超级仿生学

乐乐

地球上的生物丰富多彩，种类繁多。它们经过几十亿年的演变，进化出了完美的外形结构，掌握了高超的生存技能。大自然给予人类许多启示，帮助科学家们发现机械原理，研发新型技术，解决科学难题，简直是人类科技发展的“超级导师”。

给高速列车换个头

日本新干线列车高速便捷。然而，当它行驶进入隧道时，车头会像推土机一样推挤前方空气，形成一堵“风墙”。当列车驶出隧道时，“风墙”与外界空气剧烈碰撞，会产生震耳欲聋的噪声。列车工程师们为此煞费脑筋。有一次，一位列车工程师注意到了捕食的翠鸟。翠鸟捕鱼时高速俯冲入水，流线型的喙使它入水时不产生一丝涟漪。于是，工程师将列车的车头设计得跟翠鸟的嘴喙一样又尖又细。改良后的高速列车不仅可以安静地离开隧道，速度和能源利用率也有了明显的提升。

让病菌无处安家

医院看似干净整洁，实际上是各种病菌的“聚集所”。哪怕医务人员洗手再频繁，医疗器械和设施消毒得再彻底，也难以避免病菌传播。怎样将病菌传播率降到最低？科学家注意到了鲨鱼。海底的各种寄生物，比如水藻或藤壶，喜欢栖息在海洋生物身上，久而久之，传播滋生各种疾病。唯独鲨鱼“独善其身”，能长久地保持清洁。原来，鲨鱼皮覆盖着一层凹凸不平的小鳞甲，这些鳞甲令水藻和藤壶无法立足。

鲨鱼皮看似光滑，其实上面分布着细小的鳞甲。

根据鲨鱼皮的构造，科学家研发出了一种环保涂层，大大减少了医院公共设施上吸附的病菌。这种涂层还能有效减少舰艇底部藤壶、水藻的吸附和腐蚀。

不反光的屏幕

阳光灿烂的日子，想拿出平板电脑和小伙伴们对战一局，却发现强光照射下，平板的屏幕反光得厉害，连上面的字迹都看不清。有什么好办法吗？手机设计工程师们发现了透翅蝶翅膀的秘密，将这个原理用于手机、平板等玻璃屏幕上，减少了不必要的反光。

透翅蝶的透明翅膀能帮助它很好地融入环境，躲避天敌。科学家由此受到启发，发明了这款“隐形斗篷”，希望帮助士兵们在战场上更好地隐蔽自己。

透翅蝶的翅膀像玻璃一样透明，但它在阳光下绝对不会反光，否则掠食的鸟类会很容易发现它们。

通过显微镜，科学家发现透翅蝶的翅膀表面密集地分布着许多凸起的柱状体。这些柱状体令透明的蝶翼不会反光。

模仿“特技大师”

除了外形和习性上的优势，动物家族当中还有许多身怀绝技的“高手”。它们的各种绝技，人类是怎么学习的呢？

摩洛哥沙漠蜘蛛利用“侧翻特技”逃避敌人的追捕。科学家由此研制的机器人“塔伯特蛛”能“侧翻筋斗”，在各种复杂地形上轻松行驶。科学家将其派往不毛之地，进行地质考察。

蛇怪蜥蜴凭借两条纤细的脚爪在水面上疾行，人称“水上漂”。它的同款机器人和它一样，在水上行走如履平地。

蟑螂号称“打不死的小强”，具有卓越的逃窜技能。它能瞬间承受大于体重300倍的压力打击，并且在极度狭窄的空间里迅速穿行。科学家据此打造了一款“机器蟑螂”，即使被挤压成原来体积的一半也能行动自如，是救灾现场的“排头兵”。

爬坡，冲刺，急转弯……模仿猎豹四肢和体态的机器人灵活度极高，行动敏捷，是未来战场上的“急先锋”。

跟着昆虫学干活

长期以来，科学家一直致力于在火星上寻找生命的痕迹。这就需要在火星表面凿洞，提取岩层样本。然而，在几乎没有重力的火星地表凿洞，谈何容易？不信你让飘浮在空间站的宇航员往墙上钉一颗钉子试试？

