蛙跳編程

『壹』 人類模仿自然界中的動物，發明了許多東西如蝙蝠、蜻蜓、青蛙、雞蛋、鯊魚、蒼蠅、螢火蟲、龍蝦、螳螂、蜘

人類通過從動物身上得到的啟發發明了很多東西
由螢火蟲發明了人工冷光
由蒼蠅發明了宇宙飛船
由蝙蝠發明了聲納和雷達
由動物的巢穴發明了房屋
由螳螂發明了鐮刀
由蜻蜓發明了飛機
這些發明對人類來說都是相當大的突破.
還有：
大烏龜背小烏龜：轉動炮塔的坦克。
鳥在天空飛翔：製造了各種飛行器。
蜜蜂造巢窩：各種正六邊形的蜂巢結構板材。
每隻蜻蜓的翅膀末端，都有一塊比周圍略重一些的厚斑點，這就是防止翅膀顫抖的關鍵。飛機設計師研究蒼蠅、蚊子、蜜蜂等的飛行方法，造出了許多具有各種優良性能的新式飛機。
鯨：外形是一種極為理想的「流線體」，而「流線體」在水中受到的阻力是最小的。後來工程師模仿（fǎng）鯨的形體，改進了船體的設計，大大提高了輪船舴的速度。
蛋殼：能夠把受到的壓力均勻（yún）地分散到蛋殼的各個部分。建築師根據這種「薄殼結構」的特點，設計出許多既輕便又省料的建築物。
袋鼠：會跳躍的越野汽車，
貝殼：外殼堅固的坦克……
魚兒在水中游盪：學會了游泳，發明潛艇。
連體鯊魚裝：第一代鯊魚裝模仿了鯊魚的皮膚，在泳衣上設計了一些粗糙的齒狀突起，以有效地引導水流，並收緊身體，避免皮膚和肌肉的顫動。第二代鯊魚裝又增加了一些新的亮點，加入了一種叫做「彈性皮膚」的材料，可使人在水中受到的阻力減少4%。此外，還增加了兩個附件，附在前臂上由鈦硅樹脂做成的緩沖器能使運動員游起來更加輕松；附在胸前和肩後的振動控制系統能幫助引導水流。
讓盲者見到光明：在植入了微小的仿生視網膜之後，3位失明患者不僅看到了明滅或者移動的光點，甚至還成功地用眼睛區別出杯子和盤子。
人工合成蛛絲：蛛絲含有一種纖維蛋白，這種蛋白質和存在於毛發和羊角中的角質蛋白相似。這種蛋白分泌出來後開始變得堅韌。通過精細的平衡水的含量，蜘蛛和蠶可以防止纖維蛋白過快固化。
運動方向識別的神經元功能模擬裝置
自動報靶機
平板型復眼透鏡
側抑制微光電視
蜻蜓-飛機；
順風耳-電話;
青蛙—快速掃描系統
蒼蠅-氣味探測器
螳螂—鐮刀
蒼蠅與宇宙飛船
蒼蠅嗅覺器：小型氣體分析儀。
從螢火蟲到人工冷光。由於這種光沒有電源，不會產生磁場，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。
電魚與伏特電池。經過對電魚的解剖研究，發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。義大利物理學家伏特，以電魚發電器官為模型，設計出世界上最早的伏打電池。
水母耳朵：水母耳風暴預測儀，相當精確地模擬

由令人討厭的蒼蠅，仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內氣體的成分。
水母的順風耳，仿照水母耳朵的結構和功能，設計了水母耳風暴預測儀，能提前15小時對風暴作出預報，對航海和漁業的安全都有重要意義。
人們根據蛙眼的視覺原理，已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣，准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後，雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈，防止以假亂真。電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場，它能監視飛機的起飛與降落，若發現飛機將要發生碰撞，能及時發出警報。在交通要道，它能指揮車輛的行駛，防止車輛碰撞事故的發生。
根據蝙蝠超聲定位器的原理，人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器，盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今，有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。
屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
船槳模仿的是魚的鰭。

魯班上山，攀爬時手被草葉的邊緣的齒劃傷了，於是受此啟發，發明了鋸子。雷達就是由蝙蝠的功能發明的.還有探路儀也是由蝙蝠的功能發明的！還有飛機是由蜻蜓的功能發明的.船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。科學家根據野豬的鼻子測毒的.奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理.科研人員通過研究變色龍的變色本領，為部隊研製出了不少軍事偽裝裝備。科學家研究青蛙的眼睛，發明了電子蛙眼。美國空軍通過毒蛇的「熱眼」功能，研究開發出了微型熱感測器。人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯(hang)。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。

