工业设计专业英语(第三版)第十七课昆虫与设计PPT课件

,Lesson17InsectandDesign,Insectswonttakeovertheearth,theyownitnow.Aleadingbiologistexplainswhybugsaretheworldsmostsuccessfuldesign.Theyincorporateastonishinglysophisticateddesignfeature,bothstructurallyandfunctionally,thatrenderthemespeciallywellsuitedforsurvivalonthisplanet.,昆虫不会接管地球，他们已经拥有了地球。一位权威的生物学家解释了为什么虫子使这个世界上最成功的设计。他们混合的、使人惊讶的、久经世故的设计特色，包括结构上的和功能上的，使他们十分适合生活在这个星球上。,引言,Theresnodenyingit:Bugsrule.Therearecurrently200millioninsectsforeveryman,womanandchild.Ofthe1.5millionspeciesidentified,morethanhalfareinsects.Wehumansmaynotliketheidea,butthereisnodenyingit:Bugsrule.Estimateshaveitthattherearesome1018bugsnowaliveontheplanet.Itisnotonlytheirsheernumber,butalsotheirdiversitythatisstaggering:Ofthetotal1.5millionspeciesofanimals,plantsandmicroorganismsthathavebeenidentidied,morethanhalforover800,000areinsects.Andwhilenewspeciesofinsectsarebeingdiscovereddaily,over10millionmayyetremainunknown.,这是无可否认的：虫子准则。当前有2亿虫子生活在我们周围。在确定种类的一百五十万个物种中，一半以上是昆虫。我们人类可能不喜欢这个说法，但这是无可否认的：虫子准则。据评估大约有1018的虫子现在生活在这个星球上。不但是它们的数量，它们的种类也使人惊愕。在总共一百五十万种动物中，植物和微生物被视为一样，超过半数或者说超过800000种都是昆虫。每天都还会有新的昆虫种类被发现，至今超过一千万种的使我们可能不知道的。,“虫子准则”,Whatmakesinsectsthemostsuccessfulinhabitantsoftheearth?Oneansweristhattheyaresmall,whichhasmadeitpossibleforthemtocolonizeliterallyeverynookandcranny.Butthereisanotherreason:Insectsarebuilttolast.Theyincorporateastonishinglysophisticateddesignfeatures,bothstructurallyandfunctionally,thatrenderthemespeciallywellsuitedforsurvivalonthisplanet.Itisthesefeaturesthathaveallowedthemtogaintheevolutionaryadvantagetheyhaveachieved.,是什么使得昆虫称为地球上最成功的居住者？一个答案是他们小，使他们可以逐个的占领每一个隐蔽处和缝隙。但是这里还有另外一个原因：昆虫的结构。他们混合的、使人惊讶的、久经世故的设计特色，包括结构上的和功能上的，使他们十分适合生活在这个星球上。正是这些特点允许他们完成增加进化的优势。,“成功居住者”的原因,Thesuitofarmorthatinsectsareencasedinprovidesthemwithprotectionfrompredatorsandkeepsthemfromdryingout,thelatterbeingofconsiderableconcern,giventheirtinysize.Withouttheiroutercasing,theywouldneverhavemasteredlifeintheopen.Theinsectskeletonisappropriatelyhingedinplacestoprovideformobility.Likeourown,theirlegshaveflexiblejoints,butsodotheirprincipalbodypartstheirhead,thoraxandabdomen.Eventhewingsoftheinsect,whichcanbeatatfrequenciesofhundredsoftimespersecond,arenomorethanflaplikeelaborationsoftheirskeleton.Itisthankstothecombinedmotorcapacityoftheirlegsandwingsthatinsectsareabletoachievethefeatsofagilityforwhichtheyarefamous.