谁知道仿生学的例子

Question

急需仿生学的例子

Answer 1

学霸牛博士

Answer 2

仿生学举15个例子：
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。
好运

Answer 3

简单的例子：
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。

详细的例子：
聪明的老鼠更痛苦
几年前，美国普林斯顿大学的华裔科学家钱卓创造了一种转基因
鼠，证明它们是一种比普通鼠更聪明的老鼠。钱卓的做法是在一些老
鼠中加入一个额外的基因NR2B。这些有额外转基因的老鼠与一般老鼠
所做的对照实验表明，在六项行为指标方面，转基因鼠都比普通老鼠
要优异一些，尤其是在学习和记忆力方面，转基因鼠大大超过了普通
鼠。
这一研究成果马上引起了轰动，有人预测，如果把这样的手段运
用到人身上，就可能使人更聪明，智商更高，社会适应能力更强。然
而，姑且不论把这一研究成果运用到人身上的伦理争论，仅仅是纯生
物学技术意义上的进一步观察就使人感到，如果有人想以这种途径来
变得聪明，很可能会付出巨大的代价。
最近的研究发现，转基因鼠变得聪明后，它们也付出了非常“痛
苦”的生理代价。美国华盛顿大学的研究人员最近培养了一批聪明鼠，
然后用聪明鼠与一般老鼠做对照实验。他们把甲醛溶液注射到聪明鼠
和一般鼠的爪子里，在一个小时内，两组小鼠舔舐爪子的次数差不多，
即表明两组鼠的疼痛感觉差不多。但随着时间的延续，聪明鼠舔爪子
的次数逐渐多起来，明显超过普通鼠。这说明聪明鼠与一般老鼠忍受
急性疼痛的感觉是一致的，但是对慢性疼痛，聪明鼠的耐受力显然要
比一般老鼠差。
这种痛苦代价的原因在于基因，正所谓成也萧何，败也萧何。因
为聪明鼠体内转入了NR2B基因，这个基因能控制一种叫做NMDA的受体，
后者能激活神经，帮助记忆和学习，使老鼠变得更聪明。但同样是由
于NMDA受体的作用，聪明鼠对疼痛和伤害都比普通老鼠更敏感，也有
更好的记忆力。
当然这个研究结果还可以得出其他一些启发，比如针对NMDA研制
止痛药。但它更能说明的是，一种基因如果有一种正面作用，也就可
能有另一种负面作用，正如一张纸的正面与反面，长短相形，是不能
截然分开的。
（张田勘）
狒狒烦恼着人的烦恼
坦桑尼亚赛伦盖提国家公园中的狒狒生活条件还算优越，既不愁
吃也不愁病，按说，它们应该快乐无忧地生活。谁料，它们却因为酷
似人类社会里的问题，如性别、政治、尊卑顺序及恃强凌弱等，而出
现与人类的病症相同的病症：胃溃疡、高血压及胆固醇过高。
美国加州斯坦福大学的研究指出，这些狒狒不必花时间觅食，也
不受疾病及天敌威胁，使得他们多半时间在烦恼着西方人所烦恼的事
情。
这些狒狒中，日子过得最好的就是那些“人缘”最佳，属于地位
最稳固的阶层；最容易生病的则是神经兮兮的，永远在乎别人怎么看
待自己的狒狒。主导这项研究的罗伯特·沙波斯基教授在“美国国家
科学促进会”上表示：“从生态学的角度来看，应该只有人类享有创
造社会及心理压力的特权。”而赛伦盖提国家公园的狒狒每天花三小
时就可以满足热量所需，所以它们也有类似人类创造压力的特权。就
因为社交问题复杂，狒狒也会出现溃疡病例。
沙波斯基教授以数群狒狒为研究对象，采集到它们的血液样本，
检测其压力激素（也称压力荷尔蒙）、抗体、胆固醇及其他健康指标。
还通过观察找出狒狒的团体阶级、个体特质及互动关系。
研究人员还发现，有的雄狒狒的压力激素最低，它们是那些大部
分时间都在打扮自己，又让不处于发情期的异性打扮，还常陪狒狒宝
宝玩耍的雄狒狒。沙波斯基教授说，采取相似策略的人类，可能适应
压力的情况也比较好。
（任意）
牛的"紧缩计划"
穆斯考克斯牛浑身长满棕色的长毛，既有几分像牧羊犬，又有几
分像绵羊。它只生活在加拿大北部和格陵兰岛，那里一年有三个月黑
暗得不见天日，有七个月温度在零度以下，大多数动物都无法在那里
生存。但是它们却擅长苦中作乐，在短暂的夏季里尽情享受过丰盛的
水草之后，就缓慢沉重、却又义无反顾地走入无尽风雪之中。
