Ⅰ 動物給人類的啟示發明
大烏龜背小烏龜:轉動炮塔的坦克。
鳥在天空飛翔:製造了各種飛行器。
蜜蜂造巢窩:各種正六邊形的蜂巢結構板材。
每隻蜻蜓的翅膀末端,都有一塊比周圍略重一些的厚斑點,這就是防止翅膀顫抖的關鍵。飛機設計師研究蒼蠅、蚊子、蜜蜂等的飛行方法,造出了許多具有各種優良性能的新式飛機。
鯨:外形是一種極為理想的「流線體」,而「流線體」在水中受到的阻力是最小的。後來工程師模仿(fǎng)鯨的形體,改進了船體的設計,大大提高了輪船舴的速度。
蛋殼:能夠把受到的壓力均勻(yún)地分散到蛋殼的各個部分。建築師根據這種「薄殼結構」的特點,設計出許多既輕便又省料的建築物。
袋鼠:會跳躍的越野汽車,
貝殼:外殼堅固的坦克……
魚兒在水中游盪:學會了游泳,發明潛艇。
連體鯊魚裝:第一代鯊魚裝模仿了鯊魚的皮膚,在泳衣上設計了一些粗糙的齒狀突起,以有效地引導水流,並收緊身體,避免皮膚和肌肉的顫動。第二代鯊魚裝又增加了一些新的亮點,加入了一種叫做「彈性皮膚」的材料,可使人在水中受到的阻力減少4%。此外,還增加了兩個附件,附在前臂上由鈦硅樹脂做成的緩沖器能使運動員游起來更加輕松;附在胸前和肩後的振動控制系統能幫助引導水流。
讓盲者見到光明:在植入了微小的仿生視網膜之後,3位失明患者不僅看到了明滅或者移動的光點,甚至還成功地用眼睛區別出杯子和盤子。
人工合成蛛絲:蛛絲含有一種纖維蛋白,這種蛋白質和存在於毛發和羊角中的角質蛋白相似。這種蛋白分泌出來後開始變得堅韌。通過精細的平衡水的含量,蜘蛛和蠶可以防止纖維蛋白過快固化。
運動方向識別的神經元功能模擬裝置
自動報靶機
平板型復眼透鏡
側抑制微光電視
蜻蜓-飛機;
順風耳-電話;
青蛙—快速掃描系統
蒼蠅-氣味探測器
螳螂—鐮刀
蒼蠅與宇宙飛船
蒼蠅嗅覺器:小型氣體分析儀。
從螢火蟲到人工冷光
。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。
電魚與伏特電池。經過對電魚的解剖研究,發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。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打電池。
水母耳朵: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
Ⅱ 有哪些動物給人類的發明帶來了啟示呢
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打電池。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
「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關系。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海,就預示著風暴即將來臨。
水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預測風暴的本能,每當風暴來臨前,它就游向大海避難去了。
原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感。仿生學家發現,水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時,聽石就刺激球壁上的神經感受器,於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲。
仿生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。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當接受到風暴的次聲波時,可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向,就是風暴前進的方向;指示器上的讀數即可告知風暴的強度。這種預測儀能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。
-- 結構構件
對於構件,在截面面積相同的情況下,把材料盡可能放到遠離中和軸的位置上,是有效的截面形狀。有趣的是,在自然界許多動植物的組織中也體現了這個結論。例如:「疾風知勁草」,許多能承受狂風的植物的莖部是維管狀結構,其截面是空心的。支持人承重和運動的骨骼,其截面上密實的骨質分布在四周,而柔軟的骨髓充滿內腔。在建築結構中常被採用的空心樓板、箱形大梁、工形截面鈑梁以及折板結構、空間薄壁結構等都是根據這條結論得來的。
-- 斑馬
斑馬生活在非洲大陸,外形與一般的馬沒有什麼兩樣,它們身上的條紋是為適應生存環境而衍化出來的保護色。在所有斑馬中,細斑馬長得最大最美。它的肩高140-160厘米,耳朵又圓又大,條紋細密且多。斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共外,以抵禦天敵。人類將斑馬條紋應用到軍事上是一個是很成功仿生學例子。。
補充( 最新發展):
仿生學與遺傳學的整合是系統生物工程(systems bio-engineering)的理念,也就是發展遺傳工程的仿生學。人工基因重組、轉基因技術是自然重組、基因轉移的模仿,還天然葯物分子、生物高分子的人工合成是分子水平的仿生,人工神經元、神經網路、細胞自動機是細胞系統水平的仿生,跟隨單基因遺傳學、單基因轉移發展到多基因系統調控研究的系統遺傳學(system genetics)、多基因轉基因的合成生物學(synthetic biology),以及納米生物技術(nano-biotechnology)、生物計算(bio - computation、DNA計算機技術的系統生物工程發展,仿生學已經全面發展到一個從分子、細胞到器官的人工生物系統(artificial biosystem)開發的時代。
Ⅲ 動物給人類的啟發讓人類發明了什麼東西
從鳥展翅在空中自由飛翔,發明了人造飛行器.