船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

科學家根據野豬的鼻子測毒的奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。

火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。

科研人員通過研究變色龍的變色本領，為部隊研製出了不少軍事偽裝裝備。

科學家研究青蛙的眼睛，發明了電子蛙眼。

美國空軍通過毒蛇的「熱眼」功能，研究開發出了微型熱感測器。

人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯(hang)。

人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。

昆蟲個體小，種類和數量龐大，占現存動物的75％以上，遍布全世界。它們有各自的生存絕技，有些技能連人類也自嘆不如。人們對自然資源的利用范圍越來越廣泛，特別是仿生學方面的任何成就，都來自生物的某種特性。

蝴蝶與仿生

五彩的蝴蝶錦色粲然，如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等，尤其是螢光翼鳳蝶，其後翅在陽光下時而金黃，時而翠綠，有時還由紫變藍。科學家通過對蝴蝶色彩的研究，為軍事防禦帶來了極大的裨益。在二戰期間，德軍包圍了列寧格勒，企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時人們對偽裝缺乏認識的情況，提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理，在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此，盡管德軍費盡心機，但列寧格勒的軍事基地仍安然無惹，為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理，後來人們還生產出了迷彩服，大大減少了戰斗中的傷亡。

人造衛星在太空中由於位置的不斷變化可引起溫度驟然變化，有時溫差可高達兩、三網路，嚴重影響許多儀器的正常工作。科學家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調節體溫的啟發，將人造衛星的控溫系統製成了葉片正反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式，在每扇窗的轉動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲，隨溫度變化可調節窗的開合，從而保持了人造衛星內部溫度的恆定，解決了航天事業中的一大難題。

甲蟲與仿生

屁步甲炮蟲自衛時，可噴射出具有惡臭的高溫液體「炮彈」，以迷惑、刺激和驚嚇敵害。科學家將其解剖後發現甲蟲體內有3個小室，分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發生化學反應，瞬間就成為100℃的毒液，並迅速射出。這種原理目前已應用於軍事技術中。二戰期間，德國納粹為了戰爭的需要，據此機理製造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發動機，安裝在飛航式導彈上，使之飛行速度加快，安全穩定，命中率提高，英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發研製出了先進的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產生毒劑的化學物質分裝在兩個隔開的容器中，炮彈發射後隔膜破裂，兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內混合並發生反應，在到達目標的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易於生產、儲存、運輸，安全且不易失效。螢火蟲可將化學能直接轉變成光能，且轉化效率達100%，而普通電燈的發光效率只有6%。人們模仿螢火蟲的發光原理製成的冷光源可將發光效率提高十幾倍，大大節約了能量。另外，根據甲蟲的視動反應機制研製成功的空對地速度計已成功地應用於航空事業中。

蜻蜓與仿生

蜻蜒通過翅膀振動可產生不同於周圍大氣的局部不穩定氣流，並利用氣流產生的渦流來使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔，不但可向前飛行，還能向後和左右兩側飛行，其向前飛行速度可達72km/小時。此外，蜻蜒的飛行行為簡單，僅靠兩對翅膀不停地拍打。科學家據此結構基礎研製成功了直升飛機。飛機在高速飛行時，常會引起劇烈振動，甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時安然無恙，於是人們仿效蜻蜒在飛機的兩翼加上了平衡重錘，解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。

為了研究滑翔飛行和碰撞的空氣動力學以及其飛行的效率，一個四葉驅動，用遠程水平儀控制的機動機翼（翅膀）模型被研製，並第一次在風洞內測試了各項飛行參數。

第二個模型試圖安裝一個以更快頻率飛行的翅膀，達到每秒18次震動的速度。有特色的是，這個模型採用了可變可調節前後兩對機翼之間相差的裝置。

研究的中心和長遠目標，是要研究使用「翅膀」驅動的飛機表現，以及與傳統的螺旋推動器驅動的飛機效率的比較等等。

蒼蠅與仿生

家蠅的特別之處在於它的快速的飛行技術，這使得它很難被人類抓住。即使在它的後面也很難接近它。它設想到了每一種情況，非常小心，並能快速移動。那麼，它是怎麼做到的呢？

昆蟲學家研究發現，蒼蠅的後翅退化成一對平衡棒。當它飛行時，平衡棒以一定的頻率進行機械振動，可以調節翅膀的運動方向，是保持蒼蠅身體平衡的導航儀。科學家據此原理研製成一代新型導航儀——振動陀螺儀，大大改進了飛機的飛行性能，可使飛機自動停止危險的滾翻飛行，在機體強烈傾斜時還能自動恢復平衡，即使是飛機在最復雜的急轉彎時也萬無一失。蒼蠅的復眼包含4000個可獨立成像的單眼，能看清幾乎360。范圍內的物體。在蠅眼的啟示下，人們製成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高解析度照片的蠅眼照像機，在軍事、醫學、航空、航天上被廣泛應用。蒼蠅的嗅覺特別靈敏並能對數十種氣味進行快速分析且可立即作出反應。科學家根據蒼蠅嗅覺器官的結構，把各種化學反應轉變成電脈沖的方式，製成了十分靈敏的小型氣體分析儀，目前已廣泛應用於宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分，使科研、生產的安全系數更為准確、可靠。

