神奇的仿生学阅读英语
『壹』 有关仿生学的书
<<神奇的仿生学>>,<<奇妙的仿生学>>
『贰』 有趣的仿生学
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。
(2)神奇的仿生学阅读英语扩展阅读:
人类仿生:
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。
种类繁多的生物界经过长期的进化过程,使它们能适应环境的变化,从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言,在长期的生产实践中,促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此,人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。
人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具,从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上,而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物,通过创造性的劳动增加自己的本领。鱼儿在水中有自由地游来游去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。
相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。
鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之,三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。
早在四百多年前,意大利人列奥纳多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖,研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机,这是世界上第一架人造飞行器。
以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试,可以认为是人类仿生的先驱,也是仿生学的萌芽。
2019年10月4日,瑞士等国研究人员开发出一种仿生假腿,可让使用者有自然“触地”的感觉,且无需大脑刻意控制设备即可行走。
『叁』 生物的启示仿生学延伸阅读短文答案题答案
大自然的启示
据现在所知,地球上生物共约二百多万种。人类在接触生物、认识生物、改造生物的过程中,同时也不断受到生物的启发,进行创造发明。车和船的发明就是这样的例子。我国古书记载:古人因“见飞蓬转,而知为车”(《淮南子》);“观落叶浮,因以为舟”(《世本》)。“飞蓬”是一种草,叶散生,遭大风辄被拔起旋转如轮状,我们的祖先因此受到启发而发明了车轮和车子。
飞机的发明也应归功于大自然的启示。传说我国西汉末年,就有人身插大鸟的翅膀,从高处滑翔下来。但直到本世纪初,由于航空发动机的发明和新材料的出现,才真正完成飞机的发明。
更有趣的是钢筋混凝土的发明。上世纪末,法国园艺家莫尼哀在观察植物的根部时,发现植物盘根错节的根系能牢牢地和土壤结合在一起,于是他联想到用铁丝来模仿植物的根系,用水泥来模仿土壤,让厚厚的水泥将铁丝包裹起来以制作花坛,结果花坛坚实异常,于是就发明了钢筋混凝土。
科学发展到了今天,人类的许多发明创造仍然不断受到大自然的启示。由于深入地研究了蝙蝠高度灵敏的超声定位的本领,科学家发明了“声纳”,并已仿制了盲人用的探路仪。这种仪器外形像一副眼镜,鼻梁架上装有超声波发射器。超声波被障碍物反射回来后,经过仪器上的传感器接收,变成人耳可闻的信号,通过颞侧的两个耳机提供给盲人的双耳,从而可判断出障碍物。因此带上这种超声眼镜,经过一段训练后,盲人便能辨认各种障碍物。
这样的例子不胜枚举,于是一门新型的边缘科学“仿生学”便应运而生了。人们必将充分利用来自大自然的启示,为人类造福。
13.加点词解释不正确的是( )
A.盘根错节(交错) B.不胜枚举(胜过)
C.应运而生(顺应) D.辄(于是)
14.第一段中加点的“这样”指代的是___________________________________________。
15.说说文中加点的“西汉末年”“许多”在表达上的作用。
16.文章第四段运用的说明方法除了举例子外,还有________________________。
17.本文的说明顺序是________________________。
答案:
13.B
14.受到生物的启发,进行创造和发明
15.①表示时间,使所举事例时代明确,使语言表达周密。②表示范围,指范围广而又不是全部,语言表述十分严密。
16.作诠释 17.时间先后。
『肆』 奇异的仿生学
1.苍蝇-----小型气体分析仪; 2。萤火虫-----人工冷光; 3。电鱼------伏特电池; 4。水母------水母耳风暴预测仪, 5。蛙眼------电子蛙眼 6。蝙蝠超声定位器的原理------探路仪”。 7。蓝藻-----光解水的装置, 8。人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,——步行机。 9。动物的爪子------现代起重机的挂钩 10。动物的鳞甲------屋顶瓦楞 11。鱼的鳍------桨 12。螳螂臂,或锯齿草------锯子 13。苍耳属植物-------尼龙搭扣。 14。龙虾-------气味探测仪。 15。壁虎脚趾------粘性录音带 16。贝-----外科手术的缝合到补船等- 17。鲨鱼-----泳衣, 18。-鸟----飞机 19。鱼------潜水艇
『伍』 读仿生学的读后感怎么写
仿生学主要讲的是从动物身上得到的启发,能使人们可以,打造更多的对人们有用的材料,冷使人们生活更方便,也能使一些物体或植物动物帮助他们。
『陆』 德国手绘旅行》适合多大的孩子读
《德国少年儿童网络抄知识全书<什么是什么>(精装珍藏版)(第3辑)(套装共10册)》内容包括:《遗传和基因》、《光线与色彩》、《发明与创造》、《建筑学探秘》、《认识时间》、《人体之谜》、《微观世界》、《化学世界》、《能源之谜》、《神奇的仿生学》。
如果是上面这套的话,适合的年龄段相当广,一般来说6岁到16岁以上,有相应的阅读和理解能力都可以看了,这样的书类似《可怕的科学》系列,不是看一遍就能丢开的,不同年龄段阅读会有不同收获。
如果你的孩子已经有相当的课外阅读经验,那不用怕他看不懂,重要的是孩子能从中发现自己喜欢的内容,激发思索、追问、探求的兴趣。他现在能读懂多少就是多少,不用强求;他现在读不懂得也不会浪费,因为种子已经种下了:)
简单来说,这是一套小学就可以读,中学、高中都可以再读,并且每遍阅读都会有更多收获的作品。
『柒』 奇妙的仿生读后感
科学家通来过对大自自然和动物界里发生的许多奇迹的仔细观察,建立了一门新兴的学科——仿生学。仿生学是动物学、物理学、化学、心理学和工程技术相结合的一门独立边缘科学。模拟动物的功能,以改进现有的和创立崭新的机械,建筑结构和新材料,仪器和工艺研究,创造出许多适用于生产、学习和人们生活的先进技术。 飞机的出现,毫无疑问是来自飞行鸟类的直接模仿。现代飞机的垂直起飞,空中定悬后,掉头多方面功能的实现,也深受飞鸟和蚊虫的启发。 船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。生物学家对蛛丝的研究,制造出高级丝线,抗撕裂降落伞与临时吊桥用的高强度绳索。 响尾蛇导弹,就是模仿蛇的热眼功能和其舌上排列的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。 大自然可真神奇呀!
