仿生学有哪些发明

1、潜水艇外形：潜水艇外形模仿了鲸鱼，可以减少在水中行进的阻力，又可减小噪音，同时增加隐蔽能力；潜水艇的工作原理是模仿了鱼鳔的来工作的。

2、电子蛙眼：根据蛙眼的视觉原理，发明了电子蛙眼。电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。

3、雷达：蝙蝠是利用“超声波”在夜间导航的。蝙蝠的喉头发出一种超过人的耳朵所能听到的高频声波，这种声波沿着直线传播，一碰到物体就迅速返回来，蝙蝠用耳朵接收了这种返回来的超声波，使其能作出准确的判断，引导蝙蝠飞行。而雷达正是运用了这一特性，科学家借助仿生原理，人类根据蝙蝠的回声定位系统制造出了雷达。

4、“复眼”数码相机：科学家受蜜蜂和苍蝇复眼结构的启发，发明了一种“复眼”数码相机。这种相机半球状排列着180个显微透镜，使其具有160度的视野，能够同时聚焦物体的不同深度。人类眼睛和所有相机都是使用单个透镜聚焦光线至一个光敏组织或者材料物质上，这种排列能够制造高分辨率图像，但是复眼却能提供与众不同的优势，它可以产生全景视角，呈现显著的深度感官。

5、飞机：飞机的发明源于人类对飞行的向往和对鸟类的研究，近代由于空气动力学以及机械学的发展，人们渐渐懂得了鸟类飞行的原理，是由于鸟类的翅膀形状，气流流过翅膀上表面的速度比流过下表面的速度快，导致下翼面受到的向上的气流压力大于上翼面受到的向下的气流压力，这个压力差就是升力，并由此制造了飞机。

1、由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪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。

2、一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠不是靠眼睛，而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统。因为蝙蝠在飞行时发出超声波，又能觉察出障碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置 。

3、五彩的蝴蝶颜色粲然，如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶,其后翊在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝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。在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，根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服。

4、仿生学家洛克根据蛙眼的原理和结构，发明了电子蛙眼。现代战争中，敌方可能发射导弹来攻击我方目标，这时我方可以发射反导弹截击对方的导弹，但敌方为了迷惑我方，又可能发射信号来扰乱我方的视线。在战场上，敌人的飞机、坦克、舰艇发射的真假导弹都处于快速运动之中，要克敌制胜，必须及时把真假导弹区别开来。将电子蛙眼和雷达相配合，就可以像蛙眼一样，看活动的东西很敏锐，对静止的东西却视而不见，敏锐迅速地跟踪飞行中的真目标。

5、人们模拟海蛰感受次声波的器官，设计成功精确的“水母耳”仪器。它由喇叭、接受次声波的共振器和把这种振动转变为电脉冲的转换器以及指示器组成。将这种仪器安装在船的前甲板上，喇叭做360°旋转。当它接收到8赫兹－13赫兹的次声波时，旋转自动停止，喇叭所指示的方向，就是风暴将要来临的方向。指示器还可以告诉人们风暴的强度。这种仪器，可提前15小时左右预报风暴。

6、人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真；电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。

扩展资料：

仿生学是一门既古老又年轻的学科。

人们研究生物体的结构与功能工作的原理，并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技，创造出适用于生产，学习和生活的先进技术。

仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“bios（生命方式的意思）”和字尾“nlc（‘具有的性质’的意思）”构成的。这个词语大约从1961年才开始使用。某些生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受（感觉功能）、信息传递（神经功能）、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流）应用到潜艇设计原理上。

又比如，苍蝇是细菌的传播者，一般归类为害虫，可是苍蝇的楫翅是天然导航仪。而且，它的眼睛是一种“复眼”，由3000多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。

仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。

参考资料：

仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学，也是属于生物科学与技术科学之间的边缘学科。它涉及生物学、生物物理学、生物化学、物理学、控制论、工程学等学科领域。仿生技术通过对各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究，最后实现新的技术设计并制造出更好的新型仪器、机械等。