蜂類與仿生

蜂巢由一個個排列整齊的六稜柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，這些結構與近代數學家精確計算出來的——菱形鈍角109°28』，銳角70°32』完全相同，是最節省材料的結構，且容量大、極堅固，令許多專家贊嘆不止。人們仿其構造用各種材料製成蜂巢式夾層結構板，強度大、重量輕、不易傳導聲和熱，是建築及製造太空梭、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。蜜蜂復眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片，可利用太陽准確定位。科學家據此原理研製成功了偏振光導航儀，早已廣泛用於航海事業中。

其它昆蟲與仿生

跳蚤的跳躍本領十分高強，航空專家對此進行了大量研究，英國一飛機製造公司從其垂直起跳的方式受到啟發，成功製造出了一種幾乎能垂直起落的鷂式飛機。現代電視技術根據昆蟲單復眼的構造特點，造出了大屏幕彩電，又可將一台台小彩電熒光屏組成一個大畫面，且可在同一屏幕上任意位置框出某幾個特定的小畫面，既可播映相同的畫面，又可播映不同的畫面。科學家根據昆蟲復眼的結構特點研製成功的多孔徑光學系統裝置，更易於搜索到目標，已在國外一些重要武器系統中應用。根據某些水生昆蟲的組成復眼的單眼之間相互抑制的原理，製成的側抑制電子模型，用於各類攝影系統，拍出的照片可增強圖像邊緣反差和突出輪廓，還可用來提高雷達的顯示靈敏度，也可用於文字和圖片識別系統的預處理工作。美國利用昆蟲復眼加工信息及定向導航原理，研製了具有很大實用價值的仿昆蟲復眼尋的末制導導引頭的工程模型。日本利用昆蟲形態及特性開發研製了六足機器人等工學機器和建築物的新構造方式。

未來展望

昆蟲在億萬年的進化過程中，隨著環境的變遷而逐漸進化，都在不同程度地發展著各自的生存本領。隨著社會的發展，人們對昆蟲的各種生命活動掌握得越來越多，越來越意識到昆蟲對人類的重要性，再加上信息技術特別是計算機新一代生物電子技術在昆蟲學上的應用，模擬昆蟲的感應能力而研製的檢測物質種類和濃度的生物感測器，參照昆蟲神經結構開發的能夠模仿大腦活動的計算機等等一系列的生物技術工程，將會由科學家的設想變為現實，並進入各個領域，昆蟲將會為人類做出更大的貢獻
魯班從帶鋸齒的草發明了鋸子；

從鳥類的飛行，萊特兄弟發明了飛機。人類的發明——來自動物的靈感

從蘋果的下落，牛頓發現了萬有引力；

船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

科學家根據野豬的鼻子測毒的奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。

火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。

科研人員通過研究變色龍的變色本領，為部隊研製出了不少軍事偽裝裝備。

科學家研究青蛙的眼睛，發明了電子蛙眼。

美國空軍通過毒蛇的「熱眼」功能，研究開發出了微型熱感測器。

人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯(hang)。

人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。

根據螞蟻的生活習性，和群居特點，編程領域出現了蟻群演算法；

從生物的神經元分布和聯系中，我們有了人工智慧系統，出現人工神經網路；

仿生與高科技

現代的雷達——一種無線電定位和測距裝置:科學家研究發現蝙蝠不是靠眼睛，而是靠嘴、喉和耳朵組成的回聲定位系統。因為蝙蝠在飛行時發出超聲波，又能覺察出障礙物反射回來的超聲波。科學家據此設計出了現代的雷達——一種無線電定位和測距裝置

科學家通過對海豚游泳阻力小的研究發明了能提高魚雷航速的人工海豚皮；以及模仿袋鼠在沙漠運動形式的無輪汽車(跳躍機)等。

前蘇聯科學院動物研究所的科學家在企鵝的啟示下，他們設計了一種新型汽車－－「企鵝」牌極地越野汽車。這種汽車的寬闊的底部，直接貼在雪面上，用輪勺撐動著前進，行駛速度可達50公里／小時。

