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.

每只蜻蜓嘚翅膀末端,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.

鲸：外形是一种极为理想的“流线体”,而“流线体”在水中受到

力是最小的.后来工程师模仿（fǎng）鲸的形体,改进叻船体的设计,大大提高了轮船舴的速度.

蛋壳：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,設计出许多既轻便又省料的建筑物.

袋鼠：会跳跃的越野汽车,

贝壳：外壳坚固的坦克……

鱼儿在水中游荡：学会了游泳,发明潜艇.

连体鲨鱼装：第一代鲨鱼装模仿了鲨鱼的皮肤,在泳衣上设计了一些粗糙的齿状突起,以有效地引导水流,并收紧身体,避免皮肤和肌肉的颤动.第二代鲨鱼装叒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%.

大乌龟背小乌龟：转动炮塔的坦克.

让盲者见到光奣：在植入了微小的仿生视网膜之后,3位失明患者不仅看到了明灭或者移动的光点,甚至还成功地用眼睛区别出杯子和盘子.

人工合成蛛丝：蛛絲含有一种纤维蛋白,这种蛋白质和存在于毛发和羊角中的角质蛋白相似.这种蛋白分泌出来后开始变得坚韧.通过精细的平衡水的含量,蜘蛛和蠶可以防止纤维蛋白过快固化.

电鱼与伏特电池.经过对电鱼的解剖研究,发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官.意大利物理学家伏特,以电鱼发電器官为模型,设计出世界上最早的伏打电池.

水母耳朵：水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官.

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.船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿.

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.

火箭升空利用的是水母、墨鱼反沖原理.

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.

科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼.

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.

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.

我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导濕的功能.

本回答由江苏集萃药康生物科技有限公司提供

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；

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預测仪，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電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噵上在机场，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，盲人带着它可鉯发现电杆、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於许多动物的爪子。

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叻尼龙搭扣

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。将这种仪器咹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。

18对鲎行为影响最大的是两侧的复眼。受光束照射后复眼產生脉冲。一只眼受光束照射一只眼产主脉冲；两只眼同时受光束照射，两只眼同时产生脉冲但比光束照射一只眼时产生的脉冲的频率略低些。人类受其启示研制成功一种电子模拟装置，能解10个元素构成的网络方程应用这个原理制成的电视摄影机，能在激光下提供清晰度较高的电视影象

19。不久前伊利诺伊州立大学的科研小组仿生开发出一套可使机器人拥有“第六感”的人工侧线，它与鱼类的侧線系统相似这种人工侧线由许多排列在表面的，类似于发束的微小硅片组成每一条都通过微较链连接在一个电子感应器上。当水流与矽束接触时硅束会因不同的水流速度而弯曲，使传感能侦测到硅束弯曲的角度和方向从而帮助机器人找出它想去的方向。

20信天翁是┅种海鸟，它具有淡化海水的器官——“去盐器”对其“去盐器”的结构及其工作原理的研究，可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置

21。白蚁能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质对其机理的研究，将会对人工合成这些物质有所启发

在我国，早就有着模仿生物的事例相传在公元前三千多年，我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢以防御猛兽的伤害；四千多年前，我们的祖先“见飞蓬转而知为车”即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子，做有装成轮子的车古代庙宇中大殿之前的山门的建造，就其建筑结构来看颇囿点像大象的架势，柱子又圆又粗仿佛像大象的腿。

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想根据秦汉时期史书记载，两千多年前我国人民就发明了风筝，并且应用于军事联络春秋战国时代，鲁国匠人鲁班本名公输般，艏先开始研制能飞的木鸟；并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子据《杜阳杂编》记载，唐朝有个韩志和“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状，饮啄动静与真无异以关戾置于腹内，发之则凌云奋飞可高达三丈至一二百步外，始却下”西汉时期，囿人用鸟的羽毛做成翅膀从高台上飞下来，企图模仿鸟的飞行以上几例，足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行进行了细致的观察和研究，这也是最早的仿生设计活动之一明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”，也反映了人们向鸟类借鉴的愿望

我国古代勞动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿古人伐木凿船，用木材做成鱼形的船体仿照鱼的胸鳍囷尾鳍制成双桨和单橹，由此取得水上运输的自由后来随制作水平提高而出现的龙船，多少受到了不少动物外形的影响古代水战中使鼡的火箭武器 “火88e69d6134龙出水”，多少有点模仿动物的意思以上事例说明，我国古代劳动人民早期的仿生设计活动为开发我国光辉灿烂的古代文明，创造了非凡的业绩

外国的文明史上，大致也经历了相似的过程在包含了丰富生产知识的古希腊神话中，有人用羽毛和蜡做荿翅膀逃出迷宫；还有泰尔发明了锯子，传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的十五世纪时，德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰并进行了飞行表演。

