仿生学论文

仿生学作文

篇一：仿生学习作

仿生学习作

1、自然给了人类许多启示，它就是人类最早的“老

师”。大自然里有许多奇怪的事，动植物都有自己独特的特

点。

比如，风一吹过，蒲公英在蓝天中飞舞，像一些穿着

白色衣服的精灵，人们通过它随风飘动的特性，发明了降落

伞，这样，人们操作着降落伞在空中往下跳时，就不会受伤

了。

还有些是通过动物的启示获得发明的。比如马跑得非

常快，人类就想：要是能发明一样比马跑得还快的机器就好

了。时光飞逝，随着科学技术的不断发展，人类就发明了汽

车，让我们出游时能快点到达目的地。人们还模仿鸟类的飞

翔发明了飞机。那时，如果我们要去很远的地方，坐汽车根

本就不够快，人们望着天空中翱翔的鸟儿想：要是我们能飞

就好了。人类又发明了飞机。

人类是聪明的，可我们如果没有大自然这位“老

师”，就想都不敢想，更别说发明、创造了。正因为有了这

位“老师”，人类才得以大胆想像，并不断地去发明，创造。

大自然，人类的“老师”，正因为有了它，我们的生活才不

再枯燥、平凡，我们的生活才变得充满想像、绚丽多彩！大

自然，你是人类的“老师。

2、人类的老师有很多，比如说蜻蜓曾经为人类做过

老师，它帮助人类改善飞机的缺点—不能平衡，就是这个不

能平衡的缺点，因为速度过快，而让一些人在飞机上堕落下

来或者飞机爆炸而死，而就是这个缺点，让科学研究者研究

了足足几年，让他们想不到的是蜻蜓早就解决了这个问题，

他们发现蜻蜓解决了这个难题的办法就是在尾部的两边各

放一个都一样重的东西，以保平衡。就是这个简单的办法就

害了数十万的人死亡。

还有一个人类的老师，它就是青蛙,它让人类发明了

电子蛙眼，这个电子蛙眼在机场上能看到飞机的动态，还能

拦截空中导弹，分辨出真和假的导弹，从而用拦截导弹把真

的导弹空中炸毁，从而提高了空中防御措施。后来经科学家

们的研究，改进成了监视器，在商店里都有，能够监视商店

里的人的一举一动，如果是小偷就能记录下他偷东西的过

程，样子，用于证据，抓人时提示，让警察们破了很多案件，

这可以说是一件伟大的发明！

而蒲公英也给了我们很多提示，它也算是我们人类的

保护家，它也是科学家们的发明老师，它让发明家们发明出

了降落伞。是它让人类不用再惧怕空中堕落的死亡；是他让

人们不用再惧空中爆炸；是他让人类不再因为飞机突然失控

而说：“我永远不要再搭乘飞机了啊！”不过，这已经不再

是现实。现实中，飞机再也不会让人产生惧怕感，反而因为

有了降落伞不怕空中堕落而让人们蜂拥而上，争先恐后的想

先搭上飞机，去环游世界的美丽。

这么多人类的老师，它们各有用处，现在，这些人类

的老师给了人们很多启示，人们把这些人类的老师纪念在一

门科学里，那就是仿生学。

“大自然的启示”习作指导副标题：

作者：孙贻松文章来源：本站原创点击数：936更

新时间：2010-1-19

“鱼儿出水跳，风雨就来到。”“日落胭脂红，非雨

便是风。”桃红柳绿、莺歌燕语，都是大自然的语言,大自

然给了我们人类许多启示，与大家交流一下，会打开我们的

视野，分享到更多的收获。

同学们，本次我们口语交际的话题属于“介绍类”，

请大家快速调动起自己在大自然方面的知识“储备”，畅所

欲言，展示一下你的才华吧！

［智慧锦囊］

“巧圣”鲁班

鲁班，生活在春秋末期到战国从小就跟随家里人参加

过许多土木建筑工程劳动，匠获得某些自由和施展才能的机

会。在此情况下，土木、手工工艺等方面有所发明。

力于创造发明。一次攀山时，手指被一棵小草划破，

他摘下小草仔细

察看，发现草叶两边全是排列均匀的小齿，于是就模

仿草叶制成伐木的锯。他看到各种小鸟在天空自由自在地飞

翔，就用竹木削成飞鹞，借助风力在空中试飞。开始飞的时

间较短，经过反复研究，不断改进，竟能在空中飞行很长时

间。鲁班一生注重实践，善于动脑，在建筑、机械等方面作

出了很大贡献。他能建造“宫室台榭”；曾制作出攻城用的

“云梯”，舟战用的“勾强”；创制了“机关备制”的木马

车；发明了曲尺、墨斗、刨子、凿子等各种木作工具，还发

明了磨、碾、锁等。

由于成就突出，建筑工匠一直把鲁班尊为“祖师”，

称为“巧圣”。温馨提示一

创造呢！