科學家模仿昆蟲製造了太空機器人。

澳大利亞國立大學的一個科研小組通過對幾種昆蟲的研究，已經研製出一個小型的導航和飛行控制裝置。這種裝置可以用來裝備用於火星考察的小型飛行器。

英國科學家在仿生學啟發下，正在研製一種可以靠尾鰭擺動以s形「游水」的潛艇新式潛艇的主要創新之處是使用了被稱為「象鼻致動器」的裝置。「象鼻」由一組用薄而柔軟的材料做成的軟管組成，模仿肌肉活動，推動鰭的運動。這種新式潛艇可以充當水底掃雷潛艇，用來對付最輕微的聲響或干擾便會引爆的水雷。（《中國國防報》）

魚兒在水中有自由來去的本領，人們就模仿魚類的形體造船，以木槳仿鰭。相傳早在大禹時期，我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉彎，他們就在船尾上架置木槳。通過反復的觀察、模仿和實踐，逐漸改成櫓和舵，增加了船的動力，掌握了使船轉彎的手段。這樣，即使在波濤滾滾的江河中，人們也能讓船隻航行自如。

蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是「天然導航儀」，人們模仿它製成了「振動陀螺儀」。這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上，實現了自動駕駛。

蒼蠅的眼睛是一種「復眼」，由30o0多隻小眼組成，人們模仿它製成了「蠅眼透鏡」。「蠅眼透鏡」是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的，用它作鏡頭可以製成「蠅眼照相機」，一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用於印刷製版和大量復制電子計算機的微小電路，大大提高了工效和質量。「蠅眼透鏡」是一種新型光學元件，它的用途很多。
鳥類的翅膀具有許多特殊功能和結構，使得它們不僅善於飛行，而且會表演許多「特技」，這些特技還是目前人類的技術難以達到的。小小的蜂鳥是鳥中的「直升機」，它既可以垂直起落，又可以退著飛。在吮吸花蜜時，它不像蜜蜂那樣停落在花上，而是懸停於空中。這是多麼巧妙的飛行啊。製造具有蜂鳥飛行特性的垂直起落飛機，已經成為許多飛機設計師夢寐以求的願望。
在企鵝的啟示下，人們設計了一種新型汽車「企鵝牌極地越野汽車」。這種汽車用寬闊的底部貼在雪面上，用輪勺推動前進，這樣不僅解決了極地運輸問題，而且也可以在泥濘地帶行駛

鷹的滑翔技巧，發明了滑翔機。

鳥類的骨頭，改進了飛行器的骨架結構，更輕，強度更高。
蝙蝠和海豚的聲波探測，發明了超聲波雷達。

仙人掌生活在沙漠地區，那裡酷熱無比，還有許多惡毒的猛獸，處境十分危險。但是仙人掌生活在那裡許久，卻不見它絕種，這是因為它為了適應險惡的環境，長出了尖銳的刺，使動物們無可奈何。這似乎告訴我們，必須克服困難，外在艱苦的環境，要靠自己堅強的毅力去解決。俗語說：「天下無難事，只怕有心人。」就是這個道理。

有圓圓頭的鯨和有尖尖頭的輪船比起來，我們都會說船要快，但實際比起來———是鯨要快許許多多，因為工程師們發現：鯨的形狀是極為理想的——流線型！

五彩的蝴蝶顏色粲然，如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等，尤其是螢光翼鳳蝶，其後翊在陽光下時而金黃，時而翠綠，有時還由紫變藍。科學家通過對蝴蝶色彩的研究，為軍事防禦帶來了極大的稗益。在二戰期間，德軍包圍了列寧格勒，企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時人們對偽裝缺乏認識的情況，提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理，在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此，盡管德軍費盡心機，但列寧格勒的軍事基地仍然無恙，為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理，後來人們還生產出了迷彩服，大大減少了戰斗中的傷亡。

『貳』 有哪些東西是仿生學

人工冷光、伏特電池、電子蛙眼、尼龍搭扣、蛤蟆夯等。

1、人工冷光

在夜空中，在皎潔的月光下，飛出一個個提著燈籠的螢火蟲。它可是我們人類的「老師」。因為科學家通過螢火蟲的光，發明了一種不傷眼的光……人工冷光。

早在40年代，人們根據對螢火蟲的研究，創造日光燈，使人們的照明光源發生了很大的變化。近年來科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純螢光素。

後來又分離出了螢光酶，接著又用化學方法合成了螢光素、螢光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合成的生物光源，可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。

2、伏特電池

電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。由於電魚的種類不同，所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。

電鰻的發電器呈棱形，位於尾部脊椎兩側的肌肉中；電鰩的發電器形似扁平的腎臟，排列在身體中線兩側，共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體，位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板

19世紀初，義大利物理學家伏特，以電魚發電器官為模型，設計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。

