模仿動物發明

『壹』 有哪些現代科學技術是仿照動物來發明的

比如：蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它.可是蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是「天然導航儀」,人們模仿它製成了「振動陀螺儀」.這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛.蒼蠅的眼睛是一種「復眼」,由3000多隻小眼組成,人們模仿它製成了「蠅眼透鏡」.「蠅眼透鏡」是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以製成「蠅眼照相機」,一次就能照出千百張相同的相片.這種照相機已經用於印刷製版和大量復制電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質量.「蠅眼透鏡」是一種新型光學元件,它的用途很多.
在第一次世界大戰時期,出於軍事上的需要,為使艦艇在水下隱蔽航行而製造出潛水艇.當工程技術人員在設計原始的潛艇時,是先用石塊或鉛塊裝在潛艇上使它下沉,如果需要升至水面,就將攜帶的石塊或鉛塊扔掉,使艇身回到水面來.以後經過改進,在潛艇上採用浮箱交替充水和排水的方法來改變潛艇的重量.以後又改成壓載水艙,在水艙的上部設放氣閥,下面設注水閥,當水艙灌滿海水時,艇身重量增加使它潛入水中.需要緊急下潛時,還有速潛水艙,待艇身潛入水中後,再把速潛水艙內的海水排出.如果一部分壓載水艙充水,另一部分空著,潛水艇可處於半潛狀態.潛艇要起浮時,將壓縮空氣通入水艙排出海水,艇內海水重量減輕後潛艇就可以上浮.如此優越的機械裝置實現了潛艇的自由沉浮.但是後來發現魚類的沉浮系統比人們的發明要簡單得多,魚的沉浮系統僅僅是充氣的魚鰾.鰾內不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧氣進入鰾內或是重新吸收鰾內一部分氧氣來調節魚鰾中氣體含量,促使魚體自由沉浮.然而魚類如此巧妙的沉浮系統,對於潛艇設計師的啟發和幫助已經為時過遲了.
聲音是人們生活中不可缺少的要素.通過語言,人們交流思想和感情,優美的音樂使人們獲得藝術的享受,工程技術人員還把聲學系統應用在工業生產和軍事技術中,成為頗為重要的信息之一.自從潛水艇問世以來,隨之而來的就是水面的艦船如何發現潛艇的位置以防偷襲；而潛艇沉入水中後,也須准確測定敵船方位和距離以利攻擊.因此,在第一次世界大戰期間,在海洋上,水面與水中敵對雙方的斗爭採用了各種手段.海軍工程師們也利用聲學系統作為一個重要的偵察手段.首先採用的是水聽器,也稱雜訊測向儀,通過聽測敵艦航行中所發出的雜訊來發現敵艦.只要周圍水域中有敵艦在航行,機器與螺旋槳推進器便發出雜訊,通過水聽器就能聽到,能及時發現敵人.但那時的水聽器很不完善,一般只能收到本身艦只的雜訊,要偵聽敵艦,必須減慢艦只航行速度甚至完全停車才能分辨潛艇的噪音,這樣很不利於戰斗行動.不久,法國科學家郎之萬（1872～1946）研究成功利用超聲波反射的性質來探測水下艦艇.用一個超聲波發生器,向水中發出超聲波後,如果遇到目標便反射回來,由接收器收到.根據接收回波的時間間隔和方位,便可測出目標的方位和距離,這就是所謂的聲納系統.人造聲納系統的發明及在偵察敵方潛水艇方面獲得的突出成果,曾使人們為之驚嘆不已.豈不知遠在地球上出現人類之前,蝙蝠、海豚早已對「回聲定位」聲納系統應用自如了.
生物在漫長的年代裡就是生活在被聲音包圍的自然界中,它們利用聲音尋食,逃避敵害和求偶繁殖.因此,聲音是生物賴以生存的一種重要信息.義大利科學家斯帕蘭捷很早以前就發現蝙蝠能在完全黑暗中任意飛行,既能躲避障礙物也能捕食在飛行中的昆蟲,但是塞住蝙蝠的雙耳、封住它的嘴後,它們在黑暗中就寸步難行了.面對這些事實,斯帕蘭捷提出了一個使人們難以接受的結論：蝙蝠能用耳朵與嘴「看東西」.它們能夠用嘴發出超聲波後,在超聲波接觸到障礙物反射回來時,用雙耳接收到.第一次世界大戰結束後,1920年,哈台認為蝙蝠發出聲音信號的頻率超出人耳的聽覺范圍.並提出蝙蝠對目標的定位方法與第一次世界大戰時郎之萬發明的用超聲波回波定位的方法相同.遺憾的是,哈台的提示並未引起人們的重視,而工程師們對於蝙蝠具有「回聲定位」的技術是難以相信的.直到1983年採用了電子測量器,才完完全全證實蝙蝠就是以發出超聲波來定位的.但是這對於早期雷達和聲納的發明已經不能有所幫助了.
另一個事例是人們對於昆蟲行為為時過晚的研究.在利奧那多·達·芬奇研究鳥類飛行造出第一個飛行器400年之後,人們經過長期反復的實踐,終於在1903年發明了飛機,使人類實現了飛上天空的夢想.由於不斷改進,30年後人們的飛機不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類,顯示了人類的智慧和才能.但是在繼續研製飛行更快更高的飛機時,設計師又碰到了一個難題,就是氣體動力學中的顫振現象.當飛機飛行時,機翼發生有害的振動,飛行越快,機翼的顫振越強烈,甚至使機翼折斷,造成飛機墜落,許多試飛的飛行員因而喪生.飛機設計師們為此花費了巨大的精力研究消除有害的顫振現象,經過長時間的努力才找到解決這一難題的方法.就在機翼前緣的遠端上安放一個加重裝置,這樣就把有害的振動消除了.可是,昆蟲早在三億年以前就飛翔在空中了,它們也毫不例外地受到顫振的危害,經過長期的進化,昆蟲早已成功地獲得防止顫振的方法.生物學家在研究蜻蜓翅膀時,發現在每個翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質加厚區——翼眼或稱翅痣.如果把翼眼去掉,飛行就變得盪來盪去.實驗證明正是翼眼的角質組織使蜻蜓飛行的翅膀消除了顫振的危害,這與設計師高超的發明何等相似.假如設計師們先向昆蟲學習翼眼的功用,獲得有益於解決顫振的設計思想,就可似避免長期的探索和人員的犧牲了.面對蜻蜓翅膀的翼眼,飛機設計師大有相見恨晚之感!
蒼蠅與宇宙飛船
令人討厭的蒼蠅,與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了.
蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡.蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到.但是蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢? 原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上.
每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞.若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖,送往大腦.大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質.因此,蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀.
仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器官的結構和功能,仿製成一種十分奇特的小型氣體分析儀.這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅.就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引導出來的神經電信號經電子線路放大後,送給分析器；分析器一經發現氣味物質的信號,便能發出警報.這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分.
這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體.利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中.
從螢火蟲到人工冷光
自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了.但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼.那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然.
在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光.」在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類.螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同.螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高.因此,生物光是一種人類理想的光.
科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部.這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成.發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質.在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光.螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程.
早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化.近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素.由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈.由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作.
現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用.
電魚與伏特電池
自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 .人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」.
各種電魚放電的本領各不相同.放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻.中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏；非洲電鯰能產生350伏的電壓；電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物.
電魚放電的奧秘究竟在哪裡?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官.這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的.由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣.電鰻的發電器呈棱形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中；電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板.單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了.
電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣.19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏特電池.因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」.對電魚的研究,還給人們這樣的啟示：如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決.
水母的順風耳
在自然界中,水母,早在5億多年前,它們就已經在海水裡生活了.「但是,水母跟順風耳又有什麼關系呢?」人們肯定會問這樣一個問題．因為,水母在風暴來臨之前,就會成群結隊地游向大海,就預示風暴既將來臨.但是,這又與「順風耳」有什麼關系呢?原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波（頻率為8～13赫）,是風暴來臨之前的預告．這種次聲波,人耳是聽不到的,而對水母來說卻是易如反掌．科學家經過研究發現,水母的耳朵里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石．
科學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官．
技能訓練長頸鹿與宇航員失重現象
長頸鹿之所以能將血液通過長長的頸輸送到頭部,是由於長頸鹿的血壓很高.據測定,長頸鹿的血壓比人的正常血壓高出2倍.這樣高的血壓為什麼不會使長頸鹿患腦溢血而死亡呢?這與長頸鹿身體的結構有關.首先,長頸鹿血管周圍的肌肉非常發達,能壓縮血管,控制血流量；同時長頸鹿腿部及全身的皮膚和筋膜綳得很緊,利於下肢的血液向上迴流.科學家由此受到啟示,在訓練宇航員對,設置一種特殊器械,讓宇航員利用這種器械每天鍛煉幾小時,以防止宇航員血管周圍肌肉退化；在宇宙飛船升空時,科學家根據長頸鹿利用緊綳的皮膚可控制血管壓力的原理,研製了飛行服——「抗荷服」.抗荷服上安有充氣裝置,隨著飛船速度的增高,抗荷服可以充入一定量的氣體,從而對血管產生一定的壓力,使宇航員的血壓保持正常.同時,宇航員腹部以下部位是套入抽去空氣的密封裝置中的,這樣可以減小宇航員腿部的血壓,利於身體上部的血液向下肢輸送.