车前草是一种很普通的小草，它的叶子是按螺旋形来

排列的，这种排列方式，使每片叶子都能得到充足的阳光，

有利于植物的生长。建筑师们依照车前草叶子的形状，设计

建造了螺旋状排列的楼房，使每个房间都能享受到明亮、温

暖的阳光，避免了普通楼房在这方面的不足。

高山上的云杉长年累月都经受着狂风的袭击，树干的

底部变得又粗又大，整个树干成了圆锥形。这种形状使云杉

牢牢地挺立在山顶之上。人们模仿云杉建立的广播电视塔，

即使遭到强台风的袭击，也不会有倒塌的危险。

虚心向植物取经，进行发明创造，方便了我们的生活。

温馨提示二

［畅所欲言］

活动一：话观察

最近一段时间，同学们都动起手来了，瞧，教室窗台

多热闹，大家有的在花盆里种了种子，有的栽竹子、插扦花

卉，有的带来了金鱼缸、小鸟等，下课就观察，讨论，有的

还作了记录，在家里观察的还拍了照片呢。现在让我们交流

一下自己的观察所得和感想，好吗？活动二：话搜集

同学通过看书、上网、咨询师长等，了解了许多大自

然的知识，大家有的带来了书，有的办了手抄报，还有的制

作了幻灯片，这样介绍，图文并茂，更容易理解，更吸引人，

大家快来交流交流吧！活动三：话发明

在搜集资料的过程中，我们发现变色衣服是学习蝴蝶

上的鳞片，防水衣服是仿荷叶造的，现代起重机的挂钩起源

于许多动物的爪子??看了这些，很多同学也跃跃欲试，谈谈

你做了什么实验？发明了什么？你了解哪些发明与大自然

有关？

活动四：话感受

在这次综合性学习中，除了收获了知识以外，一定还

发生了很多难忘的事，对你触动很大，如与同学合作、观察

要耐心、持之以恒，遭遇失败如何面对??现在就跟大家交流

一下吧。

［妙笔生花］

我们说的这些也是很好的写作题材，现在就动笔写一

写吧！可以写自己在综合性学习中的发现，也可以写活动的

经过或心得。写完后，同学之间互相修改。

［作品展示］

篇二：仿生学期末论文

仿生学期末论文

大一上学期末出于对仿生学的好奇和对仿生学知识

的渴望，我选修了仿生科学与技术这门课，通过一学期认真

的听取老师生动而想起的讲解，我感触颇多，学到了不少知

识。仿生科学与技术已经深入到日常生活的诸多领域，在医

药、军事、航天、工业等都有了长足发展，它的兴起和发展

无疑给人类带来了巨大利益。仿生科学与技术从诞生到走向

成熟经历了诸多过程。

早在远古时期，人类就从自然生态系统中领悟到自身

生存、发展和进步的真谛，蒙昧时代进入文明时代就是在模

仿和适应自然程技术提供新的设计思想及工作原理的科学，

属于生物科学与技术科学之间的规律的基础上发展起来的。

回顾世界文明史，人们很早就留下了模仿自然生态的痕迹，

人首龙身、羽化飞升等大量事例记述了人们对自然生命形态

和功能创造性的模仿。

仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工边缘学

科，其目的就是分析生物过程和结构，并将结果用于未来的

设计。

仿生学思想是建立在自然进化和共同进化基础上的，

人类所从事的技术就是为使其达到互相间的协调，而模拟生

物适应环境的功能无疑是一个好途径，恰似“桥梁”和

“纽带”，连接着生物科学与技术科学。人们向生物系统索

取设计蓝图，使军事、化工、机械、建筑等科学领域发生了

根本性的变化，新事物层出不穷：从雪地行走的企鹅，人们

发现了越野汽车；利用六角形结构蜜蜂窝，生产出了蜂窝材

料；从青蛙突出的眼睛，制造了电子蛙眼等。

在工业化进程加速的基础上，仿生学已被广泛应用到

社会生产、生活的各个方面，仿生学的相关设计开始占据举

足轻重的地位，人们由此得出仿生设计学。仿生设计学是在

仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴学科，它与原

有的仿生学成果应用不同，是以自然界万事万物的

“形”“色”“音”“功能”“结构”等为研究对象，同时

结合仿生学的研究成果，为设计提供新的原理和方法。从某

种意义讲，仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展，作为

人类社会生产活动与自然界的契合点，正逐渐成为设计发展