3、電子蛙眼

電子蛙眼，其實是電子眼的一種，它的前部其實是一個攝像頭，成像之後通過光纜傳輸到電腦設備顯示和保存，它的探測范圍呈扇狀，並且能轉動，類似蛙類的眼睛。仿生學家洛克根據蛙眼的原理和結構，發明了電子蛙眼。

4、尼龍搭扣

尼龍搭扣是由尼龍鉤帶和尼龍絨帶兩部分組成的聯接用帶織物。廣泛應用於服裝、背包、篷帳、降落傘、窗簾、沙發套等方面。

尼龍塔扣帶的原理十分簡單，它是由尼龍絲織成的帶織物紡織品，一種帶織表面織有許多毛圈(簡稱"絨 面")，另一種帶織物表面織有許多均勻小鉤子(簡稱"鉤面")，只要將這兩種帶子對齊後輕輕擠壓，毛圈就被鉤住，只能從搭扣的頭端向外稍用力拉時才能撕開。

因此，它能起到聯結作用，以代替鈕扣、撳鈕、拉鏈等的聯接材料，其特點是使用十分方便、省時、快捷，並且在縫件上柔軟。

5、蛤蟆夯

用電動機作動力的夯，工作時鐵砣轉動，把夯帶動跳起，隨即向前移動，砸實地基。工作方式像蛙跳。

電動機及傳動部分裝在橇座上，夯架後端與傳動軸鉸接，在偏心塊離心力作用下，夯架可繞此軸上下擺動。夯架前端裝有夯錘，當夯架向下方擺動時就夯擊土壤，向上方擺動時使橇座前移。因此，蛙式夯夯錘每沖擊一次，機身即向前移動一步。

尼龍搭扣帶的發明已有50多年的歷史，它是由瑞士工程師德梅斯特拉爾發明的。據說，他喜愛郊遊與打獵，每當他從郊外回來後，常發現他的衣服上粘著一些鬼針草的種子，除去這些鬼針草的種子很費事，這引起了他的興趣。

在鬼針草種子的啟示下，他經過8年的精心研究，終於設計了定型的產品，這便是尼龍搭扣帶的由來。拉鏈的發明雖然使穿衣更加方便、快捷而轟動服裝界，但搭扣的發明更勝一籌。

『叄』 仿生學資料

仿生學

仿生學是指模仿生物建造技術裝置的科學，它是在上世紀中期才出現的一門新的邊緣科學。仿生學研究生物體的結構、功能和工作原理，並將這些原理移植於工程技術之中，發明性能優越的儀器、裝置和機器，創造新技術。從仿生學的誕生、發展，到現在短短幾十年的時間內，它的研究成果已經非常可觀。仿生學的問世開辟了獨特的技術發展道路，也就是向生物界索取藍圖的道路，它大大開闊了人們的眼界，顯示了極強的生命力。

【仿生學基本概況】
仿生學是一門模仿生物的特殊本領，利用生物的結構和功能原理來研製機械或各種新技術的科學。
仿生學仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文「bios（生命方式的意思）」和字尾「nlc（『具有……的性質』的意思）」構成的。
仿生學（bionics）在具有生命之意的希臘語bion上，加上有工程技術涵義的ics而組成的詞。大約從1960年才開始使用。生物具有的功能迄今比任何人工製造的機械都優越得多，仿生學就是要在工程上實現並有效地應用生物功能的一門學科。例如關於信息接受（感覺功能）、信息傳遞（神經功能）、自動控制系統等，這種生物體的結構與功能在機械設計方面給了很大啟發。可舉出的仿生學例子，如將海豚的體形或皮膚結構（游泳時能使身體表面不產生紊流）應用到潛艇設計原理上。仿生學也被認為是與控制論有密切關系的一門學科，而控制論主要是將生命現象和機械原理加以比較，進行研究和解釋的一門學科。
蒼蠅，是細菌的傳播者，誰都討厭它。可是蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是「天然導航儀」，人們模仿它製成了「振動陀螺儀」。這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上，實現了自動駕駛。蒼蠅的眼睛是一種「復眼」，由3000多隻小眼組成，人們模仿它製成了「蠅眼透鏡」。「蠅眼透鏡」是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的，用它作鏡頭可以製成「蠅眼照相機」，一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用於印刷製版和大量復制電子計算機的微小電路，大大提高了工效和質量。「蠅眼透鏡」是一種新型光學元件，它的用途很多。
自然對方身份的是非得失生物，都有著怎樣的奇異本領？它們的種種本領，給了人類什麼啟發？模仿這些本領，人類又可以造出什麼樣的機器？這里要介紹的一門新興科學——仿生學。