科学家们经过长期研究发现，穆斯考克斯牛适应恶劣自然环境的
本领比人们预料的还厉害。由于冬季食物短缺，它们就降低对食物的
需求，重新调整消化系统，使其能够从每一粒食物中最大限度地吸取
营养。此外，它们还通过减少器官的活力来保存能量，如肝与肾的重
量就都减少一半。得益于这种“紧缩计划”，怀孕的母牛总是可以凭
借体内积蓄的脂肪坚持到第二年化冻才生产，而此时它们的乳汁足够
新生小牛吃几个星期的。
（高峰）
灵长类对付拥挤有一套
如果把一群老鼠塞进狭窄空间里，它们会疯狂地互相撕咬。而最
近的研究表明，灵长类有应付拥挤环境的手段。
在拥挤的环境里，人会变得非常小心，自觉接受道德约束，尽量
不与周围人的身体过多接触。因为电梯里这种现象较为常见，所以社
会学上就称其为“电梯效应”。短时间被封闭在狭窄空间里，人们都
会尽量减少身体接触，控制动作的幅度和讲话的音量。像这类避免摩
擦及由此产生的压抑感的手段，在猩猩及类人猿的群体中也经常看到。
“电梯效应”最初由美国艾莫尔大学（佐治亚州）的弗朗斯·贝
尔教授基于对大猩猩的观察首次提出。他在一次实验中把三组大猩猩
放在不同的环境中哺养，一组生活在空旷的院子里，另两组分别生活
在拥挤而狭窄的棚舍和与其相邻但不很拥挤的棚舍里。结果表明，压
抑感最强的是既不空旷又不拥挤的那一组，因为它们经常被拥挤着的
邻居们的骚乱所困扰，当邻居们安静下来的时候，它们与生活在空旷
院子里的一组一样，看不出压抑感。
通常情况下，大猩猩听到“邻居”骚乱时，会连叫带跳地积极给
予呼应，处在野生环境中的这种动物现象可以理解为对自己势力范围
的卫护，以阻止外来者入侵。但是，在封闭的环境中饲养的大猩猩，
慢慢就会克制自己的兴奋情绪，控制感情变化。
对此现象，贝尔教授试图从进化论的观点做出解释。他认为：“
道德的形成应来自于大脑的进化”，他确信，争夺、和解转而友好地
分食等灵长类特有的种种行为当中，都应有道德因素的存在。
（连荣）
企鹅步态蹒跚少能耗
企鹅的行走姿态可谓憨态可掬。人们很难把这种走路方式与聪明
或是效率联系到一起。但事实上，企鹅之所以这么行走是有道理的。
美国加利福尼亚大学的研究人员最近发现，在企鹅王国里，这种蹒跚
学步可能是最符合行动逻辑的。这种方式可能对于怀孕的妇女也会有
一定的借鉴意义。
研究人员把企鹅放在一个特殊的平台上，对它们行走过程中的左
右和前后摇摆都进行了详细的数据记录，最后他们得出了结论，认为
企鹅之所以要摇摆行走，是因为在摇摆过程中可以存储能量，把能耗
减少到最低限度。另外，对于企鹅的特殊体形来说，这种行走方式可
以把它们的重心抬高，提高了行走时的效率。在一步与一步之间，企
鹅可以存储80％的能量，这在动物世界中是最高的，相比之下，人类
的这一数字为65％。
（留民）
猫打呼噜有助健康
猫在休憩时，喉咙中常会发出呼噜呼噜的声音。有人认为这是猫
在打呼噜，但美国科学家却发现这是猫自疗的方式之一。人们之所以
称猫有九条命，与猫休憩时打呼噜有密不可分的关系。科学家指出，
无论是家猫或野猫，在受伤后都会发出呼噜呼噜的声音。这种由喉头
发出的呼噜声有助于它们疗治骨伤及器官损伤，同时也可使它们更为
强壮。科学家从人类实验中也发现，将人体暴露于如同猫打呼声的音
波下，有助于改善人类的骨质。美国北卡罗莱纳州区系动物沟通研究
所科学家发现，家猫打呼声的频率约在27至44赫，美洲狮、中南美洲
豹猫、非洲山猫、印度豹及西南亚野猫等的打呼声频率为20至50赫。
这一发现证明，人类暴露于20至50赫的音波下，可以增强骨质并促进
骨骼成长的理论是正确的。
猫科动物喉头发出的呼噜声，其疗伤的效用就如同人类置身于超
音波下疗伤的效用。马金瑟纳尔表示，科学家下一步想了解猫科动物
呼噜声的疗伤过程。研究人员目前正在探讨用音波治疗骨质疏松症及
刺激停经妇女骨骼重生的可能性。北英格兰贺尔大学骨骼新陈代谢疾
病科主任波尔迪表示，人类的骨骼需要刺激，否则钙质便将流失，使
得骨骼变得脆弱。猫喉咙发出呼噜声可能就是猫刺激骨骼重生的方式。
针对患有骨质疏松症的老年人设计运动来防止钙质流失是十分困难的，
但利用猫科动物打呼噜的原理，帮助老年人改善骨质却是有可能的。