『貳』 人類模仿自然界的動物，發明了什麼

人們根據魚兒發明潛水艇。

潛水艇是受到魚的潛游啟發而發明、研製出來的。1775年，北美獨立戰爭爆發後，英國殖民統治者憑藉海上優勢，糾集大批戰艦，輪番轟擊美國海陸軍，使美軍傷亡慘重。當時美軍中有一個名叫達韋·布希內爾的將軍，不堪英軍的欺侮，決心反戈一擊。

他一直在苦思冥想：怎樣才能炸沉敵艦呢？從空中，無法接近；從水上，無法隱蔽。一次，他走到海邊的礁石上，突然看見一條大魚悄悄潛游到小魚的下方後，猛地朝上一躍，咬住了一條小魚。

他從這場「海戰」中大受啟發：能否造條像大魚那樣的船，潛在水中神不知鬼不覺地鑽到英國戰艦底下去放水雷，炸它個人飛艦沉呢？魚在水中自由地上浮下沉是靠鰾，船是否也可以仿造一個「鰾」？

從這個思路出發，布希內爾與軍事專家們共同研製成功一艘可在水下潛行的機動船，船的底部做一個類似魚鰾的水艙，水艙內有兩個水泵，船在水面若要下沉時，就往船艙里灌水；船要上浮時，就把空氣壓進水艙，排出船里的水。

這艘機動船第一次出去就巧妙制服了英國戰艦，炸得它人仰馬翻。後經逐步改進，就成了現代的潛水艇。

(2)模仿動物發明擴展閱讀：

潛水艇具有以下特點：

能利用水層掩護進行隱蔽活動和對敵方實施突然襲擊；有較大的自給力、續航力和作戰半徑，可遠離基地，在較長時間和較大海洋區域以至深入敵方海區獨立作戰，有較強的突擊威力；能在水下發射導彈、魚雷和布設水雷，攻擊海上和陸上目標。

潛艇配套設備多樣，技術要求高，全世界能夠自行研製並生產潛艇的國家不多。潛艇自衛能力差，缺少有效的對空觀測手段和對空防禦武器；水下通信聯絡較困難，不易實現雙向、及時、遠距離的通信；探測設備作用距離較近，觀察范圍受限，容易受環境影響,掌握敵方情況比較困難；常規動力潛艇水下航速較低，水下高速航行時續航力極為有限，充電時須處於通氣管航行狀態，易於暴露。