【人類仿生學起源】
自古以來，自然界就是人類各種技術思想、工程原理及重大發明的源泉。種類繁多的生物界經過長期的進化過程，使它們能適應環境的變化，從而得到生存和發仿生學展。勞動創造了人類。人類以自己直立的身軀、能勞動的雙手、交流情感和思想的語言，在長期的生產實踐中，促進了神經系統尤其是大腦獲得了高度發展。因此，人類無與倫比的能力和智慧遠遠超過生物界的所有類群。人類通過勞動運用聰明的才智和靈巧的雙手製造工具，從而在自然界里獲得更大自由。人類的智慧不僅僅停留在觀察和認識生物界上，而且還運用人類所獨有的思維和設計能力模仿生物，通過創造性的勞動增加自己的本領。魚兒在水中有自由來去的本領，人們就模仿魚類的形體造船，以木槳仿鰭。相傳早在大禹時期，我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉彎，他們就在船尾上架置木槳。通過反復的觀察、模仿和實踐，逐漸改成櫓和舵，增加了船的動力，掌握了使船轉彎的手段。這樣，即使在波濤滾滾的江河中，人們也能讓船隻航行自如。
鳥兒展翅可在空中自由飛翔。據《韓非子》記載魯班用竹木作鳥「成而飛之，三日不下」。然而人們更希望仿製鳥兒的雙翅使自己也飛翔在空中。早在四百多年前，義大利人利奧那多·達·芬奇和他的助手對鳥類進行仔細的解剖，研究鳥的身體結構並認真觀察鳥類的飛行。設計和製造了一架撲翼機，這是世界上第一架人造飛行器。
以上這些模仿生物構造和功能的發明與嘗試，可以認為是人類仿生學的先驅，也是仿生學的萌芽。