一些科学应用：
智能计算

智能计算,也有人称之为"软计算"，就是借用自然界（生物界）规律的启迪，根据其原理，模仿设计求解问题的算法。如：人工神经网络技术、遗传算法、进化规划、模拟煺火技术和群集智能技术等。

群集智能（Swarm Intelligence）

群居昆虫以集体的力量，进行觅食、御敌、筑巢的能力。这种群体所表现出来的"智能"，就称之为群体智能。如蜜蜂采蜜、筑巢、蚂蚁觅食、筑巢等。从群居昆虫互相合作进行工作中，得到启迪，研究其中的原理，以此原理来设计新的求解问题的算法。

蚂蚁算法

蚂蚁觅食时，在它走过的路上，留下外激素，这些外激素就象留下路标一样，留给后来"蚁"一个路径的标志。后面的蚂蚁，就会沿着有外激素的路径行走（外激素越多引诱蚂蚁的能力就越强）。科学家们对此进行过试验：用人造的外激素在纸上画上一条路径，对蚂蚁进行试验。结果蚂蚁果然都沿画有外激素的路径行走。

B

D

蚁穴 A

C 食物

蚂蚁寻食时，由蚁穴出发，可沿AC，也可沿ABC（见上图），设各蚂蚁寻到食物后沿原路回穴，并在路上留下外激素，那么因AC路径短，故当它们沿AC返回时，就在AC上留下两次外激素。而沿ABC返回者，因其路径长，仅回到D点，于是AD一段只留过一次外激素（即其上的外激素的浓度比AC上的浓度淡），故这时从蚁穴出来寻食者就会沿浓度大的路径AC行走……最后大多数的蚂蚁都会沿较短的路程进行寻食. 利用这个原理科学者们就设计了蚂蚁算法(进行求最短程)。

上面是个简单的原理,当然要设计出切实可行的算法,还要将模型进一步精确,如要计及外激素的挥发(即激素的浓度将随时间而逐步降低等等).

用蚂蚁算法求最短程

1.一群蚂蚁随机从出发点出发，遇到食物，衔住食物，沿原路返回

2. 蚂蚁在往返途中，在路上留下外激素标志

3. 外激素将随时间逐渐蒸发（一般可用负指数函数来描述，即乘上因子e-at）

4. 由蚁穴出发的蚂蚁,其选择路径的概率与各路径上的外激素浓度成正比

蚂蚁算法还可以应用于很多实际问题，例如用于重建通讯路由，管理公司的电话网，对用户记帐 收费等工作，任务分配问题等

不要停，继续思索

进一步，将每个蚂蚁看成是一个神经元，它们之间的通讯联络，看成是各神经元之间的连接，只不过这时的连接不是固定的，而是随机的。即用一个随机连接的神经网络来描述一个群体。这种神经网络所具有的性质，就是群体的智能。

严禁抄袭！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

Answer 4

仿生学举15个例子：
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。
好运

Answer 5

保时捷911的尾翼模仿鸭子的尾巴