『捌』 关于仿生学的双语介绍!!
仿生学(bionics)在具有生命之意的希腊语bion上,加上有工程技术涵义的ics而组成的词。大约从1960年才开始使用。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。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。
苍蝇,是细菌的传播者,谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由30O0多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“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。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。
自然界形形色色的生物,都有着怎样的奇异本领?它们的种种本领,给了人类哪些启发?模仿这些本领,人类又可以造出什么样的机器?这里要介绍的一门新兴科学——仿生学。
仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学,它是在本世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于工程技术之中,发明性能优越的仪器、装置和机器,创造新技术。从仿生学的诞生、发展,到现在短短几十年的时间内,它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是向生物界索取蓝图的道路,它大大开阔了人们的眼界,显示了极强的生命力。
【仿生学的诞生】
随着生产的需要和科学技术的发展,从20世纪50年代以来,人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一,自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究,促进了生物学的极大发展,对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。此时模拟生物不再是引人入胜的幻想,而成了可以做到的事实。生物学家和工程师们积极合作,开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列,而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。于是生物学和工程技术学科结合在一起,互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。
作为一门独立的学科,仿生学正式诞生于1960年9月。由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议。会议讨论的中心议题是“分析生物系统所得到的概念能够用到人工制造的信息加工系统的设计上去吗?”斯梯尔为新兴的科学命名为“Bionics”,希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学,1963年我国将“Bionics”译为“仿生学”。斯梯尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统,或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学”。简言之,仿生学就是模仿生物的科学。确切地说,仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征,并把它们应用到技术系统,改善已有的技术工程设备,并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。从生物学的角度来说,仿生学属于“应用生物学”的一个分支;从工程技术方面来看,仿生学根据对生物系统的研究,为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统,为人类造福。
【仿生学的研究方法与内容】
仿生学是生物学、数学和工程技术学相互渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志:一个巨大的积分符号,把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。这个符号的含义不仅显示出仿生学的组成,而且也概括表达了仿生学的研究途径。
仿生学的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理,并把它模式化,然后应用这些原理去设计和制造新的技术设备。
仿生学的主要研究方法就是提出模型,进行模拟。其研究程序大致有以下三个阶段:
首先是对生物原型的研究。根据生产实际提出的具体课题,将研究所得的生物资料予以简化,吸收对技术要求有益的内容,取消与生产技术要求无关的因素,得到一个生物模型;第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析,并使其内在的联系抽象化,用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型;最后数学模型制造出可在工程技术上进行实验的实物模型。当然在生物的模拟过程中,不仅仅是简单的仿生,更重要的是在仿生中有创新。经过实践——认识——再实践的多次重复,才能使模拟出来的东西越来越符合生产的需要。这样模拟的结果,使最终建成的机器设备将与生物原型不同,在某些方面甚上超过生物原型的能力。例如今天的飞机在许多方面都超过了鸟类的飞行能力,电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可靠。
仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特点,就是整体性。从仿生学的整体来看,它把生物看成是一个能与内外环境进行联系和控制的复杂系统。它的任务就是研究复杂系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态。生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我复制,它们与外界的联系是密不可分的。生物从环境中获得物质和能量,才能进行生长和繁殖;生物从环境中接受信息,不断地调整和综合,才能适应和进化。长期的进化过程使生物获得结构和功能的统一,局部与整体的协调与统一。仿生学要研究生物体与外界刺激(输入信息)之间的定量关系,即着重于数量关系的统一性,才能进行模拟。为达到此目的,采用任何局部的方法都不能获得满意的效果。因此,仿生学的研究方法必须着重于整体。