(Thinkofahouseflyevadingswatsorcockroachesinyourkitchen,scurryingforcoverwhenyouturntolights.)Potentially,becauseofitsrigidity,theinsectskeletonimposeslimitsongrowth.Insectssolvetheproblembymolting:Astheygettoolargefortheirarmor,theysimplyshedit.,昆虫的一身防护装甲，保护他们不被掠食者袭击，还有保持他们身体干爽。如果没有外部的保护性外套，他们绝不可能在开阔地上征服生活。昆虫的骨骼在适当的部位有枢纽，以确保他们的机动性。像我们一样，昆虫的骨架有灵活的关节，特别是重要的头部、胸部、腹部。甚至昆虫每分钟可以拍打上百次的翅膀，更多的是得益于他们有着鳞片装细节的骨骼。他们框架狂怒翅膀的组合动力的才能，使昆虫达到是它们著名的合适的敏捷。（想象一只家蝇在出访中躲避蝇拍或者蟑螂，在你打开灯的时候急速奔跑寻找掩护。）潜在的，昆虫的骨骼利用生长的极限。昆虫解决问题靠脱皮：如果他们的身体对盔甲来说太大了，它们便简单的摆脱盔甲。,身体结构,Agilityinanimalscorrelateswithhighrespiratorydemand,andinsectshavearemarkablewayofdeliveringoxygentotheirinternalorgans.Airflowsintotheinsectbodythroughaseriesofopeningcalledspiraclesthatleadinwardintotubes,ortracheae.Insteadofconveyingoxygenbywayofblood,insectsprovideordirectaerationoftheirtissues.Theflightmusclesofinsectscouldnotfunctionnearlyaseffectivelywithoutsuchaquickmeansofoxygendelivery.,敏捷和动物的高度的呼吸相关，昆虫拥有不平常的方法来给组织器官传递氧气。空气通过被称为引导进入体内的管道，或者导管的连续的小孔进入体内。昆虫通过组织直接通风来代替血液运输氧气。没有高效的氧气运输，昆虫的飞行肌肉就不能运动。,呼吸传递,Insectsoccupyvirtuallyeveryfeedingniche.Putitanotherway,thismeansthattheyareabletoeatliterallyanything.Theirsuccessinthisderivesfromtheextraordinarydiversificationoftheirmouthparts.Beetlesandcaterpillarshavejawsforcuttingandtearing,mosquitoeshaveslenderstylesforpiercingskinandsuckingbloodandbutterflieshavecoiledtubesforimbibingnectar.,昆虫事实上占用每一个获取食物的机会。换句话说，它们可以吃任何存在的东西。他们在这方面值得重视的成功源于他们特别的多样化的口器。甲虫和毛虫有用来切段和撕开的口，蚊子有纤细的探针用来穿透皮肤和吮吸血液，蝴蝶有盘卷的管子用来吮吸花蜜。,特殊口器,Thespruceaphidisoutfittedwithcompoundeyesthatallowittoseeinvirtuallyalldirections,enablingittocauseasmuchwidespreaddefoliationasithastimeforinadayswork.Insectshaveextraordinarysensorycapacities.Theireyes,whichmaytaketheformofenormoushemispheresbulgingfromtheirhead,typicallyconsistofhundredsoftiny,tightlyopposedunits,calledfacets.Eachfacetpointsinoneparticulardirection,withtheresultthatthetwoeyesseeinvirtuallyalldirections.Foranaerialhuntersuchasarobberfly,thismeansbeingabletospotpreyinstantlyfromwhereveritmayappear.Insectscanalsoseeacolorultraviolettowhichweareblind.Flowersareoftenadornedwithultravioletpatternsthatareinvisibletous,butvisibleandattractivetothepollinatinginsect.,昆虫有非常特别的感官才能。他们头上膨胀出来的巨大的半球是它们的眼睛，由上百只微小的眼睛组成是它们的特色，坚固的反射面称之为多面体。每个多面体精确的定位，事实上，它们可以看到全部方位。对于在空中生活的猎人比如强盗苍蝇，这意味着无论何时他们都能立刻发现掠食者。昆虫也可以看到我们看不到的紫外线。花朵常常用人类所看不到的紫外线装饰出图案，但是这对为花朵授粉的昆虫确是可见的有吸引力的。