仿生学手抄报内容

发布时间:2017-03-30 编辑:文力 手机版

  大家学过《蝙蝠和雷达》这篇课文吗?它主要内容是讲科学家从蝙蝠身上得到启示,经过多次试验研究,由此发明了雷达。你也许会问吧:蝙蝠和雷达可以说是“八竽子打不着”,它们怎么会有牵连呢?下面随YJBYS小编一起来看看吧。

仿生学手抄报内容

  仿生学的作文

  大自然很神奇,我对大自然最感兴趣的就是“仿生学”了。

  我们学习了《蝙蝠和雷达》,这篇课文的主要内容是讲科学家从蝙蝠身上得到启示,经过多次试验研究,由此发明了雷达。你也许会问吧:蝙蝠和雷达可以说是“八竽子打不着”,它们怎么会有牵连呢?好了,我来告诉你吧,你在电视里或许看到过一些蝙蝠在夜晚飞出洞穴去寻找食物吧,可你见过它们碰到障碍物上吗?没有吧,你知道这是怎么回事吗?原来,蝙蝠有一套可以在夜间安全飞行的“秘密武器”使它不会与障碍物相撞。科学家经过试验得知了这个答案,而且发现,蝙蝠夜间飞行并不是靠眼睛,而是靠它们的嘴巴和耳朵配合指挥路的。因为蝙蝠的嘴巴可以发出一种人类听不到的声音,叫超声波。这种超声波像波浪一样推到前方,超声波遇到障碍物又传回蝙蝠的耳朵里,蝙蝠便得知前方有障碍物,并绕道而行。所以蝙蝠能安全地在夜空飞行。

  仿生学还不止有这一点,从我查的资料上看,还有很多,现在最先进的防弹衣技术是源于蜘蛛丝,电池是源于青蛙肌肉……等等;我觉得发现这些动物特点并加以利用的科学家相公棒!我也要好好学习,去找找生活中的动植物还有没有其它作用!

  仿生学现象简表

  电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。

  仿生学最新发展

  1994年中科院(CAS)曾邦哲[曾杰]提出系统生物工程(systems bio-engineering)与系统遗传学的概念与原理,探讨细胞仿生工程,并于德国2002年提出细胞通讯的生物计算机( Automatic Cell and Bionic Computer)模型。仿生学与遗传学的整合是系统生物工程的理念,也就是发展遗传工程的仿生学。人工基因重组、转基因技术是自然重组、基因转移的模仿,还天然药物分子、生物高分子的人工合成是分子水平的仿生,人工神经元、神经网络、细胞自动机是细胞系统水平的仿生,跟随单基因遗传学单基因转移发展到多基因系统调控研究的系统遗传学(system genetics)、多基因转基因的合成生物学(synthetic biology),以及纳米生物技术(nano-biotechnology)、生物计算(bio - computation、DNA计算机技术的系统生物工程发展,仿生学已经全面发展到一个从分子、细胞到器官的人工生物系统(artificial biosystem)开发的时代。

  组成内容

  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

  力学仿生

  是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速;

  分子仿生

  是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如,在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后,合成了一种类似有机化合物,在田间捕虫笼中用千万分之一微克,便可诱杀雄虫;

  能量仿生

  是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程;

  信息与控制仿生

  ,是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理,研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。已建立的神经元模型达100种以上,并在此基础上构造出新型计算机。

  模仿人类学习过程,制造出一种称为“感知机”的机器,它可以通过训练,改变元件之间联系的权重来进行学习,从而能实现模式识别。此外,它还研究与模拟体内稳态,运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制,以及人-机系统的仿生学方面。

  某些文献中,把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生,而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。

  仿生学的范围很广,信息与控制仿生是一个主要领域。一方面由于自动化向智能控制发展的需要,另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段,使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究,大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟,生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。

  控制与信息仿生和生物控制论关系密切。两者都研究生物系统中的控制和信息过程,都运用生物系统的模型。但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统;而生物控制论则从控制论的一般原理,从技术科学的理论出发,为生物行为寻求解释。

  最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。其目的不在于直接复制每一个细节,而是要理解生物系统的工作原理,以实现特定功能为中心目的。—般认为,在仿生学研究中存在下列三个相关的方面:生物原型、数学模型和硬件模型。前者是基础,后者是目的,而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。

  由于生物系统的复杂性,搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期,而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作,这是限制仿生学发展速度的主要原因。

  细胞仿生学

  细胞仿生学也在水过滤领域初露峥嵘,科学家们希望借用人体与植物体内存在的一种薄膜(只让水进出微生物的细胞),将海水变成饮用水。在这一思路的指导下,他们研制出了一种“水通道”滤水设备,这款配备了“内部水通道(Aquaporin Inside)”技术的纤细薄膜,有望将海水变成饮用水,让脏水变成干净水。

  与此同时,光合作用过程也正被科学家们用于能源的捕获和存储领域。美国康奈尔大学萨宾设计实验室的科学家们正在研制名为“电子皮肤(eSkin)”的适应性建筑外层,这一外层利用了肺部细胞的特性,让建筑可与周围环境有效地相互作用。

  很多能源问题解决方案都在采用这一原则,包括生物电池的研制等。据报道,美国犹他大学的研究人员根据人体的新陈代谢过程——几乎所有的活体微生物都用葡萄糖来制造能量,研制出了一种生物电池,这款电池用糖做燃料,用天生拥有能量转化属性的酶做催化剂。

下页更精彩:1 2 3 4 5 下一页
本文已影响