『叄』 科學家根據動物發明的東西有哪些。

受到動物的啟發而發明的東西：

一、烏賊與側壁氣墊船

魷魚是一種神奇的海洋動物，被稱為海洋火箭。它的最高時速可達150公里，這主要取決於它的結構簡單和安全可靠的高速水射流推進器。它被模仿成一個側壁氣墊船，帶有噴水推進器，每秒可達40米，能夠在低於一米深的淺水中加速。

二、魚兒與船

魚有在水中自由移動的能力。人們模仿魚的形狀造船，用槳模仿魚鰭。傳說早在大禹時代，中國古代勞動人民就看到魚用尾巴在水裡盪來盪去，把木槳放在船尾。經過反復的觀察、模仿和實踐，船舶逐漸變為櫓和舵，提高了船舶的動力，掌握了船舶的轉向手段。這樣，即使在翻滾的河流中，人們也能使船隻自由航行。

三、蝴蝶與衛星控溫系統

當人造地球衛星在太空中受到強烈的陽光照射時，衛星上的各種精密儀器儀表很容易「烘烤」或「凍結」。蝴蝶的體表上長出一層薄薄的鱗片，用來調節體溫。科學家們仿照蝴蝶翅膀的結構，為人造衛星的太陽能表面設計載入了一種和蝴蝶鱗片相仿的控溫系統。

四、蒼蠅與照相機

美國斯坦福大學電腦科學系華人博士生吳義仁，與幾名研究員創制出手提「光場相機」又稱蠅眼照相機。蒼蠅的每隻小眼能獨立成像，並能迅速地分辨物體的形狀和大小。

科學家模仿蒼蠅的復眼，製成了「蠅眼」照相機。
這種照相機的鏡頭由1329塊小透鏡組成。它還可以拍攝電影的特技畫面，使電影產生神奇的效果。昆蟲的復眼是由千萬個小眼組成的，由於小眼之間的相互抑制，使眼具有突出影像的邊框、增大清晰度的功能。

五、長頸鹿與宇航員

長頸鹿之所以能將血液通過長長的頸輸送到頭部，是由於長頸鹿的血壓很高。據測定，長頸鹿的血壓比人的正常血壓高出2倍。這樣高的血壓為什麼不會導致長頸鹿患腦溢血而死亡呢？這和長頸鹿身體的結構有關。長頸鹿血管周圍的肌肉非常發達，能壓縮血管，控制血流量。

科學家由此受到啟示，在訓練宇航員對，設置特殊器械，讓宇航員利用這種器械每天鍛煉，以防止宇航員血管周圍肌肉退化；在宇宙飛船升空時，科學家根據長頸鹿利用緊綳的皮膚可控制血管壓力的原理，研製了飛行服「抗荷服」。抗荷服上安有充氣裝置，隨著飛船速度的增高，抗荷服可以充入一定量的氣體。

『肆』 人類模仿自然界中動物發明了哪些東西

由螢火蟲發明抄了人工冷光
由蒼蠅發襲明了宇宙飛船
由蝙蝠發明了聲納和雷達
由動物的巢穴發明了房屋
由螳螂發明了鐮刀
由蜻蜓發明了飛機
船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

科學家根據野豬的鼻子測毒的奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。

火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。

科研人員通過研究變色龍的變色本領，為部隊研製出了不少軍事偽裝裝備。

科學家研究青蛙的眼睛，發明了電子蛙眼。

美國空軍通過毒蛇的「熱眼」功能，研究開發出了微型熱感測器。

人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯(hang)。

人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。

『伍』 人類模仿動物發明了哪些東西

現代的雷達一種無線電定位和測距裝置:科學家研究發現蝙蝠不是靠眼內睛，而是靠嘴、喉容和耳朵組成的回聲定位系統。因為蝙蝠在飛行時發出超聲波，又能覺察出障礙物反射回來的超聲波。科學家據此設計出了現代的雷達——一種無線電定位和測距裝置
以及模仿袋鼠在沙漠運動形式的無輪汽車(跳躍機)等。
科學家模仿昆蟲製造了太空機器人。等,,,,,,