有什么大自然的启示,我四年级作文需要,

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/06 03:28:18
有什么大自然的启示,我四年级作文需要,
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有什么大自然的启示,我四年级作文需要,
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有什么大自然的启示,我四年级作文需要,
1由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪.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.
2.从萤火虫到人工冷光;
3.电鱼与伏特电池;
4.水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,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.
5.人们根据蛙眼的视觉原理,已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.把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高.这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等.特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真.
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.
6.根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”.这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等.如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成.
7.模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气.
8.根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机.
9.现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子.
10.屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲.
11.船桨模仿的是鱼的鳍.
12.锯子学的是螳螂臂,或锯齿草.
13.苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣.
14.嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路.
15.壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景.
16.贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上.

由蝙蝠的启示发明了雷达 由蟑螂手的启示发明了镰刀 由青蛙的眼睛的启示发明电子蛙眼……

被判死刑的梨
看了题目,你一定会很奇怪。梨怎么判“死刑”呢?它又没有干什么坏事!其实事情是这样的……
前几天,妈妈从水果市场上买了一箱梨,一袋香蕉,一袋柿子。我拿出1/2香蕉和1/2梨分开在客厅的茶几上与饭桌上。然后把剩余的梨、香蕉;柿子全倒在箱子里死拉硬拽拖到阳台上。星期五放晚学回家,有客人来我家,恰巧水果吃完了,我便去阳台拿。当我拉出箱子,掀开时,惊呆了,香蕉已失去了昔日...

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被判死刑的梨
看了题目,你一定会很奇怪。梨怎么判“死刑”呢?它又没有干什么坏事!其实事情是这样的……
前几天,妈妈从水果市场上买了一箱梨,一袋香蕉,一袋柿子。我拿出1/2香蕉和1/2梨分开在客厅的茶几上与饭桌上。然后把剩余的梨、香蕉;柿子全倒在箱子里死拉硬拽拖到阳台上。星期五放晚学回家,有客人来我家,恰巧水果吃完了,我便去阳台拿。当我拉出箱子,掀开时,惊呆了,香蕉已失去了昔日的风采。面目全非的它显的那么无奈。我看着它一股练习之心忍不住涌上心头。因为它美丽、娇嫩的黄裙子已经不在了它象刚从拉丁美洲旅游回来,或者刚从非洲逃难来一样黑不溜丘。而刚开始又苦又涩,又硬的柿子现在散发出一股淡香,还是软绵绵的。我拿起柿子,放到桌上,又把香蕉仍进垃圾箱。气愤之余,我揭开这个天大的秘密!
我先去客厅垃圾筒“验尸”。我用一次性筷子把垃圾箱的香蕉分成两段,夹起其中一点看,发现香蕉中心还好的地方,但外面却不成样子。我心想:香蕉在这么短的时间内自己是不会腐烂的,一定能够是什么催熟气体或者物体在催熟香蕉,这是什么呢?我较尽脑汁也想不出来。第二天,我连奔带跑去新华书店找资料,可怎么也找不到资料,但我找到一本《柿子种植帮助》的书,我从中知道了“乙烯”可以催化柿子,让它更快熟。我跑到表姐家楼下,进了一家“丘比特”的书店,我又查阅并知道了“乙烯”是一种无色无味的气体。经过多番挫折后,我在书店找到了一本介绍水果的书,上面说“梨是水果的克星,它很容易释放出乙烯,而且放出的数量也比其他水果多的多。所以,它和其他水果很难相处。当你把香蕉和梨放在一起的时候,香蕉会变软发黑,这就是梨起了作用。由于梨的这一特性,人们有时候把它作为催熟计。比如,你把生柿子和梨放在一起,那么柿子一定比单独放熟的快。看完后,我想,原来如此啊!梨子本来我是要把你全部吃完再罚你永世不得超生,但见你对生柿子照顾有佳,算你带罪立功,不过不超生罪可免,死罪难逃!你等着为自个收尸吧!哈哈哈哈……
不许抄袭!!!!!!!!!!!!!!!

