动物仿生学的例子25个

1、动物仿生学的例子25个动物仿生学的例子（一）：鱼漂与潜水艇潜水艇是怎能样发明的呢？为了让一种船既能在水面 划，又能在海底游，科学家观察到了鱼这种动物。鱼肚中有一种东西叫鱼鳔，里面装满了空气。在鱼想潜 到水底时，将鱼鳔中的空气排出，浮力就立刻变小了，鱼可 自由地沉下水面。而潜水艇中也有一种机器，里面也装满了 空气，将空气一排出，潜水艇便能沉下水底。科学家是按这 个原理制造的潜水艇。看，我们如今已经很高级的潜水艇，原先它们是利用鱼 鳔原理而做的。是的，生活中若没有动物，人类将会失去很 多发明的机会。能够说，动物对人类生活也有很大的帮忙。动物仿生学的例子（二）：蝙蝠与雷达蝙蝠会释放出一种超声波，这种

2、声波遇见物体时就会反 弹回来，而人类听不见。雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明 出来的。在各种地方都会用到雷达，例如：飞机、航空等。动物仿生学的例子（三）：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。动物仿生学的例子（四）：青蛙与电子娃眼我从小爱迪生这本书中读到了 “青蛙的眼睛”，小 爱迪生上头说的是“青蛙

3、的眼睛只能够看见动的东西”。 我将信将疑，问了一下爸爸。爸爸说：“你还是做一个试验 比较好。”我点点头。首先，我先找来一只青蛙，这只青蛙蹲坐在报纸上，用它警惕的大眼睛盯着我的一举一动，好像警察监视罪犯一样。它身穿美 丽的绿皮袄，好像一个贵妇人，仪态端庄。我先把事先拍死的苍蝇放到它面前。那只苍蝇好像在青 蛙的眼里消失了，对这“嗟来之食”无动于衷。我拿出了小 细线，将苍蝇细心翼翼地扎好， 然后在它的眼前不停地摇晃。 突然，青蛙的注意力不在我身上了，它目不转睛地盯着那只 “会飞”的苍蝇。没过一会儿，只听“扑”的一声，青蛙伸 出了它长长的、粉红色的舌头，轻轻一卷，便把苍蝇卷进了肚子里这次实验证明了：青

4、蛙的眼睛只能够看见动的东西，看 不见不会动的东西。于是，科学家们便经过青蛙的眼睛发明 了“电子蛙眼”！动物仿生学的例子（五）：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，并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，并且这些动物发 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1500种，它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度

5、也各不相同。 萤火虫发出冷光不仅仅具有很高的发光效率，并且发出的冷 光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。 所以，生物光是一种人类梦想的光。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，它们都包含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。科学家先是从萤火 虫的发光器中分离出了纯荧光素，之后又分离出了荧光酶， 之后，又用化学方法

6、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，因而能够在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工 作。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。动物仿生学的例子（六）：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能够用来做防 弹衣、防弹车、坦克装甲车等结构材料。动物仿生学的例子（七）：由整理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

7、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。放电本事最强的是电鳐、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，最 终发此刻电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器官是 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 的种类不一样，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

8、 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，弓I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 世界上最早的伏特电池。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。动物仿生学的例子（八）：水母的顺风耳在自然界中，水母，早在5亿多年前，它们就已经

9、在海水里生活了。“可是，水母跟顺风耳又有什么关系呢？ ”人 们肯定会问这样一个问题。因为，水母在风暴来临之前，就 会成群结队地游向大海，就预示风暴即将来临。可是，这又 与“顺风耳”有什么关系呢？原先，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813赫兹），是风暴来临之前的预告。这种次声波，人耳是听不到的，而对水 母来说却是易如反掌。科学家经过研究发现，水母的耳朵里 长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石。科学 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。动物仿生学的例子（九）：失重现象长颈鹿之所以能将血液经过长长的颈输送到头

