大自然的启示的例子

大自然的启示的例子
大自然的启示的例子

大自然的启示的例子
20世纪初叶,美国亚里桑那州北部的凯巴伯森林还是松杉葱郁,生机勃勃.大约有四千只左右的鹿在林间出没,凶恶残忍的狼是鹿的大敌.美国总统西奥多•罗斯福很想让凯巴伯森林里的鹿得到有效的保护,繁殖得更多一些.他宣布凯巴伯森林为全国狩猎保护区,并决定由政府雇请猎人到那里去消灭狼.枪声在森林中震荡.在猎人冰冷的枪口下,狼接连发出惨叫,一命呜呼.经过25年的猎捕,有六千多只狼先后毙命.森林中其他以鹿为捕食对象的野兽（如豹子）也被猎杀了很多.得到特别保护的鹿成了凯巴伯森林中的“宠儿”.在这个“自由王国”中,它们自由自在地生长繁育,自由自在地啃食树木,过着没有危险、食物充足的幸福生活.很快,森林中的鹿增多了,总数超过了十万只.十万多只鹿在森林中东啃西啃,灌木丛吃光了就啃食小树,小树吃光了又啃食大树的树皮……一切能被鹿吃的食物都难逃厄运.森林中的绿色植被一天天在减少,大地露出的枯黄一天天在扩大.灾难终于降临到鹿群头上.先是饥饿造成鹿的大量死亡,接着又是疾病流行,无数只鹿消失了踪影.两年之后,鹿群的总量由十万只锐减到四万只.到1942年,整个凯巴伯森林中只剩下八千只病鹿在苟延残喘.罗斯福无论如何也想不到,他下令捕杀的恶狼,居然也是森林的保护者!尽管狼吃鹿,它却维护着鹿群的种群稳定.这是因为,狼吃掉一些鹿后,就可以将森林中鹿的总数控制在一个合理的程度,森林也就不会被鹿群糟蹋得面目全非.同时,狼吃掉的多数是病鹿,又有效地控制了疾病对鹿群的威胁.而罗斯福下决心要保护的鹿,一旦数量超过森林可以承载的限度,就会摧毁森林生态系统的稳定,给森林带来巨大的生态灾难.也就是说,过多的鹿会成为毁灭森林的罪魁祸首.这与人们对狼和鹿的认识似乎是相悖的.在任何一个民族,凡是以动物为题材的童话,狼几乎永远担着一个欺负弱小的恶名,如中国“大灰狼”的故事和西方“小红帽”的故事.而鹿则几乎总是美丽、善良的化身.狼是凶残的,所以要消灭；鹿是善良的,所以要保护.罗斯福保护鹿群的政策,就是根据这种习惯的看法和童话的原则制定的.

蝙蝠和雷达
乌贼和鱼类诱饵
蝴蝶和迷彩服
青蛙和电子蛙眼
狗和电子鼻

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1.鲁班根据荷叶造出了雨伞；
2.根据青蛙眼发明了电子蛙眼；
3.根据鲸的身体的“流线型”发明了轮船；
4.根据小鸟发明了飞机；
5.根据蓝藻发明了仿生光解水的装置；
6.根据水母的顺风耳发明了水母耳风暴探测仪；7.根据苍耳发明了尼龙搭扣；
8.根据海豚的定位系统发明了声纳；
9.根据鸟巢的结构建造的北京2008奥运会主场管（名字就叫鸟巢） ...

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1.鲁班根据荷叶造出了雨伞；
2.根据青蛙眼发明了电子蛙眼；
3.根据鲸的身体的“流线型”发明了轮船；
4.根据小鸟发明了飞机；
5.根据蓝藻发明了仿生光解水的装置；
6.根据水母的顺风耳发明了水母耳风暴探测仪；7.根据苍耳发明了尼龙搭扣；
8.根据海豚的定位系统发明了声纳；
9.根据鸟巢的结构建造的北京2008奥运会主场管（名字就叫鸟巢） ；
10.根据变色龙遇到危险变色逃生的启示人们发明了用与不同地理环境的特种军服 ；
11.通过蜻蜓发明了直升机；
12.通过鱼的身体发明了水下动力学

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人类从动物上得到的启示
苍蝇—气味探测器
蜻蜓—飞机
青蛙—快速扫描系统
螳螂—镰刀
鸡蛋—建筑物
昆虫—液压装置
蛇—红外线
鱼—潜水艇
蜘蛛—人造纤维
乌龟—装甲车
猫眼—夜视仪
野猪的鼻子—防毒面具
鹰—鹰眼导弹
蝴蝶—温度控制系统
大乌龟背小...

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人类从动物上得到的启示
苍蝇—气味探测器
蜻蜓—飞机
青蛙—快速扫描系统
螳螂—镰刀
鸡蛋—建筑物
昆虫—液压装置
蛇—红外线
鱼—潜水艇
蜘蛛—人造纤维
乌龟—装甲车
猫眼—夜视仪
野猪的鼻子—防毒面具
鹰—鹰眼导弹
蝴蝶—温度控制系统
大乌龟背小乌龟—转动炮塔的坦克

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苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含...

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苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
从萤火虫到人工冷光
自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。
在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。
在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。
科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。
早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。
现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。
电鱼与伏特电池
自然界中有许多生物都能产生电，仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼，统称为“电鱼”。
各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生350伏的电压；电鳗能产生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。
电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究， 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。
电鱼这种非凡的本领，引起了人们极大的兴趣。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究，还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。
水母的顺风耳
“燕子低飞行将雨，蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道，生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海，就预示着风暴即将来临。
水母，又叫海蜇，是一种古老的腔肠动物，早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能，每当风暴来临前，它就游向大海避难去了。
原来，在蓝色的海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次)，总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。仿生学家发现，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时，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。
仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前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。
-- 结构构件
对于构件，在截面面积相同的情况下，把材料尽可能放到远离中和轴的位置上，是有效的截面形状。有趣的是，在自然界许多动植物的组织中也体现了这个结论。例如：“疾风知劲草”，许多能承受狂风的植物的茎部是维管状结构，其截面是空心的。支持人承重和运动的骨骼，其截面上密实的骨质分布在四周，而柔软的骨髓充满内腔。在建筑结构中常被采用的空心楼板、箱形大梁、工形截面钣梁以及折板结构、空间薄壁结构等都是根据这条结论得来的。
-- 斑马
斑马生活在非洲大陆，外形与一般的马没有什么两样，它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色。在所有斑马中，细斑马长得最大最美。它的肩高140-160厘米，耳朵又圆又大，条纹细密且多。斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共外，以抵御天敌。人类将斑马条纹应用到军事上是一个是很成功仿生学例子。。

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