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大自然的启示--学生作文(一)
大自然中的一切事物都曾经给过我们很多启示。比如:梅花在寒风中傲然挺立,那是让我们要勇敢面对困难;小草在冬天弯下腰,到了春天又直起了腰,那是在教我们从哪里摔倒的就要从哪里站起来。
一个晴朗的星期天,我偶然间在我家洗手间的一个小小的角落里发现了一只小蜘蛛。我惊恐万状,正准备把那只小蜘蛛踩死,只见它正在准备织网,我于心不忍,决定看看它是怎么织网的。

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大自然的启示--学生作文(一)
大自然中的一切事物都曾经给过我们很多启示。比如:梅花在寒风中傲然挺立,那是让我们要勇敢面对困难;小草在冬天弯下腰,到了春天又直起了腰,那是在教我们从哪里摔倒的就要从哪里站起来。
一个晴朗的星期天,我偶然间在我家洗手间的一个小小的角落里发现了一只小蜘蛛。我惊恐万状,正准备把那只小蜘蛛踩死,只见它正在准备织网,我于心不忍,决定看看它是怎么织网的。
只见那只小蜘蛛从嘴里慢慢地吐出一点白色的细丝来,然后从墙角这边爬到墙角那边,这样,第一根线就织好了。接着,它又照着前面织线的方法往下织,过了一会儿,一张完好的蜘蛛网就快完成了,我心里真替这只小蜘蛛高兴,这时小蜘蛛还在默默地努力着。眼看小蜘蛛就要完成了,淘气的风弟弟却跑来捣乱,它“呼”的一吹,蜘蛛网“绷”的一声就断了.

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仙人掌,蚂蚁,这些自然的事物随处可见,因此它们并不稀奇,但你可别小看它们. 你是否看过一群小小的蚂蚁,在墙壁爬动著 它们时时抬著像沙子一般小的食物,成群结队的走动.那细小的身材,生命十分柔弱,只要被人一压,它的一生,可能就这样结束.蚂蚁虽然渺小,但非常团结.一只蚂蚁找到食物,由於食物的体积太大,自己无法搬运,它便立刻回巢,通知夥伴,大家一起团结起来,就能成功了.我们也是一样,如果不能团结,像一盘散...

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仙人掌,蚂蚁,这些自然的事物随处可见,因此它们并不稀奇,但你可别小看它们. 你是否看过一群小小的蚂蚁,在墙壁爬动著 它们时时抬著像沙子一般小的食物,成群结队的走动.那细小的身材,生命十分柔弱,只要被人一压,它的一生,可能就这样结束.蚂蚁虽然渺小,但非常团结.一只蚂蚁找到食物,由於食物的体积太大,自己无法搬运,它便立刻回巢,通知夥伴,大家一起团结起来,就能成功了.我们也是一样,如果不能团结,像一盘散沙一样,一点力量都没有;如果能合作,在做人处世上就能屹立不摇. 仙人掌生活在沙漠地区,那里酷热无比,还有许多恶毒的猛兽,处境十分危险.但是仙人掌生活在那里许久,却不见它绝种,这是因为它为了适应险恶的环境,长出了尖锐的刺,使动物们无可奈何.这似乎告诉我们,必须克服困难,外在艰苦的环境,要靠自己坚强的毅力去解决.俗语说:「天下无难事,只怕有心人.」就是这个道理. 大自然中,给我们的启示实在太多了,只要用心体会,都能让我们对生命有更深一层的体认,像仙人掌,蚂蚁,不都是很好的例子吗 大自然对人类的启示 大自然是美丽的大自然,我们因该保护大自然,不能丢垃圾、吐啖、砍树.接着,我给大家讲个故事. 从前有一个村,他不爱保护大自然就砍树,拿树做成椅子和桌子,不久,哪个村里人觉的房子旧了该换新的。人们都去砍木做房,房子做好了,那里村字的人都高兴的叫了起来,有的骄傲到比谁的房子美就这样子人们天天都砍树。 不久洪水来了,洪水把村庄全毁了,越漂亮的房子都给凶猛的洪水冲走了因为没有数的阻挡下着些房子都被冲走了,这里都变成废区,这个故事给大家不要乱采地。 大自然这么好为什么还要有人破坏呢?让我说吧!因为有人没地方丢,没办法就丢到地下,有的人以为丢垃圾就这么一丢多没家教,还有在我们的班里有人把苹果不吃在上面画画多可恶,还有的吃香口绞吃了吐在地下让值日生添麻烦,在这么好的环境下学习听,那一群一群的蚂蚁帮的小骨头是教我们团结,那蜜蜂去采蜜是教我们勤劳,你看大自然多么美好,去破坏它舍得吗?