1960年，美国空军召开了第一届仿生学讨论会，标志着现代仿生学的诞生。会上，斯蒂尔少校将这一学科命名为Bionics，前缀“bio-”表示“生命的”，后缀“-ics”表示“科学”。1963年，我国将Bionics译为“仿生学”。斯蒂尔认为，仿生学是研究以模仿生物系统的方式，或是以具有生物系统特征的方式、亦或是以类似于生物系统方式工作的系统的学科。

仿生学例子：苍蝇与振动陀螺仪，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。苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是个“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。

蝙蝠与雷达，蝙蝠会释放出一种超声波，这种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。

1、蝙蝠与雷达

原理：蝙蝠“回声定位”。

蝙蝠本领：蝙蝠发射出的超声波碰到飞舞的昆虫能立刻反射回来，这时，蝙蝠就知道：周围有吃的了。

仿生运用：根据蝙蝠发明的雷达能及时探测出敌机的方位和距离，以便发出警报，然后进行狙击。

2、苍蝇与照相机

原理：苍蝇复眼。

苍蝇本领：苍蝇复眼观察物体比人类还要仔细和全面，当看到目标后，苍蝇能够立刻出动。

仿生运用：根据苍蝇复眼原理发明的“蝇眼”航空照相机一次能拍摄1000多张高清照片。天文学也有能在无月光的夜晚探测到空气簇射光线的 “蝇眼”光学仪器。

3、蝴蝶与防伪纸币

原理：蝴蝶翅膀颜色根据光的折射发生变化。

蝴蝶本领：蝴蝶翅膀上有很多小坑，当阳光照射在蝴蝶翅膀上的时候，由于发生光的折射，人眼看到的蝴蝶是绿色的。仿生运用：纸币或信用卡上设置了许多小坑，这样，无论假币有多么逼真，都难逃光学设备的“法眼”。

4、萤火虫与人工冷光

原理：萤火虫自带“发光器”。

萤火虫本领：萤火虫自身的荧光素和荧光酶与氧气发生反应，将化学能转化成光能。氧气越充分，萤火虫发出的光越强烈。

仿生运用：由荧光素和水等一些物质混合而成的生物光源，可在充满爆炸性瓦斯的矿井中充当闪光灯，且不会引爆瓦斯。

5、电鱼与伏特电池

原理：电鱼发电原理。

电鱼本领：电鱼体内有一种奇特的发电器官，它由许多叫电板或电盘的半透明盘形细胞构成。

仿生运用：以电鱼发电器官为模型设计了世界上最早的伏打电池，这种伏打电池被叫做“人造电器官”。

仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。

仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“bios”(生命方式的意思)和字尾“nlc”(“具有……的性质”的意思)构成的。他认为“仿生学是研究以模仿生物系统的方式、或是以具有生物系统特征的方式、或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学”。尽管人类在文明进化中不断从生物界受到新的启示，但仿生学的诞生，一般以1960年全美第一届仿生学讨论会的召开为标志。

仿生学的研究范围主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。

力学仿生，是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可减少航行揣流，提高航速；

分子仿生，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物，在田间捕虫笼中用千万分之一微克，便可诱杀雄虫；

能量仿生，是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程；

信息与控制仿生，是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。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、从而有助于模糊目标检测的—些装置。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。

模仿人类学习过程，制造出一种称为“感知机”的机器，它可以通过训练，改变元件之间联系的权重来进行学习，从而能实现模式识别。此外，它还研究与模拟体内稳态，运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制，以及人-机系统的仿生学方面。

某些文献中，把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生，而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。

仿生学的范围很广，信息与控制仿生是一个主要领域。一方面由于自动化向智能控制发展的需要，另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段，使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究，大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟，生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。

控制与信息仿生和生物控制论关系密切。两者都研究生物系统中的控制和信息过程，都运用生物系统的模型。但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统；而生物控制论则从控制论的一般原理，从技术科学的理论出发，为生物行为寻求解释。

最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。其目的不在于直接复制每一个细节，而是要理解生物系统的工作原理，以实现特定功能为中心目的。—般认为，在仿生学研究中存在下列三个相关的方面：生物原型、数学模型和硬件模型。前者是基础，后者是目的，而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。