從蒲公英身上發明版了降落傘權.
從蒼蠅的眼睛,發明了蠅眼照相機.
從豬嘴拱地,發明了防毒面具.
從青蛙眼睛上,發明了電子蛙眼.
蜻蜓--空中停留--直升飛機
蒼蠅--小翅膀--平衡器
青蛙的眼睛-電子蛙眼
鯨身上的流行線-使船行駛的速度快
蜂鳥的翅膀-直升飛機
海豚的聲音-聲納
螢火蟲的燈-熒光棒
魚能潛水-潛水艇
蒼蠅的眼睛-蒼眼透鏡
Ⅳ 動物對人類的幫助
馬
Equus caballus
英文名horse
哺乳綱奇蹄目馬科馬屬草食性家畜。馬在古代曾是農業生產、交通運輸和軍事等活動的主要動力。隨著動力機械的發明和廣泛應用,馬的役用價值在一些工業發達國家明顯下降,田間作業幾乎都為拖拉機所取代,馬匹主要用於馬術運動和生產乳肉,飼養量大為減少。但在有些發展中國家和地區,馬仍以役用為主,並是役力的重要來源。
起源和馴化 馬屬動物起源於6000萬年前新生代第三紀初期 ,其最原始祖先為原蹄獸 ,體格矮小,四肢均有 5 趾,中趾較發達。生活在5800萬年前第三紀始新世初期的始新馬 (圖1 ),或稱始祖馬,體高約40厘米。前肢低,有4 趾;後肢高,有3趾。牙齒簡單,適於熱帶森林生活。進入中新世以後,乾燥草原代替了濕潤灌木林,馬屬動物的機能和結構隨之發生明顯變化:體格增大,四肢變長,成為單趾 (圖2);牙齒變硬且趨復雜。經過漸新馬、中新馬和上新馬等進化階段的演化,到第四紀更新世才呈現為單蹄的揚首高軀大馬。
家馬是由野馬馴化而來。中國是最早開始馴化馬匹的國家之一,從黃河下游的山東以及江蘇等地的大汶口文化時期及仰韶文化時期遺址的遺物中,都證明距今6000年左右時幾個野馬變種已被馴化為家畜。馬的馴化晚於狗和牛。
生物學特性 不同品種的馬體格大小相差懸殊。重型品種體重達1200千克,體高200厘米;小型品種體重不到200千克,體高僅95厘米,所謂袖珍矮馬僅高60厘米。頭面平直而偏長,耳短。四肢長,骨骼堅實,肌腱和韌帶發育良好,附有掌枕遺跡的附蟬 (俗稱夜眼) ,蹄質堅硬,能在堅硬地面上迅速賓士。毛色復雜,以騮、栗、青和黑色居多;被毛春、秋季各脫換一次。汗腺發達,有利於調節體溫,不畏嚴寒酷暑,容易適應新環境。胸廓深廣,心肺發達,適於奔跑和強烈勞動。食道狹窄,單胃,大腸特別是盲腸異常發達,有助於消化吸收粗飼料。無膽囊,膽管發達。牙齒咀嚼力強,切齒與臼齒之間的空隙稱為受銜部,裝勒時放銜體,以便駕御。根據牙齒的數量、形狀及其磨損程度可判定年齡 (圖3),聽覺和嗅覺敏銳。兩眼距離大,視野重疊部分僅有30%,因而對距離判斷力差;同時眼的焦距調節力弱,對 500米以外的物體只能形成模糊圖像,而對近距離物體則能很好地辨別其形狀和顏色。頭頸靈活,兩眼可視面達330°~360°。眼底視網膜外層有一層照膜,感光力強,在夜間也能看到周圍的物體。馬易於調教。通過聽、嗅和視等感覺器官,能形成牢固的記憶。平均壽命30~35歲,最長可達60餘歲。使役年齡為3~15歲,有的可達20歲。
類型 全世界馬的品種約有200多個,中國有 30 多個 。主要可分為小型地方品種、乘用型、快步型、重挽型、挽乘兼用型。飼養管理方式主要有群牧管理、舍飼管理和幼駒培養及調教。
Ⅳ 動物給人類的啟發讓人類發明了什麼東西
