源于生命灵感——仿生学
报告
一、目的意义
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。
我们地球上的生命有着35亿年的发展历史，各种生物为了适应环境而发展并完善自身结构。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。仿生学一词是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。他认为“仿生学是研究以模仿生物系统的方式、或是以具有生物系统特征的方式、或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学。
仿生学的意义在于：将生物35亿年进化的结果作为发明的参考；将35亿年演化形成的生物多样性作为技术方案选择的宝库；将35亿年演化形成的生态协调体系作为发展生态环境协调、可持续发展技术的宝贵教材。仿生学给了我们很多启示。
我们介绍仿生学，有利于帮助同学们开拓视野、增长知识、学会创新。
我们希望通过这次介绍，能够给予同学们些许启示、些许灵感，帮助同学们在科学的道路上越走越远。
二、目标内容：
我们希望通过这次介绍，能是同学们比较全面的了解仿生学的历史、概念、研究方法以及它在工程中应用的例子，并将着重介绍其工程方面的应用。
力图是同学们对仿生学有比较全面的认识和理解，并得到部分启示和灵感。
这次介绍，我们将着重介绍以下几个方面
1.仿生学的历史
2.仿生学的概念
3.仿生学的研究方法
4.仿生学在工程中的应用
为了更好的锻炼我们每一位组员，我们对每一位组员的任务都进行了明确的划分，每人负责一部分内容。
三、技术路线方法
我们计划进行一次八分钟的演讲，每人负责2分钟。
第一步，我们对演讲的内容进行了讨论，有的同学计划讲智能机器人，有的同学想讲现代前沿科技，有的同学想讲材料科学……进行了广泛而深入的讨论之后，我们想到了最近看的纪录片《大自然启示录》，感到感触颇深，于是一直决定向同学们介绍现代仿生学。
第二步，我们对要介绍的仿生学的内容进行了认真而细致讨论，我们认为要使同学们比较深入的了解仿生学的各个方面，必须对其进行系统的介绍。所以我们初步认定了以下几个方面:仿生学的历史、仿生学的概念、仿生学的研究方法、仿生学在工程中的应用。
第三步，我们进行了具体的分工并制定了详细的任务计划。具体分工见第四部分：人员分工组成。
第四步，我们片进行了广泛而深入的材料搜集及整理过程，每个人负责一部分，最后在汇总整理。
第五步，撰写总结报告，并总结心得体会。通过这次报告，我们每个人都得到了很好的锻炼。
以下是我们介绍的主要内容：
1. 仿生学的历史
仿生学一词是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。
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。
相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。
据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之，三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。
早在四百多年前，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。
2. 仿生学的概念
仿生学(Bionics)
模仿生物系统的原理以建造技术系统，或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学
我们生活中有很多仿生学的例子：
从苍蝇身上仿制成功小型气体分析仪，安装在宇宙飞船座舱里检测舱内气体的成分。
从萤火虫到人工冷光；
电鱼与伏特电池；
3. 仿生学的研究方法
仿生学的主要研究方法就是提出模型，进行模拟。其研究程序大致有以下三个阶段：
首先是对生物原型的研究。根据生产实际提出的具体课题，将研究所得的生物资料予以简化，吸收对技术要求有益的内容，取消与生产技术要求无关的因素，得到一个生物模型；第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析，并使其内在的联系抽象化，用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型；最后数学模型制造出可在工程技术上进行实验的实物模型。当然在生物
的模拟过程中，不仅仅是简单的仿生，更重要的是在仿生中有创新。经过实践——认识——再实践的多次重复，才能使模拟出来的东西越来越符合生产的需要。这样模拟的结果，使最终建成的机器设备将与生物原型不同，在某些方面甚上超过生物原型的能力。
4. 仿生学在工程中的应用
这部分将着重介绍
仿生学在工程的应用主要分为以下几个方面
信息仿生
控制仿生
拟态仿生
力学仿生
化学仿生
整体仿生
仿生材料
1.信息仿生：研究生物体与外界环境、生物体与生物体之间以及生物体内
各部分之间的信息传递、接收、存储、加工及其机理，并用以研制具有
类似生物系统功能的技术系统的一门新兴交叉学科。是仿生学的一个分
支，也称感官仿生学。生物机构与外界环境、生物个体之间、生物体内
各部分间的信息接收、存储、处理与利用的机理，以及将其移植于技术
系统之中的方法，并最终制成类似于生物系统的计算系统和信息接收处
理系统。其例子有：
青蛙与电子蛙眼：
青蛙捕虫的本领很大，当有小飞虫从它眼前飞过时，便一跃而起, 总能准确地把虫抓住。
但蛙眼对静止的东西，却“视而不见”。即使有苍蝇呆在眼前，也不会引起它的注意。
科学家对蛙眼的结构进行了研究，发现它的里面有四种神经细胞，也就
是四种“检测器”。它们的形状、大小、功能各不相同。
青蛙在这四种神经细胞的作用下，能把一个复杂图像分解成几种容易辨别的特征，然后传送到脑的视觉中心，经过综合，就能看到原来的
完整图像。
人们根据蛙眼的视觉原理，研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像
真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。
水母耳与电子耳
模拟水母感受次声波的
器官，科技人员设计出一种"
水母耳"仪器，可提前15小时
左右预报风暴。
水母在进化过程中发展了一套预测风暴的本领，每当风暴来临前就游向大海避难去了。
在海洋上，由空气与海浪摩擦而产生的次声波，总是风暴来临的前奏曲，次声波人耳是无法听到，小水母却很敏感。
仿生学家发现，水母的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，小球内
有块小小的听石。当风暴来临前的次声波冲击水母耳内的听石时，听石
就刺激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆
声。
2．控制仿生：研究生物机体控制系统的结构与功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新型的自动控制系统。
当前研究较多的是体内稳态、反馈调节、肢体运动控制、动物的定向与导航、生态系统的涨落和人－机合作。
主要例子：
1.蛇的红外探测