10、部，是由 于长颈鹿的血压很高。据测定，长颈鹿的血压比人的正常血 压高出2倍。这样高的血压为什么不会导致长颈鹿患脑溢血 而死亡呢？这和长颈鹿身体的结构有关。首先，长颈鹿血管 周围的肌肉十分发达，能压缩血管，控制血流量；同时长颈 鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧，利于下肢的血液向上 回流。科学家由此受到启示，在训练宇航员对，设置一种特 殊器械，让宇航员利用这种器械每一天锻炼几小时，以防止 宇航员血管周围肌肉退化；在宇宙飞船升空时，科学家根据 长颈鹿利用紧绷的皮肤可控制血管压力的原理，研制了飞行 服一一“抗荷服”。抗荷服上安有充气装置，随着飞船速度 的增高，抗荷服能够充入必须量的气体，从而对血管产生

11、必 须的压力，使宇航员的血压坚持正常。同时，宇航员腹部以 下部位是套入抽去空气的密封装置中的，这样能够减小宇航 员腿部的血压，利于身体上部的血液向下肢输送。动物仿生学的例子（十）：蛋壳与薄壳建筑蛋壳呈拱形，跨度大，包括许多力学原理。虽然它仅有 2mm的厚度，但使用铁锤敲砸也很难破坏它。建筑学家模仿 它进行了薄壳建筑设计。这类建筑有许多优点：用料少，跨 度大，坚固耐用。薄壳建筑也并非都是拱形，举世闻名的悉 尼歌剧院则像一组泊港的群帆。动物仿生学的例子（一）:斑马与斑马线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

12、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、瞪羚及鸵鸟等共处，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。动物仿生学的例子（十二）：蝴蝶与人造卫星五彩的蝴蝶锦色粲然，如重月纹凤蝶，褐脉金斑蝶等， 尤其是萤光翼凤蝶，其后翅在阳光下时而金黄，时而翠绿， 有时还由紫变蓝。科学家经过对蝴蝶色彩的研究，为军事防 御带来了极大的裨益。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景，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

13、蝴蝶花纹般的伪装。所以，尽管德军费尽心机，但列宁格勒 的军事基地仍安然无恙，为赢得最终的胜利奠定了坚实的基 础。根据同样的原理，之后人们还生产出了迷彩服，大大减 少了战斗中的伤亡。人造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度骤 然变化，有时温差可高达两、三百度，严重影响许多仪器的 正常工作。科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向 自动变换角度而调节体温的启发，将人造卫星的控温系统制 成了叶片正反两面辐射、散热本事相差很大的百叶窗样式， 在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝，随温度变 化可调节窗的开合，从而坚持了人造卫星内部温度的恒定， 解决了航天事业中的一大难题。动物仿生学的例子（十

14、三）： 兀鹫是世界上最大的食腐鸟类，专门吃死去的动物的尸体。兀鹫能够在空中飞行数小时寻找动物的尸体而不会疲 惫。其他种类的鸟类要想做到这一点就必须消耗很多的能 量，而兀鹫飞行同样的时间所消耗的能量却很少。科学家们 经过观察发现，兀鹫在飞行时翅膀几乎是不动的，它们主要 是靠上升气流为其飞行供给足够的升力。与其说兀鹫是在空 中飞行，还不如说兀鹫是在空中滑翔。 兀鹫能够做到这一点， 除了兀鹫的翅膀十分宽大外，翅膀的形状也起到了很大的作 用。科学家们发现，兀鹫在空中飞行时几乎不需要振动翅膀， 这就意味着这种飞行方式几乎不用消耗能量。这就解释了兀 鹫在空中长时间飞行而不会疲惫的原因。根据这一发现。科 学

15、家们制造了一艘仿生小型载人潜艇。这艘潜艇与传统潜艇 的区别是加装了仿兀鹫翅膀的结构，类似于飞机的机翼。这 一看似简单的结构却给这艘潜艇供给了相当大额外的动力， 能够使这艘潜艇借助于洋流在海水中“滑翔”。也就是说， 在加装相等的燃料的情景下，仿生潜艇的续航里程是传统潜 艇的几倍。这就为科学家进行海洋科研供给了便利。以前，科学家们对某一海域的海底进行研究时，必须先 到达指定海域，然后释放科研潜艇，并且，必须受时间的限 制。因为传统潜艇的续航里程实在是有限。为此，科学家们 不得不放弃很多立刻就要观察到的现象，这对科研是很大的 影响。而新型仿生科研潜艇就完美的解决这一难题。利用这 种潜艇进行科研不必非