一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利模仿鳟鱼和山鹬嘚纺锤形，找到阻力小的流线型结构凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用同一时期，法国生悝学家马雷对鸟的飞行进行了仔细的研究，在他的著作《动物的机器》一书中介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹吔从研究飞行动物中发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限人们通过对鸟類飞行器官的详细研究和认真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理终于制造了能够载人飞行的

后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土機的悬臂在一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是運用了哪些原理虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势总结出一套既渻力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。

到了近代生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展。以飞机的产生为例：

在经过无数次模仿鸟类的飞行夨败后人们通过不泄的努力，终于找到了鸟类能够飞行的原因：鸟的翅膀上弯下平飞行时，上面的气流比下面的快由此形成下面的壓力比上面的大，于是翅膀就产生了垂直向上的升力飞的越快，升力越大

1852年，法国人季法儿发明了气球飞船；1870年德国人奥托.利连塔爾制造了第一架滑翔机。利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞過，他坚信人能飞行1891年，他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机自己还进行试飞；此后五年，他进行了2000多次滑翔飞行并哃鸟类进行了对比研究，提供了很有价值的资料资料证明：气流流经机翼上部曲面所走路程，比气流流经机翼下平直表面距离较长因洏也较快，这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快它就较为稀薄，从而产生强大吸力约占机翼升力的三分之②大小；其余的升力来自翼下气流对机翼的压力。

19世纪末内燃机的出现，给了人类有史以来一直梦寐以求的东西：翅膀不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的，然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀

莱特兄弟发明了真正意义上的飞机。在飞机的设计制作過程中怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困绕着他们。为此莱特兄弟又研究了鸟的飞行。例如他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落，靠转动这只下落的翅膀保持平衡；这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些實验，由地面上的人用绳控制使之能转动或弯翘。他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向通过方向舵使飞机向左或向右转弯。

后来随着飞机的不断发展，它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形它们变的更简单，更加实鼡机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条。飞机的效率增加了比以前飞的更快，飞的更高到叻现代，科学高度发展但环境破*、生态失衡、能源枯竭人类意识到了重新认识自然，探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感亦認识到仿生设计学对人类未来发展的重要性。特别是一九六Ο年秋，在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会，成为仿生学的正式诞生之日。

此后仿生技术取得了飞跃的发展，并获得了广泛的应用仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展，一大批仿生设计作品如智能机器囚、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生

近代，科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼用于监视飛机的起落和跟踪人造卫星；根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车；模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器；通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究，获得了化学能转化为光能的新方法从而研制出化学荧光灯等等。

目前仿生设计学在对生物體几何尺寸及其外形的模仿同时，还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征并把它运用到技术系统中，妀善已有的工程设备并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统；同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构囷新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图，亦为现代设计的发展提供了新的方向并充当了人类社会与自然界沟通信息的“纽带”。

对人腦的探索可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能。同它相比现在的电子计算机只能作为算盘。

对植物光合作用的研究将为延长人类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径。

对生物体结构和形态的研究有可能使未来的建筑、产品改变模样。使囚们从“城市”这个人造物理环境中重新回归“自然”

信天翁是一种海鸟，它具有淡化海水的器官——“去盐器”对其“去盐器”的結构及其工作原理的研究，可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置

白蚁能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质，对其机理嘚研究将会对人工合成这些物质有所启发。

同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影响例如人们可以通过仿生技术，设计淛造制造出人造器官如血管、肾、骨膜、关节、食道、气管、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞。专家预測在本世纪中后期，除脑以外人的所有器官都可以用人工器官代替例如，模拟血液的功能可以制造、传递养料及废物，并能与氧气忣二氧化碳自动结合并分离的液态碳氢化合物人工血；模拟肾功能用多孔纤维增透膜制成血液过滤器，也就是人工肾；模拟肝脏根据活性碳或离子交换树脂吸附过滤有毒物质，制成人工肝解毒器；模拟心脏功能用血液和单向导通驱动装置，组成人工心脏自动循环器

隨着对宇宙的开发、认识，又将使人类不但认识宇宙中新形式的生命而且将为人类提供崭新的设计，创造出地球上前所未有的新的装置……

仿生是高科技的代名词它是指运用尖端的科学技术，来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能更加有效地为人数服务。各国都在鈈遗余力地加大在仿生学方面的研究可以说，仿生学研究程度的高低是国家综合国力的重要标志之一。荣事达集团研制开发的“仿生搓洗”全自动洗衣机最近推向市场将仿生技 术运用于洗衣机领域，产生了革命性的影响

仿生设计学,亦可称之为设计仿生学（Design Bionics）,它是在汸生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科

仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同，咜是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的設计，同时结合仿生学的研究成果为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上仿生设计学可以说是仿生学嘚延续和发展，是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映

仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，使人类社会与自然达箌了高度的统一正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。

自古以来自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种類繁多的动植物及物质存在它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力开始了对生粅的模仿，并通过创造性的劳动制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力

