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酷科普发现从这里开始:人类的仿生技术

作者:刘怀景(作者)

出版社: 现代出版社; 第1版 (2013年3月1日)

丛书名: 酷科普发现从这里开始

平装: 223页

读者对象: 11-14岁

语种: 简体中文

开本: 16

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《酷科普发现从这里开始:人类的仿生技术》中爱迪生曾说过:“惊奇就是科学的种子。”“酷科普发现从这里开始”正是一套让人备感惊奇、超酷超炫的科学书,立足于21世纪的最新科技发展喊果,紧跟时代步饯,以独特的视角、生动的文字、丰富的想象力,书中全面阐述科学知识、揭秘复系的科学现象、洞悉自然科学规徨,让你领略到看似枯燥的科学其实很精彩、很有趣。

目录

生物的奇功
神眼揽胜
顺风耳
敏锐的鼻子
超级导航功夫
奇特的化学才能
怪异的发电技巧
造型妙术
能工巧匠
不可思议的发光
仿生学概述
仿生学发展简史
人类仿生由来已久
发人深省的对比
连接生物与技术的桥梁
力学仿生
由飞鸟到飞机
鸟类的V形编队远飞
昆虫飞行的启示
鲸类潜水的启示
昆虫翅膀引出的螺旋桨
海豚创造的流线型
细胞组织的静体力学
鲫鱼与吸锚
乌贼与喷水船
啄木鸟啄木与脑振荡
化学仿生
动物“化学通信”的启示
鳄鱼式海水净化设想
动物“淡化器”与海水淡化
乌贼与烟幕弹
萤火虫与照明光源
蚕与人造丝
昆虫的‘性导弹”与杀虫技术
生物的善趋气与引诱剂
蜘蛛丝与防弹衣
高效率的催化剂
化学武器的诞生
生物膜的模拟
光合作用
生物体内的魔术师——酶
奇妙的化学反应
化学仿生研究前景展望
定向导航仿生
动物远程导航的启示
昆虫隐身术的启示
昆虫导航的启示
昆虫楫翅的启示
由鱼类推出的声呐系统
夜蛾的启示
导弹红外跟踪术
蜂眼与天文罗盘
蝙蝠与“探路仪”
海豚与水下回声探测器
竖起的耳朵及天线
信息与控制仿生
动物味觉的启示
动物“热感受器”的启示
动物“生物钟”的启示
蝇眼的启示
跟踪技术顾问——蛙眼
鸽子的监视技术
来源于大海的检测蜂鸣器
水母耳的由来
广角鱼眼
狗与“电子警犬”
苍蝇与气体分析仪
视觉程序与人造眼
看得见热线的眼睛
睡眠机
电控假手
夜视仪与动物的夜视
建筑仿生
兽类与人工发汗材料
蛋壳耐压的启示
奇妙的植物的建筑结构
蜂窝状泡沫建材的诞生
都灵展览馆的灵感来源
悬索结构的由来
出气孔和充气结构
兽类骨骼的启示
混凝土的发明
拱形结构的灵感
蜂窝与太空飞行器
蜗牛壳与复台陶瓷材料
能量、动力与电子仿生
转换能量的高手
叶绿素发电
“发电”鱼与电池
生物电电池
企鹅与滑雪杖
蚂蚁与人造肌肉发动机
长了眼睛的步枪
布满“神经”的电脑
从生物界找灵感的现代电子
科学
机械仿生
从人造假手谈起
仿生机械学及研究动向
生物形态与工程结构
生物形态与运动
动物前爪的启示
人体肌肉的启示
袋鼠与跳跃机
龙虾与天文望远镜
尺蠖与坦克
机器人技术
鸟与戈
蜘蛛仿生车
蜘蛛机器人
麦秆与自行车
体育仿生
未来的仿生之路
仿生学向生物工程进发
新时代的疾病克星——生物医学工程
人工创造新生物——遗传工程简介
尚待开发的新能源——人体能

序言

仿生学是生物学和工程技术学结合在一起,互相渗透孕育出的一门新兴的边缘学科。
自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物经过亿万年的优胜劣汰的进化过程,适应了环境的变化,从而得以生存和发展,也因此造就了它们千奇百怪的形态和功能。在这方面,作为“万物之灵”的人类处于劣势,但人类拥有其他生物望尘莫及的智慧。为了弥补自身的不足,聪明的人类开始了向这些生物的学习,见鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍;见鸟儿展翅翱翔于空中,人们就研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行,开始人造飞行器的研制和试验;模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在舰船的外壳上,以减少航行阻力,提高航行速度;根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理,研制成功可增强图像轮廓、提高反差,有助于模糊目标检测的装置,已建立的神经元模型达100种以上,并在此基础上构造出新型计算机,模仿蚕吐丝的过程,人工制取纤维;研究和提取昆虫性信息素,人为释放性信息素,诱捕农业害虫,还把性信息素和黏胶、灯光、水盆、杀虫剂和化学不育剂等结合使用,消灭大量害虫。
随着相关学科的深入发展,仿生学也得到进一步发展,人类的仿生技术进入了一个突飞猛进的时代,例如人工基因重组、转基因技术是对自然重组、基因转移的模仿;天然药物分子、生物高分子的人工合成是分子水平的仿生;人工神经元、神经网络是细胞系统水平的仿生。可以说,人类的仿生技术已经达到了一定高度,其研究成果也被大量应用予生产生活以及科研等多个领域,但是由于生物系统的复杂性,弄清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期,而且解决实际问题还需要多学科长时间的密切协作,所以人类仿生之路还很漫长。