16、要到达预定海域，在水下潜行也几乎 不受时间的限制。这就为某些特殊的海洋科研的开展供给了 便利。比如，利用这种潜艇能够长时间地观察珊瑚礁周边的生 物活动情景；能够潜入更深的海里观察深海生物的活动规律 等。这对人类认识海洋，保护海洋，开发利用海洋都有着不 可估量的意义。造物主的神奇给人类以巨大的启迪，仿生学 的研究也才刚刚开始。向动物学习，我们还有很长的路要走。动物仿生学的例子（十四）：甲虫与炮弹气步甲炮虫自卫时，可喷射出具有恶臭的高温液体“炮 弹”，以迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲 虫体内有3个小室，分别储有二元酚溶液、 双氧水和生物酶 二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化

17、学反应， 瞬间就成为100 C的毒液，并迅速射出。这种原理已应用于 军事技术中。二战期间，德国纳粹为了战争的需要，据此机 理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机，安 装在飞航式导弹上，使之飞行速度加快，安全稳定，命中率 提高，英国伦敦在受其轰炸时损失惨重。美国军事专家受甲 虫喷射原理的启发研制出了先进的二元化武器。这种武器将 两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中，炮弹发射后隔膜破裂，两种毒剂中间体在弹体飞行的810秒内混合并发生反应，在到达目标的瞬间生成致命的毒 剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输，安全且不易失 效。萤火虫可将化学能直接转变成光能，且转化效率达10

18、0%而普通电灯的发光效率仅有 6%人们模仿萤火虫的发光原理 制成的冷光源可将发光效率提高十几倍，大大节俭了能量。另外，根据甲虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计已 成功地应用于航空事业中。动物仿生学的例子（十五）：蜻蜓与平衡重锤蜻蜒经过翅膀振动可产生不一样于周围大气的局部不稳定气流，井利用气流产生的涡流来使自我上升。蜻蜒能在 很小的推力下翱翔，不但可向前飞行，还能向后和左右两侧 飞行，其向前飞行速度可达72km小时。此外，蜻蜒的飞行行为简单，仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础 研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时，常会引起剧烈振 动，甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒依靠加重的

19、翅痣在高速飞行时安然无恙，于是人们仿效蜻蜒在飞机的两 翼加上了平衡重锤，解决了因高速飞行而引起振动这个令人 棘手的问题。动物仿生学的例子（十六）：苍蝇与平衡棒昆虫学家研究发现，苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当 它飞行时，平衡棒以必须的频率进行机械振动，能够调节翅 膀的运动方向，是坚持苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此 原理研制成一代新型导航仪一一振动陀螺仪，大大改善了飞 机的飞行性能llj ，可使飞机自动停止危险的滚翻飞行，在 机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡，即使是飞机在最复杂的 急转弯时也万无一失。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼，能看清几乎 360。范围内的物体。在蝇眼的启示下， 人们

20、制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照相机，在军事、医学、航空、航天上被广泛 应用。苍蝇的嗅觉异常灵敏并能对数十种气味进行快速分析 且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构，把各 种化学反应转变成电脉冲的方式，制成了十分灵敏的小型气 体分析仪，已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检 测气体成分，使科研、生产的安全系数更为准确、可靠。动物仿生学的例子（十七）：蜂巢与偏振光导航仪蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成，每个小 蜂房的底部由3个相同的菱形组成，这些结构与近代数学家 精确计算出来的一一菱形钝角109。28 '，锐角70。32'完

21、全相同，是最节省材料的结构，且容量大、极坚固，令许多 专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结 构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是建筑及制造航 天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的梦想材料。蜜蜂复眼的每 个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片，可 利用太阳准确定位。科学家据此原理研制成功了偏振光导航 仪，早已广泛用于航海事业中。动物仿生学的例子（十八）：翠鸟是一种可爱的小型鸟类，以捕食水中的小鱼为生。但我们都明白，水面会反射太阳的光线。当我们俯瞰水 面时会受到反射光的影响，看不清水下的情景。如果水是流 动的或水面受风的影响而产生波浪，就更加看不清水下的情 景。那么翠鸟是如