不需要任何外力，树蜂能从各个角度轻易将“钻头”式输卵管钻入坚硬的树干。它的“钻头”进入树皮后，能像拉链一样将切口锁闭起来，在锁闭和固定的基础上继续往里钻孔。科学家根据树蜂原理研制出的“钻头”能在无重力的表面轻松凿洞。

勤劳的蚂蚁干起活来分工明确，有条不紊。智能蚂蚁机器人凭借红外信号与临近的“伙伴”保持联系，协同合作，完成搜寻任务。

错综复杂的蚁丘设计巧妙，空对流合理，温度恒定。建筑师模仿蚁丘建造出不需要空调设施的居民楼。

模拟大脑

人脑无疑是地球上最复杂、最精密的生物器官。它由大约1000亿个神经元构成，每个神经元又和其他约10000个神经元相连，形成巨大的网络系统，令人类拥有学习思考、创意想象的能力。那么，人脑能够仿造吗？

科学家参照人脑构造，开发出“类人脑处理器”，内含100万个人工神经元和上亿座“神经桥梁”。未来，电脑不再是冷冰冰的机器，而是具有独立思考能力的“超强大脑”。

动物们“身怀绝技”，植物们也不甘落后。人类从植物身上得到的启发也不少。

向日葵转转转

太阳东升西落，像玩捉迷藏似的，总让方位固定的太阳能电池板吃不饱。望着欣欣向荣的向日葵，给房屋设计太阳能电池板的科学家们灵光一现……

向日葵花盘下方的茎部含有一种奇妙的“植物生长激素”。它会受到光的抑制，所以向日葵背光的那一面总是长得比向光面快。于是，茎总会托着向日葵的花盘朝有阳光的方向转动，使得向日葵看上去总跟着太阳转。

“向日葵”住宅装备红外线跟踪器，会追随太阳位置，令整栋建筑随之旋转。阳光始终洒满房间，屋顶的太阳能电池板也能时时刻刻接触到阳光。

太阳能电池板将白天收集到的太阳能储存起来，供晚上或阴天使用。

在干旱的沙漠里，仙人掌凭借表面凸起的刺进行光合作用。这座摩天大楼每户的阳台都参差凸起，既美观大方，又能享有充足的阳光。

马蹄莲的启示

这幢建筑的外观相当奇特。仔細看看，它像是哪种植物呢？对了，就是马蹄莲！告诉你，这是一幢新型能源研究院，它的建筑结构、环保理念和马蹄莲非常相似哦！

马蹄莲的花梗不光是“中轴”，也是将水分、养分及时运输到根部、花朵和果实的“能量传输带”。

“马蹄莲大厦”底部利用温室效应加热空气，通过“中轴”管道，将热空气源源不断地输送给整栋建筑；圆弧形楼顶让经过的风力更加强劲，更充分地被“花蕊”处的风力发电机吸收；上宽下窄的构造将大楼置于自身阴影之下，免于暴晒。

永不结业的课堂

其实，人类向大自然学习，受大自然启发，早已成为人类科技研究的一项科学——仿生学。然而，人类本身也有许多和生物界“不谋而合”的伟大发明，这些发明与生物界的某些生物构造有着惊人的相似。科技日新月异，人们越来越多地发现了这样的相似。看来，仿生学还有很长的路要走，人类向大自然学习，学无止境。

随着显微镜的放大倍数越来越强，人们惊异地发现：微小的细菌内部也有和发动机类似的线圈、转子、齿轮……难怪细菌能短时间内快速移动，原来它也安装着一台小小“发动机”啊！

发动机是人类史上一项伟大的发明。。没有它，飞机、汽车就是一堆废铜烂铁。它的工作原理是通过通电线圈在磁场中受力转动，带动发动机转子旋转，转子上的小齿轮再带动发动祝飞轮旋转。