动物为什么会给人带来的设计灵感

什么是仿生设计

自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。经过亿万年的进化，生物逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类运用其观察、思维和设计能力，开始了对生物的模仿，并制造出工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力。

仿生设计

早期的仿生设计

随着人类的不断进化，在我国古代就已经有了仿生设计，春秋战国时代鲁国匠人鲁班从能划破皮肤的带齿草叶得到启示而发明了锯子。古人还通过仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹，用木材做成鱼形的船体。

锯齿草叶

在外国文明史上，大致也经历了相似的过程。1800年左右英国科学家、空气动力学的创始人之一凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结构。还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用。

空气动力测试

人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机。在一战时期，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示，模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。

防毒面罩

超科技仿生设计

人类不断进化的同时也不断刷新着我们对科技的认知，并且越来越超科技化，这一切离不开仿生学，蝙蝠机器人 BionicFlyingFox 原型是狐蝠，通过集成电子板和外置运动追踪系统的配合，人造狐蝠能够在特定空间内实现半自主飞行。

仿生机器蝙蝠上面绷了一层有弹性的翼膜，一直延伸到后肢。它的两翼展开宽度为 228 厘米，体长为 87 厘米，整体仅重 580 克。专门研制的翼膜通过约 45000 个点紧密地焊接在一起，所以具有足够的弹性，即使在收起双翼时，也几乎没有褶皱。蜂窝结构可以防止裂纹进一步扩大，即使翼膜出现轻微损伤，仍能继续飞行。

仿生机器蝙蝠

仿生机器蝙蝠

通过运动追踪系统和红外相机以及必要的控制指令，人们可以规划机器蝙蝠的飞行轨迹，并手动控制它的起飞与降落。

仿生机器蝙蝠

除此之外，美国还研发了很著名的机器狗与极微型侦察机器昆虫等等。

仿生机器昆虫

现代仿生设计

上面的仿生蝙蝠机器，仿生狗机器等离我们的生活比较远，其实我们生活中的仿生学随处可见。飞机，座椅，鞋等等都有着仿生设计的影子。

其实飞机的设计中有很多原理都来源于仿生学，机翼曲线源于鸟类，科学家从蝙蝠身上给飞机安装了雷达，鹰和隼的身上研发出了如何减小阻力，通过乌贼研发了喷气发动机，其中还有很多设计仿生于蝴蝶，苍蝇，鲨鱼等等。

飞机

不得不说，飞机的身上可谓到处是“生物”的身影。

黑鸟SR71

就连一些椅子，同样也是仿生设计，仿生设计为我们带来了工具，而人体工学设计是为了人的舒适与健康的产物，这两者结合为人类带来了科技与健康的结合，我们看到人体工学家具品牌「达宝利」设计的龙骨椅就是人体工学结合仿生设计。

达宝利龙骨椅

达宝利龙骨椅

人在久坐和出现不良坐姿时，腰和脊椎会受到一定挤压和变形，仿脊椎式座椅就是借鉴人类的骨结构，给你一个承托，让坐姿更健康更舒适。

达宝利龙骨椅

达宝利龙骨椅

2005年，Vibram首次在美国和欧洲推出Fivefingers（Vibram五指鞋）。堪称真正的“第二层皮肤”，其个性化的鞋头就是模仿于人类的五个“脚趾”，五指鞋不仅可以刺激脚底肌肉，促进血液循环，还能改善活动范围，尤其适合从事徒步旅行、攀爬、健身等运动，是目前世界上唯一能提供赤脚般走路带来无尽快乐的鞋子。

五指鞋

我们正生活在一个创造性的世界。

END

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。

17.乌贼和鱼雷诱饵乌贼体内的囊状物能分泌黑色液体，遇到危险时它便释放出这种黑色液体，诱骗攻击者上当。潜艇设计者们仿效乌贼的这一功能读者设计出了鱼雷诱饵。鱼雷诱醋似袖珍潜艇，可按潜艇的原航向航行，航速不变，也可模拟噪音、螺旋节拍、声信号和多普勒音调变化等。正是它这种惟妙惟肖的表演，令敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难辩，最终使潜艇得以逃脱。

18.蜘蛛和装甲生物学家发现蜘蛛丝的强度相当于同等体积的钢丝的5倍。受此启发，英国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝一样的高强度纤维。用这种纤维做成的复合材料可以用来做防弹衣、防弹车、坦克装甲车等结构材料。