过程中新的亮点。

四百多年前，意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助

手对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟

类的飞行。设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人

造飞行器。

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。但是，以下这个事实可以说明：

人们在技术上遇到的某些难题，生物界早在千百万年前就曾

出现，而且在进化过程中就已解决了，然而人类却没有从生

物界得到应有的启示。

生物在漫长的年代里就是生活在被声音包围的自然

界中，它们利用声音寻食，逃避敌害和求偶繁殖。因此，声

音是生物赖以生存的一种重要信息。

意大利人斯帕兰赞尼很早以前就发现蝙蝠能在完全

黑暗中任意飞行，既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆

虫，但是堵塞蝙蝠的双耳后，它们在黑暗中就寸步难行了。

面对这些事实，帕兰赞尼提出了一个使人们难以接受的结

论：蝙蝠能用耳朵“看东西”。第一次世界大战结束后，1920

年哈台认为蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围。

并提出蝙蝠对目标的定位方法与第一次世界大战时郎之万

发明的用超声波回波定位的方法相同。遗憾的是，哈台的提

示并未引起人们的重视，而工程师们对于蝙蝠具有“回声定

波位”的技术是难以相信的。直到1983年采用了电子测量

器，才完完全全证实蝙蝠就是以发出超声来定位的。但是这

对于早期雷达和声纳的发明已经不能有所帮助了。

随着时代发展与变化，军事仿生设计越来越受到人们

的关注。

仿生设计在军事上的成功应用有很多例子。如猫的眼

睛与夜视仪。漆黑的夜晚，猫能清楚地观察老鼠的一举一动

并敏捷地抓住它，其原因在于猫眼的视网膜上具有圆锥细胞

和圆柱细胞，圆锥细胞能间感受白昼普通光的光强和颜色，

圆柱细胞能感受夜间的光觉。一般只能在白天活动的动物如

鸟、鸡等，它们的视网膜中常常只有圆锥细胞；而另一些

只能在夜活动的动物如猫头鹰，其视网膜上只有圆柱细胞。

此外，猫眼还有一个特点，在它受弱光时，瞳孔能够随着光

的不同强度而自动调整。所以，阳光很强时，你会看到猫眯

着它的双眼，瞳孔已缩小成直线般的细缝，保证只让少量的

光线进入瞳孔内。而在光线十分微弱的晚上，瞳孔又能放大

呈圆形，以便保证在黑暗中也能看清楚各种物体。军事科

学家们便模仿猫眼的奥妙研制出了大有用处的微光夜视仪。

仿生科学与技术在生物材料力学和机械力学上的应

用。以骨或软组织（肌肉、皮肤等）作为对象，通过模型实

验方法，测定其应力、变形特性，求出力的分布规律。还可

根据骨骼、肌肉系统力学的研究，对骨和肌肉的相互作用等

进行分析。

自然界中巧妙的薄壳结构具有各种不同形状的弯曲

表面，不仅外形美观，还能够承受相当大的压力。在建筑工

程上，人们已广泛采用这种结构，如大楼的圆形屋顶、模仿

贝类制造的商场顶盖等。

动物界中，辛勤的蜜蜂被称为昆虫世界里的建筑工程

师。它们用蜂蜡建筑极规则的等边六角形蜂巢，无论从美观

和实用角度来考虑，都是十分完美的。它不仅以最少的材料

获得了最大的利用空间，而且还以单薄的结构获得了最大的

强度。

在蜂巢的启发下，人们仿制出了建筑上用的蜂窝结构

材料，具有重量轻、强度和刚度大、绝热和隔音性能良好的

优点。同时这一结构的应用，已远远超出建筑界，它已应用

于飞机的机翼，宇宙航天的火箭，甚至于我们日常的现代化

生活家具中。

仿生学的应用实例还有很多，它的应用范围非常广

泛。

仿生科学与技术的发展前景广阔，这项科学的成熟极

大地推动了社会的发展，改善着人类的日常生活。通过对它

的学习，我的兴趣培养的更加浓厚，在今后的学习中，多多

关注与此有关的知识，关注仿生学的前沿科技，跟上时代的

步伐，使自己具备更多的仿生学知识。

篇三：苍蝇与仿生学