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比如苍蝇的眼睛啊,鸟类等发明出了什么

感受春天,瞧,翠绿的大幕徐徐地拉开了。春姑娘穿着五彩的衣裳轻快地走上了舞台。她把长袖一挥,大地上的草丛树木都被染上绿色。春姑娘又从身后拿出一只漂亮的花篮,用纤巧的手从里面拿出一束束五彩缤纷的鲜花,向下撒去,鲜花飞向绿色的大堤,飞向绿色的树林。立刻,嫩绿的翠叶间缀满了朵朵鲜花,鲜花在万绿丛中开放,犹如在绿色的绵缎中,用五色的细线绣出的花朵。啊,春天,你真是美丽极了!
感受夏天。夏天就像一位...

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感受春天,瞧,翠绿的大幕徐徐地拉开了。春姑娘穿着五彩的衣裳轻快地走上了舞台。她把长袖一挥,大地上的草丛树木都被染上绿色。春姑娘又从身后拿出一只漂亮的花篮,用纤巧的手从里面拿出一束束五彩缤纷的鲜花,向下撒去,鲜花飞向绿色的大堤,飞向绿色的树林。立刻,嫩绿的翠叶间缀满了朵朵鲜花,鲜花在万绿丛中开放,犹如在绿色的绵缎中,用五色的细线绣出的花朵。啊,春天,你真是美丽极了!
感受夏天。夏天就像一位生机勃勃的少年。看,他热情,欢快地跑来了!大地上顿时出现一片火热的阳光。大树张开了无数的臂膀遮住了酷热,洒下一片阴凉;而庄稼则充分吸收着阳光,转眼从嫩绿变成深绿,孕育着丰收的希望;蝉不分昼夜地卖弄自己的喉咙,不知疲倦地唱着,青蛙也不甘示弱地想和蝉较量一番,各种小虫和鸟儿也来凑热闹,共同演奏着一曲欢快的大合唱。
感受秋天,身穿金黄色的衣衫来到了人间,大地上立即变得一片金黄。秋天从身边拿出一只小口袋,变戏法似的取出一颗颗丰硕的果实。那口袋里有无穷无尽的果实,拿也拿不完。那沉甸甸的果实飞向了大地,缀满了枝头,好一派硕果累累的丰收景象啊!
感受寒冷的冬天,梅花却坚韧不拔!大地好像铺上了一层洁白的棉被;路上,很少有行人和车辆,这是一个寂静的世界;近看,湿漉漉的树枝染着透明水滴。在北方,雪就像雪糕一样,让人忍不住要流口水……这是一个充满着想象力的世界!======================================================================这个世界是一个五彩缤纷的世界,正是有了大自然的几分姿色,让世界变的更加丰富多彩。大自然的景色,让人想变成蝴蝶飞到世界的各个地方去游览一番。好多地方的景色让人留恋忘返。这,就是大自然的神奇。大自然的四季更是让人回味无穷。
秋天,树枝上的绿叶变成黄色,纷纷落下。给地上铺上了一层金色的地毯,踩上去发出' 忮忮'的声音。天气漫漫变凉,让人感觉悲凉。街上也变的寂静了。也没有了大自然的生机勃勃。
冬天,最美的是下雪的时候了,它给大地穿上了新衣服,一眼望去,到处都是白的。像是到了另一个世界。天气虽然冷,但是孩子们还是那样高兴,打雪杖,堆雪人。看到他们。便勾起了我的回忆。我之所以喜欢雪,那是因为雪的纯洁,似乎让人一下子忘掉了所有的烦恼。变的开心了。
春天,树上长出了嫩绿的新芽,万物从沉睡中苏醒过来。早晨,打开窗户,闻到了雨后的清新,闻到了花儿的幽香,看到了鸟儿在树枝上欢快的歌唱,风儿吹过湖面,泛起层层微波。
夏天的夜晚是宁静的,到处漆黑一片,但虫声打破了这宁静的夜晚。虫子打起了'交响乐'天空中,出现了一闪一闪的亮星星,看着这美丽的星星,想起了牛郎织女的故事。还有那皎洁的明月,看着这一切,进入了甜美的梦想。
大自然不光是四季美不胜收,它的景色到处都是那么的美丽