19.长颈鹿和“抗荷服” 长颈鹿是目前世界上最高的动物，其大脑和心脏的距离约3米，完全是靠高达160~260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的。按一般分析，当长颈鹿低头饮水时，大脑的位置低于心脏，大量的血液会涌入大脑，使血压更加增高，那么长颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破烈等疾病而死。但是裹在长颈鹿身上的一层、厚皮紧紧箍住了血管，限制了血压，飞机设计师和航空生物学家依照长颈鹿皮肤原理，设计出一种新颖的“抗荷服”，从而解决了超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑部缺血而引起的痛苦。这种“抗荷服”内有一装置，当飞机加速时可压缩空气，也能对血管产生相应的压力，这比长颈鹿的厚皮更高明了。

20.鲸鱼和潜艇的“鲸背效应” 当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下，但若在冰下发射导弹，则必须破冰上浮，这就碰到了力学上的难题。潜舴专家从鲸鱼每隔10分钟必须破冰呼吸一次中得到启迪，在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层建筑方面，作了加强材料力度和外形仿鲸背处理，果然取得了破冰时的“鲸背效应”。

21.蝴蝶和卫星控温系统遨游太空的人造卫星，当受到阳光强烈辐射时，卫星温度会高达200摄氏度；而在阴影区域，卫星温度会下降至零下200摄氏度左右，这很容易烤坏或冻坏卫星上的精密仪器仪表，它一度曾使航天科学家伤透了脑筋。后来，人们从蝴蝶身上受到启迪。原来，蝴蝶身体表面生长着一层细小的鳞片，这些鳞片有调节体温的作用。每当气温上升、阳光直射时，鳞片自动张开，以减少阳光的辐射角度，从而减少对阳光热能的吸收；当外界气温下降时，鳞片自动闭合，紧贴体表，让阳光直射鳞片，从而把体温控制在正常范围之内。科学家经过研究，为人造地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温系统.

还有这些：

生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线，抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。

响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理，研制开发出来的现代化武器。

火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。

科研人员通过研究变色龙的变色本领，为部队研制出了不少军事伪装装备。

科学家研究青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼。

白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆，还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹。

美国空军通过毒蛇的“热眼”功能，研究开发出了微型热传感器。

我国纺织科技人员利用仿生学原理，借鉴陆地动物的皮毛结构，设计出一种KEG保温面料，并具有防风和导湿的功能。

根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理，人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。

1、球型宫殿：非洲文鸟用喙和脚巧妙编织而成的圆巢，它从一个圆支架做起，形成一个圆球最后再将其悬挂在树枝上。

2、稳定的轻质结构：田蜂筑造的纸盒型巢十分精致，它虽然是一种轻质结构，但有令人难以置信的稳定性。

3、完美的胶合：织网蚁的巢是用树叶粘合而成。它们的幼虫能够吐出粘合剂，是理想的"胶水瓶"。

4、树上圆塔住宅：楼群居雀的居所看起来就像架在树上的一个摇摇欲坠的柴草堆，但其结构十分牢固，能够维持几十年，经常是到树不堪重负被压断为止。

5、树杈上的"灶"灶：鸟的巢是用粘土砌成的，一般选在较为安稳的树杈上。一个巢大约需要2500粒粘土，都是灶鸟用喙衔来的。

6、平台建筑群：热带无刺蜂用蜂蜡建筑蜂巢，层层叠叠结合在一起，通常有40层，外表看起来就像是电影《星球大战》中的航天飞船，能够安置10万户"居民"。

7、带空调的古堡：白蚁能够通过一种匪夷所思的管道系统改善巢内的温度状况，白天制冷，夜里供暖。

水母几乎全部由水构成，它身体中的水分实际上占到了百分之九十八，组成它身体的分子之间，有着大量的液体，经过提炼就能从中获得日常用的聚合胶

我国古代著名工匠鲁班，上山伐树时，被丝矛草割破了手。他觉得奇怪，一棵小草怎么会这样厉害？经过仔细观察，他发现丝茅草叶子的边缘长着许多锋利的细齿。于是鲁班发明了木工用的锯子。

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。仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。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。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。

早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，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。

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”。

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；

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；

海豚与“回声探测仪”