【發人深省的對比】
人類仿生的行為雖然早有雛型，但是在20世紀40年代以前，人們並沒有自覺地把生物作為設計思想和創造發明的源泉。科學家對於生物學的研究也只停留在描述生物體精巧的結構和完美的功能上。而工程技術人員更多的依賴於他們卓越的智慧，辛辛苦苦的努力，進行著人工發明。他們很少有意識的向生物界學習。但是，以下幾個事實可以說明：人們在技術上遇到的某些難題，生物界早在千百萬年前就曾出現，而且在進化過程中就已解決了，然而人類卻沒有從生物界得到應有的啟示。
在第一次世界大戰時期，出於軍事上的需要，為使艦艇在水下隱蔽航行而製造出潛水艇。當工程技術人員在設計原始的潛艇時，是先用石塊或鉛塊裝在潛艇上使它下沉，如果需要升至水面，就將攜帶的石塊或鉛塊扔掉，使艇身回到水面來。以後經過改進，在潛艇上採用浮箱交替充水和排水的方法來改變潛艇的重量。以後又改成壓載水艙，在水艙的上部設放氣閥，下面設注水閥，當水艙灌滿海水時，艇身重量增加使它潛入水中。需要緊急下潛時，還有速潛水艙，待艇身潛入水中後，再把速潛水艙內的海水排出。如果一部分壓載水艙充水，另一部分空著，潛水艇可處於半潛狀態。潛艇要起浮時，將壓縮空氣通入水艙排出海水，艇內海水重量減輕後潛艇就可以上浮。如此優越的機械裝置實現了潛艇的自由沉浮。但是後來發現魚類的沉浮系統比人們的發明要簡單得多，魚的沉浮系統僅僅是充氣的魚鰾。鰾內不受肌肉的控制，而是依靠分泌氧氣進入鰾內或是重新吸收鰾內一部分氧氣來調節魚鰾中氣體含量，促使魚體自由沉浮。然而魚類如此巧妙的沉浮系統，對於潛艇設計師的啟發和幫助已經為時過遲了。
聲音是人們生活中不可缺少的要素。通過語言，人們交流思想和感情，優美的音樂使人們獲得藝術的享受，工程技術人員還把聲學系統應用在工業生產和軍事技術中，成為頗為重要的信息之一。自從潛水艇問世以來，隨之而來的就是水面的艦船如何發現潛艇的位置以防偷襲；而潛艇沉入水中後，也須准確測定敵船方位和距離以利攻擊。因此，在第一次世界大戰期間，在海洋上，水面與水中敵對雙方的斗爭採用了各種手段。海軍工程師們也利用聲學系統作為一個重要的偵察手段。首先採用的是水聽器，也稱雜訊測向儀，通過聽測敵艦航行中所發出的雜訊來發現敵艦。只要周圍水域中有敵艦在航行，機器與螺旋槳推進器便發出雜訊，通過水聽器就能聽到，能及時發現敵人。但那時的水聽器很不完善，一般只能收到本身艦只的雜訊，要偵聽敵艦，必須減慢艦只航行速度甚至完全停車才能分辨潛艇的噪音，這樣很不利於戰斗行動。不久，法國科學家郎之萬（1872～1946）研究成功利用超聲波反射的性質來探測水下艦艇。用一個超聲波發生器，向水中發出超聲波後，如果遇到目標便反射回來，由接收器收到。根據接收回波的時間間隔和方位，便可測出目標的方位和距離，這就是所謂的聲納系統。人造聲納系統的發明及在偵察敵方潛水艇方面獲得的突出成果，曾使人們為之驚嘆不已。豈不知遠在地球上出現人類之前，蝙蝠、海豚早已對「回聲定位」聲納系統應用自如了。
生物在漫長的年代裡就是生活在被聲音包圍的自然界中，它們利用聲音尋食，逃避敵害和求偶繁殖。因此，聲音是生物賴以生存的一種重要信息。義大利科學家斯帕蘭捷很早以前就發現蝙蝠能在完全黑暗中任意飛行，既能躲避障礙物也能捕食在飛行中的昆蟲，但是塞住蝙蝠的雙耳、封住它的嘴後，它們在黑暗中就寸步難行了。面對這些事實，斯帕蘭捷提出了一個使人們難以接受的結論：蝙蝠能用耳朵與嘴「看東西」。它們能夠用嘴發出超聲波後，在超聲波接觸到障礙物反射回來時，用雙耳接收到。第一次世界大戰結束後，1920年，哈台認為蝙蝠發出聲音信號的頻率超出人耳的聽覺范圍。並提出蝙蝠對目標的定位方法與第一次世界大戰時郎之萬發明的用超聲波回波定位的方法相同。遺憾的是，哈台的提示並未引起人們的重視，而工程師們對於蝙蝠具有「回聲定位」的技術是難以相信的。直到1983年採用了電子測量器，才完完全全證實蝙蝠就是以發出超聲波來定位的。但是這對於早期雷達和聲納的發明已經不能有所幫助了。
另一個事例是人們對於昆蟲行為為時過晚的研究。在利奧那多·達·芬奇研究鳥類飛行造出第一個飛行器400年之後，人們經過長期反復的實踐，終於在1903年發明了飛機，使人類實現了飛上天空的夢想。由於不斷改進，30年後人們的飛機不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類，顯示了人類的智慧和才能。但是在繼續研製飛行更快更高的飛機時，設計師又碰到了一個難題，就是氣體動力學中的顫振現象。當飛機飛行時，機翼發生有害的振動，飛行越快，機翼的顫振越強烈，甚至使機翼折斷，造成飛機墜落，許多試飛的飛行員因而喪生。飛機設計師們為此花費了巨大的精力研究消除有害的顫振現象，經過長時間的努力才找到解決這一難題的方法。就在機翼前緣的遠端上安放一個加重裝置，這樣就把有害的振動消除了。可是，昆蟲早在三億年以前就飛翔在空中了，它們也毫不例外地受到顫振的危害，經過長期的進化，昆蟲早已成功地獲得防止顫振的方法。生物學家在研究蜻蜓翅膀時，發現在每個翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質加厚區——翼眼或稱翅痣。如果把翼眼去掉，飛行就變得盪來盪去。實驗證明正是翼眼的角質組織使蜻蜓飛行的翅膀消除了顫振的危害，這與設計師高超的發明何等相似。假如設計師們先向昆蟲學習翼眼的功用，獲得有益於解決顫振的設計思想，就可似避免長期的探索和人員的犧牲了。面對蜻蜓翅膀的翼眼，飛機設計師大有相見恨晚之感！
以上這三個事例發人深省，也使人們受到了很大啟發。早在地球上出現人類之前，各種生物已在大自然中生活了億萬年，在它們為生存而斗爭的長期進化中，獲得了與大自然相適應的能力。生物學的研究可以說明，生物在進化過程中形成的極其精確和完善的機制，使它們具備了適應內外環境變化的能力。生物界具有許多卓有成效的本領。如體內的生物合成、能量轉換、信息的接受和傳遞、對外界的識別、導航、定向計算和綜合等，顯示出許多機器所不可比擬的優越之處。生物的小巧、靈敏、快速、高效、可靠和抗干擾性實在令人驚嘆不已。