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苍蝇,是细菌的传播者,谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅(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。苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由30O0多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量...

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苍蝇,是细菌的传播者,谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅(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。苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由30O0多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。
自然界形形色色的生物,都有着怎样的奇异本领?它们的种种本领,给了人类哪些启发?模仿这些本领,人类又可以造出什么样的机器?这里要介绍的一门新兴科学——仿生学。
鸟儿展翅可在空中自由飞翔。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。
以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试,可以认为是人类仿生的先驱,也是仿生学的萌芽。
【发人深省的对比】
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,以下几个事实可以说明: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。
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。例如今天的飞机在许多方面都超过了鸟类的飞行能力,电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可靠。
仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特点,就是整体性。从仿生学的整体来看,它把生物看成是一个能与内外环境进行联系和控制的复杂系统。它的任务就是研究复杂系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态。生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我复制,它们与外界的联系是密不可分的。生物从环境中获得物质和能量,才能进行生长和繁殖;生物从环境中接受信息,不断地调整和综合,才能适应和进化。长期的进化过程使生物获得结构和功能的统一,局部与整体的协调与统一。仿生学要研究生物体与外界刺激(输入信息)之间的定量关系,即着重于数量关系的统一性,才能进行模拟。为达到此目的,采用任何局部的方法都不能获得满意的效果。因此,仿生学的研究方法必须着重于整体。
仿生学的研究内容是极其丰富多彩的,因为生物界本身就包含着成千上万的种类,它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。自从仿生学问世以来的二十几年内,仿生学的研究得到迅速的发展,且取得了很大的成果。就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生、建筑仿生、化学仿生等。随着现代工程技术的发展,学科分支繁多,在仿生学中相应地开展对口的技术仿生研究。例如:航海部门对水生动物运动的流体力学的研究;航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定位与导航;工程建筑对生物力学的模拟;无线电技术部门对于人神经细胞、感觉器宫和神经网络的模拟;计算机技术对于脑的模拟似及人工智能的研究等。在第一届仿生学会议上发表的比较典型的课题有:“人造神经元有什么特点”、“设计生物计算机中的问题”、“用机器识别图像”、“学习的机器”等。从中可以看出以电子仿生的研究比较广泛。仿生学的研究课题多集中在以下三种生物原型的研究,即动物的感觉器官、神经元、神经系统的整体作用。以后在机械仿生和化学仿生方面的研究也随之开展起来,近些年又出现新的分支,如人体的仿生学、分子仿生学和宇宙仿生学等。
总之,仿生学的研究内容,从模拟微观世界的分子仿生学到宏观的宇宙仿生学包括了更为广泛的内容。而当今的科学技术正是处于一个各种自然科学高度综合和互相交叉、渗透的新时代,仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来,同时对生物学的发展也起了极大的促进作用。在其它学科的渗透和影响下,使生物科学的研究在方法上发生了根本的转变;在内容上也从描述和分析的水平向着精确和定量的方向深化。生物科学的发展又是以仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营养,加速科学的发展。闪此,仿生学的科研显示出无穷的生命力,它的发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献。
【仿生学的研究范围】
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。
【仿生学的现象】
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,仿制成功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,听石就剌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。
开放分类:
生物、自然科学、自然、仿生学、学科

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