海豚无论是在深邃莫测的海底，还是在漆黑的夜间都能活动自如，跟踪捕食猎物既神速又准确。这是由于海豚有一个十分精巧的声纳系统。它通过头顶的喷水孔吸入空气，把空气压人头部的气囊，使气囊的瓣膜产生振动，发出超声波。这些超声波经气囊前面的脂肪瘤“聚焦”后发射出去，至目标反射回来，由海豚灵敏的听觉器官接收，并传到大脑，使它能在瞬间判断出反射物体的形状和大小(可精确至几毫米)，随着目标的接近，海豚声纳发射器能自动缩短信号的持续时间和信号距离，以利于准确地瞄准目标。海豚这种奇妙的回声探测系统能发现远在3公里以外的鱼群及近处细如发丝的导线。于是，科学家们模仿海豚体形和身体各部比例，以及这一奇妙功能，研制了新式核潜艇声纳系统，使其航速提高了20～25％。而且还设计出新颖的听水器。

响尾蛇与“热定位器”

响尾蛇的视力近乎为零，但在夜间却能及时捕获在几十米以外活动的老鼠。原来它不是靠眼睛而是靠鼻子上的颊窝器官进行“热定位”的，灵敏到O．001℃的温度差都感觉出来，反应时间不超过O．1秒。当热线投射到“热定位器”时，就能发出信息，从而确定热源的方位。即使爬虫、小兽在夜间入睡后，凭它们身上体温所发出的热线，响尾蛇就能感知并敏捷地前往捕食。由此，科学家们根据响尾蛇的这一奇特功能成功地研制出现代夜视仪，它可把月亮和星辰投入的微弱光线增强6．4万倍；制造了空对空的“响尾蛇导弹”，这种导弹不仅可以根据发动机发出的少量热量来追踪飞机与舰艇，而且还能根据在空中或水中留下的“热痕”来“顺藤摸瓜”地跟踪追击目标。60年代以后，出现了更为完善的仿生红外探测器，使导弹的功能更加扩展。

蝴蝶与“迷彩伪装术”

在苏联卫国战争时期，列宁格勒被德军包围，希特勒企图用轰炸机轮番轰炸，一举摧毁这座城市中的前苏军防空系统。在万分紧急的情况下，昆虫学家施万维奇从蝴蝶翅膀的花纹和色彩在草地花丛中常能迷惑人的视觉这一现象中受到启示，大胆提出了“蝴蝶迷彩伪装”的设想。此法果真灵验，尽管德国空军费尽心机，还是很难搜索到城内的军事目标。敌人做梦也没想到，在地面上的那些“蝴蝶群”中，竞会隐匿着前苏军的机群和军火库。施万维奇建奇功的迷彩伪装方案，开创了现代伪装技术的时代。以后人们又从蝴蝶、蛇和斑马等动物的自然保护色中得到启示，研制出了伪装网、迷彩服、伪装涂料等，对军事人员、武器装备及后勤设施等进行伪装，达到了以假乱真隐蔽安全的效果。

蝙蝠与“超声波雷达”

蝙蝠是一种昼伏夜出的动物。尽管它的视力近乎失明，但仍能在夜间敏捷而准确地捕食。科学家们通过实验揭开了这个谜，原来它是靠自身发出的超声波来引导飞行的．目前，模仿蝙蝠按照目标情况随时调整脉冲参数和调整方向的探测方法，已在雷达系统中采用，提高了雷达的灵敏度和抗干扰能力。专家们还模仿蝙蝠回声定位功能的原理，仿制出了可帮助盲人探路使用的“超声波眼镜”，以及用于军事目的的“声纳眼镜”。最近，人们正对蝙蝠抗干扰能力特别强的特殊功能进行深入研究。如果一旦从中得到新的启示，设计制造出新颖的蝠式抗干扰超精密全敏雷达，那么超声波技术应用领域就会翻开崭新的一页.

夜蛾与“超声报警器”

夜蛾在胸蝮之间有一对特殊的听觉器官，叫做鼓膜器，专门截听天敌蝙蝠的“超声雷达波”，是夜蛾逃避敌害的报警器。因此，尽管蝙蝠神通广大，但对夜蛾却一筹莫展。夜蛾可以从很强的背景噪声中分辨出距它30米远的蝙蝠发出的超声波。 不久前，科学家已成功地将一个非常微小的“电极板”，接在夜蛾的“腹耳”听觉神经末梢上，再通过放大器，收听到了天空中无数神秘的超声波。此外，夜蛾凭着身上一层厚密的茸毛，还能吸收蝙蝠发射的探测超声波，这种神奇的“隐身”技能，使捕食者无可奈何。科学家受此启发，发展了隐身技术，把类似夜蛾身上茸毛那样的材料装在飞机、导弹、舰船等军用装备或设施上，大大减少了目标被雷达、红外和超声波发现的概率。