22、何对水下的情景“一目了然”的呢？答案 就藏在翠鸟的眼睛里。翠鸟的眼睛与人类相比除了大小差别 很大外，结构也存在着巨大差异。翠鸟的眼睛里有一种特殊 的细胞，能够滤除太阳光中的蓝色光。而太阳光中的蓝光是 导致我们看不清水面的主要光线，所以，翠鸟能够轻而易举 的看清水下的情景。而人类的眼睛中没有这种特殊的细胞， 所以我们看不清水下的情景。翠鸟眼睛的特殊功能对我们人类有什么启示呢？科学 家仿照翠鸟的眼睛制造了一台仿生学摄像机，这台摄像机除 了具有传统摄像机的摄像功能外，还有一个特殊功能，那就 是能够滤除太阳光中的任何一种光线。显然，这台仿生摄像 机的功能比翠鸟的眼睛还要强大。为了验证这台摄像机的功能，

23、科学家们做了比较试验。将传统摄像机安放在直升机上 对波涛汹涌的大海进行航拍，得到的图像很单一，监视器上 仅仅出现了蓝色的海浪。而将仿翠鸟眼睛摄像机安放在直升 机上对同一海域进行航拍时，监视器上出现了不一样的情 景：这片海域有两头海豚和三头座头鲸，其中有一头是幼鲸。这样的结果令科学家喜出望外。有了这样的摄像机，科学家 们就有可能对鲸类的觅食、 迁徙、繁殖等习性进行跟踪研究， 从而保护这类濒危物种。这对维护海洋的生态平衡、保护物 种多样性具有巨大的意义。当然，笔者不期望这种高端产品 落入日本的捕鲸者手里，否则，后果不堪设想！动物仿生学的例子（十九）：苍蝇与小型气体分析仪令人厌恶的苍蝇，与宏伟的航天

24、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。苍蝇的嗅觉异常灵敏，远在几千米外的气 味也能嗅到。可是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅 觉的呢原先，苍蝇的“鼻子”一一嗅觉感受器分布在头部的 一对触角上。每个“鼻子”仅有一个“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。大脑根据不一样气味物质所产生的神经电脉冲的不一样，就可区别出不一样气 味的物质。所以，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。“探仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功 能，

25、仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把十分纤细的微电极插 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，还可用来改善计算机的输入装置和有 关气体色层分析仪的结构原理中。动物仿生学的例子（二十）：猫头鹰是完美的夜间捕猎者，是鼠类等小型哺乳动物的 天敌。它们能够悄无声息地飞向猎物发起致命一击。要明白， 老鼠的听觉、嗅觉等感官及其灵敏，猫头鹰是如何做到悄

26、无 声息靠近猎物的呢？科学家对猫头鹰的翅膀做了深入的研 究。他们发现猫头鹰的翅膀及其柔软，好像天鹅绒一般。这 种材质的翅膀为什么能大幅度降低噪音呢？科学家们把猫 头鹰翅膀模型放在风洞中进行试验，发现空气基本上是贴着 翅膀表面流动的，这就减小了空气的振动。这种材质的翅膀 在飞行时能大幅度减少翅膀后面的空气扰流，从而大幅度降 低噪音。而形状相同、材质不一样的翅膀模型放入风洞中进 行试验时会发现空气流经翅膀时不会紧贴翅膀表面，扰流比 较严重，噪音也大。难道我们要把飞机的翅膀粘上天鹅绒吗？显然不行。飞 机的翅膀和猫头鹰的翅膀有很多区别，照抄照搬显然是不科 学的。那么猫头鹰的翅膀还有什么值得模仿的呢？科学家又做了一个比较试验，让猫头鹰和家鸽近距离飞 过一层羽毛。家鸽的体型与猫头鹰相仿， 是很好的比较对象 试验的结果是：当猫头鹰飞过这些羽毛时，羽毛基本是不动 的；而当鸽子飞过这些羽毛时，羽毛被大幅度的搅动。为什 么会有这么大的差别呢？科学家对猫头鹰和鸽子的翅膀形 状进行了比较，发现猫头鹰的翅膀边缘呈锯齿状。正是这种 特殊的形状降低了空气的波动，加上特殊的材质，从而降低 了噪音。基于这一发现，科学家制造了一台有着锯齿状边缘 的仿生风机。与传统风机相比，这台仿生风机的噪音