摘要：自然界生物在漫长的进化过程中优胜劣汰，为

了生存、自卫、竞争和发展的需要，强化了许多优异的结构

和特殊功能，值得人们在材料上很好地借鉴并发挥。材料研

究仿生学就是模仿生物系统的原理来建造先进材料装备技

术系统或者使人造材料装备技术系统具有生物系统特征的

一门科学。1模仿苍蝇平衡棒的应用

1.1苍蝇的简介

在生物学上，苍蝇属于典型的“完全变态昆虫”。70

年代末统计，全世界有双翅目的昆虫132个科12万余种，

其中蝇类就有64个科3万4千余种。主要蝇种是家蝇、市

蝇丝光绿蝇、大头金蝇等。苍蝇具有一次交配可终身产卵的

生理特点，一只雌蝇一生可产卵5-6次，每次产卵数约

100-150粒，最多可达300粒左右。一年内可繁殖10-12代。

苍蝇多以腐败有机物为食，因此常见于卫生较差的环境。苍

蝇具有舐吮式口器，会污染食物，传播痢疾等疾病。在生态

系中，苍蝇的幼虫扮演动植物分解者的重要角色。苍蝇的

成虫由于嗜食甜物质，因此也能代替蜜蜂用于农作物的授粉

和品种改良。临床医学上，活蝇蛆可接种于伤口之中，起杀

菌清创，促进愈合之作用。富含蛋苍蝇白质的蝇蛆又是重要

的饵料、饲料，可工厂化生

1.2

苍蝇飞行和触觉方面的行为习惯苍蝇临危一跃之前，

它的小

脑瓜里就已经在盘算着潜在威胁来袭的方位了，它想

好逃跑方案，将6条腿调整至最佳位置，然后朝着与苍蝇拍

来袭方向相反的方向一溜烟地飞跑了。从苍蝇觉察到苍蝇

拍，到这一整套动作全部完成，只需短短100毫秒。苍蝇善

于飞翔。飞行速度可达每小时6～8千米，最高每昼夜飞行

8～18千米。2但平常多在孳生地半径100～200米范围

内活动大都不超过1～2千米。苍蝇身上有“全景摄像

机”——一对复眼包含着3000只单眼(所谓的小眼)，白天

可进行全方位扫描；一到夜晚，单眼便起余光放大作用。尽

管苍蝇看见的图像有点歪斜、有点变形，但这并不影响它们

发现“敌人”的每一个动作。所以，要想对付苍蝇，必须具

有比苍蝇更神速的感觉和行动。作为控制中心的一对触角是

苍蝇的信息收发系统，它们能处理化学刺激、电刺激、接触

刺激；同时，苍蝇的毛腿具有触觉、嗅觉、味觉和爬行等多

种功能。苍蝇尚有一种天生的起飞艺术：在展翅飞翔前，先

将自己的身体垂直地弹射到空中。所以不能想当然地从前上

方拍苍蝇或抓苍蝇，而是应从正上方落手。

1.3

苍蝇的平衡棒苍蝇只用一对前翅飞行，一对后翅己退

化成哑铃状的“平衡棒”这对小棒能使它飞行时保持身体

平衡并随时纠正航向，不致于在原地兜圈子。如果没有平衡

棒，，可以飞行，但是不能控制航向或者在原地兜圈子。

1.4

苍蝇的蝇眼蝇眼十分特殊，共有5只。其中3只较小

的是单眼，是感觉亮度强弱的，另外2只为复眼，每只由许

多六角形的视觉单位小眼组成。这众多的小眼都自成体系，

有独立的光学系统和通向大脑的神经，这些小眼的视觉神经

都能互相配合，既能协调一致又能独立工作。因此，蝇眼不

仅有速度、高度的分辨能力，并且能从不同的方位感受视像，

这也就是人们用蝇拍从背后打它也易被发现的原因。这种复

眼具有很高的时间分辨率，它能把运动的物体分成连续的单

个镜头，并由各个小眼轮流“值班”。

1.5

苍蝇的平衡棒在火箭上的应用（1）火箭苍蝇的楫翅

（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振

动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，

实现了自动驾驶。火箭依靠火箭发动机产生的推力，得到向

前飞行的速度，同时，这个速度已经足够的大，使得火箭可

以依靠自身弹体产生的气动升力托起火箭（导弹也这样，不

过导弹有一些弹翼，可以产生部分气动升力）。同时，火箭

在平飞过程中，弹身轴线并非水平，而是与水平面有一定夹

角（迎角）。该迎角既是保证弹体产生气动升力的原因，同

时也使得火箭的推力有向下分量，可起到平衡部分火箭重量

的作用。2）三轴陀螺的差分控制，以及加速度计的计算得

到的，

如果火箭偏离方向，那么这些传感器得到信号，经过

处理和放大之后，通过液压系统推动火箭喷口方向（或导向

火箭方向）使其改变力作用的方向而控制飞行。