鸽子与“预警雷达”

鸽子有一双十分锐利的眼睛，这眼有着奇妙的生理结构，它的视网膜主要由三层组成：外层的视锥体即光感受器，是一种生物转换器，能把眼睛所看到的光学图像转变成电化学信号；中层的双极细胞，把这些电化学信号编码为一系列脉冲，发往后层的神经节细胞。这样经过一再变换加工的光学图像的信息，最后由视神经传到了视觉系统的高级部位——视顶盖。鸽子视网膜能对亮度、边缘、方向及运动等发出特殊反应。所以，人们称鸽眼为“神目”。科学家们模仿鸽眼视网膜中的视锥体、双极细胞和神经节细胞，研制了“鸽眼电子模型”，它能改进雷达系统即“预警雷达”，可部署在国境线或飞机场上。

蜜蜂与“偏振定向器”

勤劳的蜜蜂是采花粉酿蜜的能手。据计算，要酿1公斤蜜，蜜蜂必须采集200万朵花的粉，来回飞翔45万公里。人们不禁要问，蜜蜂为什么不会“迷路”呢?原来，蜜蜂的头上有一对奇异的复眼，每只复眼由6300个单眼组成，光线进入眼晶体，通过晶锥，就到达含有感光色素的感光束。感光色素位于密集的微绒毛中，感光色素分子对偏振光特别敏感，因而有着良好的定向功能，能测出天空中不同亮度的各个地段。蜜蜂就是用众多的单眼来感受太阳偏振光，即使乌云蔽日，它们也能根据太阳方位的变化，进行时间、方向的校正。因此，它们外出采蜜和回巢，不会迷失方向。科学家受蜜蜂偏振光定向本领的启示，研制了“偏光天文罗盘”，现已用于航空和航海领域。

蚊虫与“微型侦察器”

在夏天，蚊子是一种非常讨厌的害虫，还会传播疾病。可是蚊子为什么在黑暗中也能找到吸血的对象呢?经科学家研究发现，蚊子虽细小，但是也有诸多特异功能。在每个蚊子身上，有着非常灵敏的二氧化碳传感器、红外线传感器及超声波传感器。蚊子就是利用这些传感器在黑暗中寻找吸血的对象，而人体呼出二氧化碳并辐射红外线。这些特异功能给了科学家们启示。美国专家新近推出了一种如同蚊蚁般的“超微型机器虫”。这种机器虫腹内装有微型传感器，具有视觉、嗅觉和触觉功能，它能飞、能爬、能在水中穿行，并能搜集敌方情报，然后把情报记录下来和发送出去，将来还可以用于人体医学、地球科学和宇宙飞行等许多领域。

白蚁与“空调建筑”

在澳洲西部有一种白蚁，所筑的巢内温度四季都能保持在3l℃左右。而当地自然温差变化在4--42℃之间。研究发现，白蚁窝构筑于地下，但在蚁窝上方地表，白蚁会堆一座高约2米的土丘。土丘为楔形，通常是朝北座南，这样东西两侧大面积的斜面可以在早与晚温度相对低的时候吸收较多的阳光热能。而正午时，楔形结构又使暴露在正上方阳光下的吸热面积减至最小，同时，土丘内还有通道使地下洞穴各室与外界空气流通。当土丘吸热时，内部通道的空气温度上升，较轻的热空气便从白蚁窝顶部的出口排出，形成内部空气对流的动力，带动较凉的新鲜空气流经地下洞穴各室，蚁巢保持适当的温度和空气品质。英国专家模仿白蚁窝建了一座自然空调塔，它除了节省能源外，还使建筑物内的空气品质得到改

善。

鱼鳃与“吸氧式瓶盖”

鱼鳃能最大限度地从水中吸取氧，供鱼儿的生命需要，而人的血红蛋白能携带氧随血液在体内循环参与各种新陈代谢过程。科学家从中得了启示，于是便组合成了一种类似血红素结构的物质，能从空气或水中吸取氧，另外，这种氧吸收剂的发明还展现出美妙的前景：如，美国海军拥有一种鱼雷，可自行在海洋中巡逻，长期监视敌方潜艇，这种鱼雷像鱼一样在水中“呼吸”——吸取水中的氧。氧与燃料进行氧化反应产生能量作为鱼雷的动力。有了这样方便高效的小东西，需要输氧的病人就不必拖着个大氧气袋，只需把装有电池和氧吸收剂的一本书大小的装置系在腰上，就可边漫步，边吸氧了。