仿生学的研究内容是极其丰富多彩的,因为生物界本身就包含着成千上万的种类,它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。自从仿生学问世以来的二十几年内,仿生学的研究得到迅速的发展,且取得了很大的成果。就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生、建筑仿生、化学仿生等。随着现代工程技术的发展,学科分支繁多,在仿生学中相应地开展对口的技术仿生研究。例如:航海部门对水生动物运动的流体力学的研究;航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定位与导航;工程建筑对生物力学的模拟;无线电技术部门对于人神经细胞、感觉器宫和神经网络的模拟;计算机技术对于脑的模拟似及人工智能的研究等。在第一届仿生学会议上发表的比较典型的课题有:“人造神经元有什么特点”、“设计生物计算机中的问题”、“用机器识别图像”、“学习的机器”等。从中可以看出以电子仿生的研究比较广泛。仿生学的研究课题多集中在以下三种生物原型的研究,即动物的感觉器官、神经元、神经系统的整体作用。以后在机械仿生和化学仿生方面的研究也随之开展起来,近些年又出现新的分支,如人体的仿生学、分子仿生学和宇宙仿生学等。
总之,仿生学的研究内容,从模拟微观世界的分子仿生学到宏观的宇宙仿生学包括了更为广泛的内容。而当今的科学技术正是处于一个各种自然科学高度综合和互相交叉、渗透的新时代,仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来,同时对生物学的发展也起了极大的促进作用。在其它学科的渗透和影响下,使生物科学的研究在方法上发生了根本的转变;在内容上也从描述和分析的水平向着精确和定量的方向深化。生物科学的发展又是以仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营养,加速科学的发展。闪此,仿生学的科研显示出无穷的生命力,它的发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献。
【仿生学的研究范围】
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。
The bionics bionics) in a life (the meaning of bion of Greek plus with engineering meaning of the ics words. About from 1960 to begin to use. The function of creature has hitherto than any proced artificially machinery are superior much, bionics is to be realized in the engineering and effective application of biological function discipline. For example about to receive information (in the sense function), information transfer (neurological), automatic control system, the structure and function of the organisms in the mechanical design offered big inspiration. Can use the bionics examples such as the shape or skin will dolphin when swimming can make structure (body surface does not proce turbulent) applied to submarine design principle. The bionics is also considered and cybernetics closely related to one subject, and cybernetics mainly will life phenomenon to compare and mechanical theory study and explain, a scientific discipline. Fly, is a bacterial communicator, who all hate it. But fly of Samuel wing (also called balance bar) is "natural navigators", people imitate made it "vibratory micromachined gyroscope". This instrument has been applied in Houston and high-speed airplanes, has realized automatic driving. Flies eyes is a kind of "FuYan", by more than 30O0 only small eye composition, people imitate made it "fly's eye lens". "Fly's eye lens" is with hundreds of thousands of pieces of lens or neat permutation and combination and become, use it as a lens can be made into "fly's eye camera time, can according to the same photos. Millions zhang This camera is used in printing plate and replication and proction of electronic computers, tiny circuit can greatly improve the efficiency and quality. "Fly's eye lens" is a new optical components, it USES a lot. Nature mixed biological, all has the ability of singular how? They all kinds of skills, to the human which inspire? Imitating these abilities, human and can build a kind of machine? Here I would like to introce a new branch of science - bionics. Bionics refers to imitate biological building technology device scientific, it is in the middle of the century only appeared a new edge science. Bionics studies organism of the structure, function and working principle, and these principles transplantation in engineering technology in, invented the superior performance of instrument and device and machine, creating new technology. From the birth and development of bionics, to now only lasts for a few decades of time, its findings are very impressive. The advent of bionics opened up a unique technology development road, also is the road to biological blueprint, for the vision widened people greatly, showing the strong vitality.