,感官才能,Insectsarealsothebestdefendedofanimals.Theirchemicalweaponsareprodigious.Some,suchasbombardierbeetles,dischargeirritatingchemicalscalledquinoneswhendisturbed.Theymakethequinonesinspecialglandsbymixingchemicalsandcausinganexplosion.Theexplosionisofsuchmagnitudethatthequinonesareexpelledboilinghot,at100degreescentigrade.Otherinsectsarenolessremarkable.CertainAustralianbeetlelarvaeandEuropeanmothsemithydrogencyanide,theinfamouspoisonofdetectivenovels.TherearecockroachesinNewZealandthatsprayethylacrolein,ateargas.Anyonewhocollectsinsectsasamatterofroutineknowsthatpickingthemupbyhandcanbehazardous.Manybite,othersstingandstillothers,suchasseveralstrainsofcaterpillar,hairsthatcauseitchinguponcontact.Insectslackingsuchdefensesmaybeotherwiseprotected.Somemaybesowellcamouflagedastobevirtuallyundetectable.Asonemightexpect,camouflagedinsectsareoftencompletelymotionlessbydayandactiveatnight.,昆虫还是防护最好的动物。他们的化学武器是强大的。有些，比如说投弹甲虫，在被侵犯时会流出苯醌这样的有刺激性气味的化学物质。他们在特殊的腺体内制造苯醌通过混合化学药品是它们反应来爆炸。爆炸十分强烈，以至于被排出的苯醌有100oC，像沸腾般的热。其他昆虫不逊于这种甲虫的不寻常。某些澳洲甲虫和欧洲蛾子发出氢化物，都是侦探小说中声名狼藉的下毒者。新西兰有一种蟑螂，喷射出一种让人流泪的气体乙醛丙烯醛。任何日常收集昆虫的人都知道，用手直接拿起他们是危险的。许多人被咬伤，有些被刺痛仍有些其他，像有个别紧张的毛虫，在接触时，绒毛引起痒。昆虫缺乏足够的防御也可能从其他方面获得保护。有些有事实上无法察觉的良好的伪装。像人们所预期的，伪装的昆虫常常是完全静止的在白天，但夜间很活跃。,化学武器,Insectsasagrouphaveachievedsomethingthathaseludedhumans.Theyhavemasteredsustainabledevelopment.Insectsaretheprimaryconsumersofplantsonearth,yettheydonotmerelyabuseplants,theyalsopollinatethem,therebyfosteringtheirreproduction.Bycontrast,weuseandevenabusenature,buthaveyettolearntoconserveit.,昆虫已经达到一个躲避人类的群体。他们控制可以支撑的发展。昆虫是地球上植物的主要消费者，它们不仅仅凌辱植物，也帮植物授粉，从而帮助植物繁殖。与之对照的，人类利用甚至凌辱大自然，至今仍要学习去保护它。,和谐发展,仿生设计,仿生设计主要是运用工业设计的艺术与科学相结合的思维与方法，从人性化的角度，不仅在物质上，更是在精神上追求传统与现代、自然与人类、艺术与技术、主观与客观、个体与大众等多元化的设计融合与创新，体现辩证、唯物的共生美学观。,模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来设计产品机械的设计方式。,仿生设计的内容,仿生设计的实现,仿生设计实例,一个年轻的法国设计师设计的家具的概念。正如你可以看到沙发是一个非常不寻常的沙发，在8或无限的标志形状设计。连续的曲线流动在一个数字8等取决于你的位置，你的观点是绝不相同。这个沙发设计的是简单的和现代的。,“8”沙发,这是来自2011IFFS/AFS新加坡家具展中的信封置物架。它们由不锈钢材质做成，采用不等大小的信封/电子邮件形状，安装于墙上用来放置信件、报纸或者杂志类的物品。当我们看到这些未读邮件时，也许有种迫不及待想打开一看究竟的想法呢。,“信封”置物架,在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况，提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍安然无惹，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。科学家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的稗益。利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。,“蝴蝶”迷彩服,自然界中一些发出的光都并不热，所以人类就把它称为“冷光”。在众多的发光动物中，萤火虫就是其中的