從鳥展翅在空中自由飛翔,發明了人造飛行器.
從蒲公英身上發明了降落傘.
從蒼蠅的眼睛,發明了蠅眼照相機.
從豬嘴拱地,發明了防毒面具.
從青蛙眼睛上,發明了電子蛙眼.
蜻蜓--空中停留--直升飛機
蒼蠅--小翅膀--平衡器
青蛙的眼睛-電子蛙眼
鯨身上的流行線-使船行駛的速度快
蜂鳥的翅膀-直升飛機
海豚的聲音-聲納
螢火蟲的燈-熒光棒
魚能潛水-潛水艇
蒼蠅的眼睛-蒼眼透鏡
Ⅵ 哪些動物給人類的發明帶來了啟示
仿生學的由來:動物在億萬年的漫長進化過程中,逐步形成了各種奇異的構造,特殊的功能和有趣的習性。人們通過長期的觀察和研究,從動物身上得到許許多多極其寶貴的啟示。人類按照動物的體型結構和特殊功能,創造發明了性能優異的新型機械繫統、儀器設備、建築結構和工藝流程,這就是仿生學。
一些動物給人類啟示的發明:古人看到魚兒在水中自由地游來游去,是多麼羨慕魚的本領啊!後來模仿魚的體形做成船體,仿照魚的胸鰭和尾鰭,製成雙槳和單櫓,從此人類就能在水上自由行動了。從鳥的飛行原理,製造了飛機,在蔚藍色的天空中飛翔,實現了人類夢寐以求的飛上天空的願望。 通過研究狗的鼻子,人類模仿製成了小型、快速、靈敏的自動分析儀——「電子鼻」。人類模仿魚鰓的結構,用兩層硅橡膠薄膜做成了具有鰓的功能的半透明膜,可以作為人在水中呼吸使用的「人工鰓」。人類還根據鱷魚排鹽的機理,製成了高效的「淡化器」,可以用於提取或濃集某些分散狀態的元素…… 蒼蠅的眼睛是六千至八千隻小眼組成的,叫復眼。人類模仿蒼蠅的眼睛,製成了「復眼照相機」,等等
Ⅶ 有那些動物給人類的發明帶來了啟示
1、令人討厭的蒼蠅,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。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。 2、從螢火蟲到人工冷光; 3、電魚與伏特電池; 4、水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。 5、人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。 電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。 6、根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。 7、現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。 8、屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。 11、船槳模仿的是魚的鰭。 12、鋸子學的是螳螂臂。 13、嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。 14、壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。 15、根據松鼠的尾巴發明了降落傘 .