【 the birth of bionics. With the needs of proction and the development of science and technology, from since the 1950s, people have realized biological system is to open new technology, one of the main ways of self-conscious biological, as design principle and technological ideas, the source of inventions. People use chemistry, physics, mathematics and technology model on biological systems in the in-depth research, promoted the great development of biological organisms function mechanism research also has made rapid progress. At this time modeling of biological is no longer spectacular fantasy, and became can attain of facts. Biologists and engineers cooperate, began the knowledge obtained from biological used to improve the old or create new engineering equipment. Biology started into the professions technical innovation and technology revolution ranks, and first in automatic control, aviation and navigation and other military departments a success. So biology and engineering technology subject unifies in together, mutual penetration gives birth to a foreign new science - bionics. As an independent discipline bionics formally birth in 1960 in September. By the air force faa in Ohio air base DaiTong convened the first meeting of bionics. Meeting to discuss the central issues is "the analysis of biological systems use the concept can get the information processing system man-made design up?" Si ladder for emerging scientific's named as "the Bionics", Greek mean represents life system function of scientific research, 1963, our country will "Bionics" translated as "Bionics". Darfur, the definition of bionics ladder to build "imitate biological principle or making technology system, artificial technology system has or similar to the science of biological characteristics. In short, the bionics is the imitation of biological science. Exactly, bionics is research on biological system structure, characteristic and function, energy conversion, information control, etc. Various kinds of excellent characteristics, and apply them to technology system, improve the existing technology engineering equipment, and create new process, building configuration, automatic device etc technique system of comprehensive science. From a biological standpoint, the bionics belong to "the application of a branch of biology"; From engineering standpoint, bionics according to the biological system of research, to design and build new technology and equipment, which provides a new theory, new methods and new ways. The glorious mission is to bionics human providing the most reliable, the most flexible, most efficient, the most economic close in biological systems technology system, for the benefit of mankind.