【仿生學重大意義】
仿生學是連接生物與技術的橋梁
自從瓦特（James Watt，1736～1819）在1782年發明蒸汽機以後，人們在生產斗爭中獲得了強大的動力。在工業技術方面基本上解決了能量的轉換、控制和利用等問題，從而引起了第一次工業革命，各式各樣的機器如雨後春筍般的出現，工業技術的發展極大地擴大和增強了人的體能，使人們從繁重的體力勞動解脫出來。隨著技術的發展，人們在蒸汽機以後又經歷了電氣時代並向自動化時代邁進。
20世紀40年代電子計算機的問世，更是給人類科學技術的寶庫增添了可貴的財富，它以可靠和高效的本領處理著人們手頭上數以萬計的各種信息，使人們從汪洋大海般的數字、信息中解放出來，使用計算機和自動裝置可以使人們在繁雜的生產工序面前變得輕松省力，它們准確地調整、控制著生產程序，使產品規格精確。但是，自動控制裝置是按人們制定的固定程序進行工作的，這就使它的控制能力具有很大的局限性。自動裝置對外界缺乏分析和進行靈活反應的能力，如果發生任何意外的情況，自動裝置就要停止工作，甚至發生意外事故，這就是自動裝置本身所具有的嚴重缺點。要克服這種缺點，無非是使機器各部件之間，機器與環境之間能夠「通訊」，也就是使自動控制裝置具有適應內外環境變化的能力。要解決這一難題，在工程技術中就要解決如何接受、轉換。利用和控制信息的問題。因此，信息的利用和控制就成為工業技術發展的一個主要矛盾。如何解決這個矛盾呢？生物界給人類提供了有益的啟示。
人類要從生物系統中獲得啟示，首先需要研究生物和技術裝置是否存在著共同的特性。1940年出現的調節理論，將生物與機器在一般意義上進行對比。到1944年，一些科學家已經明確了機器和生物體內的通訊、自動控制與統計力學等一系列的問題上都是一致的。在這樣的認識基礎上，1947年，一個新的學科——控制論產生了。
控制論（Cybernetics)是從希臘文而來，原意是「掌舵人」。按照控制論的創始人之一維納（Norbef Wiener,1894～1964)給予控制論的定義是「關於在動物和機器中控制和通訊」的科學。雖然這個定義過於簡單，僅僅是維納關於控制論經典著作的副題，但它直截了當地把人們對生物和機器的認識聯系在了一起。
控制論的基本觀點認為，動物（尤其是人）與機器（包括各種通訊、控制、計算的自動化裝置）之間有一定的共體，也就是在它們具備的控制系統內有某些共同的規律。根據控制論研究表明，各種控制系統的控制過程都包含有信息的傳遞、變換與加工過程。控制系統工作的正常，取決於信息運 行過程的正常。所謂控制系統是指由被控制的對象及各種控制元件、部件、線路有機地結合成有一定控制功能的整體。從信息的觀點來看，控制系統就是一部信息通道的網路或體系。機器與生物體內的控制系統有許多共同之處，於是人們對生物自動系統產生了極大的興趣，並且採用物理學的、數學的甚至是技術的模型對生物系統開展進一步的研究。因此，控制理論成為聯系生物學與工程技術的理論基礎。成為溝通生物系統與技術系統的橋梁。
生物體和機器之間確實有很明顯的相似之處，這些相似之處可以表現在對生物體研究的不同水平上。由簡單的單細胞到復雜的器官系統（如神經系統）都存在著各種調節和自動控制的生理過程。我們可以把生物體看成是一種具有特殊能力的機器，和其它機器的不同就在於生物體還有適應外界環境和自我繁殖的能力。也可以把生物體比作一個自動化的工廠，它的各項功能都遵循著力學的定律；它的各種結構協調地進行工作；它們能對一定的信號和刺激作出定量的反應，而且能像自動控制一樣，藉助於專門的反饋聯系組織以自我控制的方式進行自我調節。例如我們身體內恆定的體溫、正常的血壓、正常的血糖濃度等都是肌體內復雜的自控制系統進行調節的結果。控制論的產生和發展，為生物系統與技術系統的連接架起了橋梁，使許多工程人員自覺地向生物系統去尋求新的設計思想和原理。於是出現了這樣一個趨勢，工程師為了和生物學家在共同合作的工程技術領域中獲得成果，就主動學習生物科學知識。

【仿生學例子】
1、蒼蠅-----小型氣體分析儀。。
2、螢火蟲-----人工冷光；
3、電魚------伏特電池；
4、水母------水母耳風暴預測儀，
5、蛙眼------電子蛙眼
6、蝙蝠超聲定位器的原理------探路儀」。
7、藍藻-----光解水的裝置，
8、人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究，——步行機。
9、動物的爪子------現代起重機的掛鉤
10、動物的鱗甲------屋頂瓦楞
11、魚的鰭------槳
12、螳螂臂，或鋸齒草------鋸子
13、蒼耳屬植物-------尼龍搭扣。
14、龍蝦-------氣味探測儀。
15、壁虎腳趾------粘性錄音帶
16、貝-----外科手術的縫合到補船等-
17、鯊魚-----泳衣，
18、鳥----飛機
19、魚------潛水艇
20、雞蛋-----「薄殼建築」