式、或是具有生物系统特征的方 式、或是类似于生物系统方式工作 的系统的科学。尽管人类在文明进 化中不断从生物界受到新的启示， 但仿生学的诞生，一般以1960年全 美第一届仿生学讨论会的召开为标 志。 仿生学的研究范围主要包括：力 学仿生、分子仿生、能量仿生、信 息与控制仿生等。 ·仿生学的萌芽 其实，自古以来，自然界就是 人类各种技术思想、工程原理及重 大发明的源泉。种类繁多的生物界 经过长期的进化过程，使它们能适 应环境的变化，从而得到生存和发 展。劳动创造了人类。人类以自己 直立的身躯、能劳动的双手、交流 情感和思想的语言，在长期的生产 实践中，促进了神经系统尤其是大 脑获得了高度发展。因此，人类无 与伦比的能力和智慧远远超过生物 界的所有类群。人类通过劳动运用 聪明的才智和灵巧的双手制造工具， 从而在自然界里获得更大自由。人 类的智慧不仅仅停留在观察和认识 生物界上，而且还运用人类所独有 的思维和设计能力模仿生物，通过 创造性的劳动增加自己的本领。 这些模仿生物构造和功能的发 明与尝试，可以认为是人类仿生的 先驱，也是仿生学的萌芽。 ·仿生学的发展 人类仿生的行为虽然早有雏型， 但是在20世纪40年代以前，人们并 没有自觉地把生物作为设计思想和 创造发明的源泉。科学家对于生物 学的研究也只停留在描述生物体精 巧的结构和完美的功能上。而工程 技术人员更多的依赖于他们卓越的 智慧，辛辛苦苦的努力，进行着人 工发明。他们很少有意识的向生物 界学习。直到人们在后来的发明创 造中遇到困难，才意识到这一问题。 在瓦特提出控制论后，于是出现了 这样一个趋势，工程师为了和生物 学家在共同合作的工程技术领域中 获得成果，就主动学习生物科学知 识。 ·仿生学的诞生 随着生产的需要和科学技术的 发展，从50年代以来，人们已经认 识到生物系统是开辟新技术的主要 途径之一，自觉地把生物界作为各 种技术思想、设计原理和创造发明 的源泉。人们用化学、物理学、数 学以及技术模型对生物系统开展着 深入的研究，促进了生物学的极大 发展，对生物体内功能机理的研究 也取得了迅速的进展。此时模拟生 物不再是引人入胜的幻想，而成了 可以做到的事实。生物学家和工程 师们积极合作，开始将从生物界获 得的知识用来改善旧的或创造新的 工程技术设备。生物学开始跨入各 行各业技术革新和技术革命的行列， 而且首先在自动控制、航空、航海 等军事部门取得了成功。于是生物 学和工程技术学科结合在一起，互 相渗透孕育出一门新生的科学—— 仿生学。 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。 苍蝇的楫翅是“天然导航 仪”，人们模仿它制成了“振 动陀螺仪”。 响尾蛇导弹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。 ·调查结果 通过调查，我们小组发现， 知道仿生的人较少；在知道的 人当中，只有少数人能够讲出 所以然来。在市区，几乎没有 科技馆有与仿生有关的材料， 模型。与仿生有关的图书资料 也是少之又少，图书馆才有五、 六本这类的图书，且我们只找 到一本。这说明仿生学是一门 十分深奥的学科，并不是太普 及。而且我国也因种种原因， 不像发达国家那么重视仿生学。