由于生物系统的复杂性，搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期，而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作，这是限制仿生学发展速度的主要原因。

苍蝇 气味探测器

蜻蜓-飞机；

顺风耳-电话

青蛙 快速扫描系统

螳螂—镰刀

鸡蛋-建筑物

大乌龟背小乌龟：转动炮塔的坦克。 鸟在天空飞翔：制造了各种飞行器。 蜜蜂造巢窝：各种正六边形的蜂巢结构板材。 每只蜻蜓的翅膀末端，都有一块比周围略重一些的厚斑点，这就是防止翅膀颤抖的关键。飞机设计师研究苍蝇、蚊子、蜜蜂等的飞行方法，造出了许多具有各种优良性能的新式飞机。

鲨鱼皮肤－泳衣 一件泳衣，在悉尼奥运会上改变了世界泳坛的格局。几乎大半金牌得主都穿上一种特殊的泳衣———连体鲨鱼装。这种鲨鱼装仿造了海中霸王鲨鱼的皮肤结构，泳衣上设计了一些粗糙的齿状凸起，能有效地引导水流，并收紧身体，避免皮肤和肌肉的颤动。

此后，仿生泳衣越仿越精。第二代鲨鱼装又增加了一些新的亮点，加入了一种叫做“弹性皮肤”的材料，可使人在水中受到的阻力减少4％。此外，还增加了两个附件，附在前臂上由钛硅树脂做成的缓冲器能使运动员游起来更加轻松；附在胸前和肩后的振动控制系统能帮助引导水流。

海蜇－水母耳 每当风暴来临前，最古老的腔肠生物海蜇仿佛能未卜先知，早早就离岸游向大海避灾。原来，海蜇有个“顺风耳”，其“耳”（细柄上的小球)中有小小的听石，上面布满神经感受器，能听到风暴产生时发出的次声波（由空气和波浪摩擦而产生，频率为8赫兹-13赫兹，传播比风暴、波浪的速度快）。

模拟海蜇感受次声波的器官，科技人员设计出一种“水母耳”仪器，可提前15小时左右预报风暴。它由喇叭、接受次声波的共振器和把这种振动转变为电脉冲的转换器以及指示器组成。将这种仪器安装在船的前甲板上，喇叭做360°旋转。当它接收到8赫兹－13赫兹的次声波时，旋转自动停止，喇叭所指示的方向，就是风暴将要来临的方向。指示器还可以告诉人们风暴的强度。 一个人握住一个鸡蛋使劲地捏，可是无论怎样用力，也不能把鸡蛋捏碎。薄薄的鸡蛋壳怎么这样坚固呢？科学家怀着极大的兴趣研究了这个问题，终于发现薄薄的蛋壳之所以能承受这么大的压力，是因为它能够把受到的压力均匀（yún）地分散到蛋壳的各个部分。建筑师根据这种“薄壳结构”的特点，设计出许多既轻便又省料的建筑物。人民大会堂和北京火车站以及其他很多著名建筑，屋顶都是这种“薄壳结构”。

其他：

苍蝇 蝇眼照相机

蝙蝠 雷达

海豚 声纳

鸟 飞机

昆虫 液压装置

蛇 红外线

鱼 潜水艇

蜘蛛 人造纤维

乌龟 装甲车

猫眼 夜视仪

1、由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪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

2、从萤火虫到人工冷光；

3、电鱼与伏特电池；

4、水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义

5、人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真

电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生

6、根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成

7、模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气

8、根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机

9现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子

10、屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲

11、船桨模仿的是鱼的鳍

12、锯子学的是螳螂臂,或锯齿草

13、苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣

14、嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路

15、壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景

16、贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术

的缝合到补船等一切事情上

17、生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索

18、船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿

19、响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器

20、火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理

21、科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备22、白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹

23、美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器

24、人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯

25、人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”

26、科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具

27、壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景

28、锯子学的是螳螂臂,或锯齿草

29、苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣

30、嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路

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