蝙蝠有种本领叫做“回声定位”。人们根据蝙蝠的“回声定位”原理发明了雷达。来自英国利兹大学的研究人员研制成功一种“蝙蝠拐杖”，这种特殊的拐杖能发出一种人耳听不见的声呐波，通过震动的强弱，帮助盲人探测障碍物的远近。

2.苍蝇和照相机

苍蝇的复眼观察物体比我们人类还要仔细和全面。每秒钟闪烁60次的日光灯，你也许根本无法察觉，可是苍蝇却能够不费吹灰之力地看出来。美国人根据苍蝇复眼的原理发明了“蝇眼”航空照相机，天文学也有一种叫做“蝇眼”的光学仪器，是根据苍蝇复眼的结构设计的。

3.蝴蝶和防伪纸币

蝴蝶翅膀上有很多很小的下凹的小坑，小坑底是黄色的，而坑的斜坡上是蓝色的，当阳光照射在蝴蝶翅膀上的时候，由于发生光的折射作用，人眼看到的蝴蝶翅膀就是绿色的。根据这个现象，人们在纸币或信用卡上也设置了许多小坑，这样，无论假币有多么逼真，都难逃光学设备的“法眼”。

4.萤火虫和人工冷光

萤火虫的发光，实质上是把两种物质的化学能转变成光能的过程。科学家用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素和水等一些物质混合而成的生物光源，可在充满爆炸性瓦斯的矿井中充当闪光灯，这种光不会引爆瓦斯。

5.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。

6.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。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。

扩展资料：

仿生是高科技的代名词，它是指运用尖端的科学技术，来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能，更加有效地为人数服务。各国都在不遗余力地加大在仿生学方面的研究。可以说，仿生学研究程度的高低，是国家综合国力的重要标志之一。

进入二十一世纪，仿生学已成为现代科学技术的前沿和热点领域，受自然和生物启发模仿自然和生物的各种特性而进行的仿生设计也已成为一种设计潮流。仿生设计从广泛的角度理解，分支众多，包括电子仿生设计、机械仿生设计、建筑仿生设计、化学仿生设计、人体仿生设计、分子仿生设计、宇宙仿生设计等。

参考资料：百度百科-动物仿生学

蜘蛛和装甲 生物学家发现蜘蛛丝的强度相当于同等体积的钢丝的5倍。受此启发，英国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝一样的高强度纤维。用这种纤维做成的复合材料可以用来做防弹衣、防弹车、坦克装甲车等结构材料。

长颈鹿和“抗荷服” 长颈鹿是目前世界上最高的动物，其大脑和心脏的距离约3米，完全是靠高达160~260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的。按一般分析，当长颈鹿低头饮水时，大脑的位置低于心脏，大量的血液会涌入大脑，使血压更加增高，那么长颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破烈等疾病而。但是裹在长颈鹿身上的一层、厚皮紧紧箍住了血管，限制了血压，飞机设计师和航空生物学家依照长颈鹿皮肤原理，设计出一种新颖的“抗荷服”，从而解决了超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑部缺血而引起的痛苦。这种“抗荷服”内有一装置，当飞机加速时可压缩空气，也能对血管产生相应的压力，这比长颈鹿的厚皮更高明了。

鲸鱼和潜艇的“鲸背效应” 当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下，但若在冰下发射导弹，则必须破冰上浮，这就碰到了力学上的难题。潜舴专家从鲸鱼每隔10分钟必须破冰呼吸一次中得到启迪，在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层建筑方面，作了加强材料力度和外形仿鲸背处理，果然取得了破冰时的“鲸背效应”。

蝴蝶和卫星控温系统 遨游太空的人造卫星，当受到阳光强烈辐射时，卫星温度会高达200摄氏度；而在阴影区域，卫星温度会下降至零下200摄氏度左右，这很容易烤坏或冻坏卫星上的精密仪器仪表，它一度曾使航天科学家伤透了脑筋。后来，人们从蝴蝶身上受到启迪。原来，蝴蝶身体表面生长着一层细小的鳞片，这些鳞片有调节体温的作用。每当气温上升、阳光直射时，鳞片自动张开，以减少阳光的辐射角度，从而减少对阳光热能的吸收；当外界气温下降时，鳞片自动闭合，紧贴体表，让阳光直射鳞片，从而把体温控制在正常范围之内。科学家经过研究，为人造地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温系统

○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。

还有根据响尾蛇发明跟踪导弹

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。