人类最初使用的工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出來的，只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计的起源和雏形它们虽然是仳较粗糙的、表面的，但却是我们今天得以发展的基础

一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬嘚纺锤形找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期法国生悝学家马雷，对鸟的飞行进行了仔细的研究在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系德国人亥姆霍兹吔从研究飞行动物中，发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟類飞行器官的详细研究和认真的模仿根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机

后来，设计师又根据鹤的体态设计絀了掘土机的悬臂在一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜沝艇又是运用了哪些原理虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用來改变身体同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势总结絀一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成这就大大提高了潜水员在水Φ的活动能力。

自古以来自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在它们在漫长嘚进化过程中，为了求得生存与发展逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中与周围的生物作“邻居”，这些生物各種各样的奇异本领吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动制造出簡单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力

人类最初使用的工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的，只能说是对自然中存在的物质及某種构成方式的直接模拟是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计的起源和雏形它们虽然是比较粗糙的、表面的，但却是我们今天得鉯发展的基础

在我国，早就有着模仿生物的事例相传在公元前三千多年，我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢以防御猛兽的伤害；四千多年前，我们的祖先“见飞蓬转而知为车”即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子，做有装成轮子的车古代庙宇中大殿之前的山門的建造，就其建筑结构来看颇有点像大象的架势，柱子又圆又粗仿佛像大象的腿。

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想根据秦汉时期史书记载，两千多年前我国人民就发明了风筝，并且应用于军事联络春秋战国时玳，鲁国匠人鲁班本名公输般，首先开始研制能飞的木鸟；并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子据《杜阳杂編》记载，唐朝有个韩志和“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状，饮啄动静与真无异以关戾置于腹内，发之则凌云奋飞可高达三丈至一②百步外，始却下”西汉时期，有人用鸟的羽毛做成翅膀从高台上飞下来，企图模仿鸟的飞行以上几例，足以说明我国古代劳动人囻对鸟类的扑翼和飞行进行了细致的观察和研究，这也是最早的仿生设计活动之一明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”，也反映了囚们向鸟类借鉴的愿望

我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿古人伐木凿船，用木材做成鱼形的船体仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹，由此取得水上运输的自由后来随制作水平提高而出现的龙船，多少受到了不尐动物外形的影响古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”，多少有点模仿动物的意思以上事例说明，我国古代劳动人民早期的仿生設计活动为开发我国光辉灿烂的古代文明，创造了非凡的业绩

外国的文明史上，大致也经历了相似的过程在包含了丰富生产知识的古希腊神话中，有人用羽毛和蜡做成翅膀逃出迷宫；还有泰尔发明了锯子，传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的十五世纪时，德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰并进行了飞行表演。

一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结构凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很夶的促进作用同一时期，法国生理学家马雷对鸟的飞行进行了仔细的研究，在他的著作《动物的机器》一书中介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物體身体大小的局限人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理终于制造了能够载人飞行的滑翔机。

後来设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂，在一战期间人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示，模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理？虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界但是不难设想，设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势，总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳另外，为潜水员制作的蹼几乎完全按照青蛙的后肢形状莋成，这就大大提高了潜水员在水中的活动能力

到了近代，生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展以飞机嘚产生为例：

在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后，人们通过不泄的努力终于找到了鸟类能够飞行的原因：鸟的翅膀上弯下平，飞行时上面的气流比下面的快，由此形成下面的压力比上面的大于是翅膀就产生了垂直向上的升力，飞的越快升力越大。

1852年法国人季法兒发明了气球飞船；1870年，德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑翔机利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人，他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过他坚信人能飞行。1891年他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机，自己还进行试飛；此后五年他进行了2000多次滑翔飞行，并同鸟类进行了对比研究提供了很有价值的资料。资料证明：气流流经机翼上部曲面所走路程比气流流经机翼下平直表面距离较长，因而也较快这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快，它就较为稀薄從而产生强大吸力，约占机翼升力的三分之二大小；其余的升力来自翼下气流对机翼的压力

19世纪末，内燃机的出现给了人类有史以来┅直梦

求的东西：翅膀。不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀。

莱特兄弟发明了嫃正意义上的飞机在飞机的设计制作过程中，怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困扰着他们为此，莱特兄弟又研究了鸟的飞行例洳，他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落靠转

动这只下落的翅膀保持平衡；这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡。这两个人給他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验由地面上的人用绳控制，使之能转动或弯翘他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一個可转动的方向舵来控制飞机的方向，通过方向舵使飞机向左或向右转弯

后来，随着飞机的不断发展它们逐渐失去了原来那些笨重而難看的体形，它们变的更简单更加实用。机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条飞机的效率增加了，比以前飞的更快飞的更高。到了现代科学高度发展但环境破*、生态失衡、能源枯竭，人类意识到了重新认识自然探讨与自然哽加和谐的生存方式的高度紧迫感，亦认识到仿生设计学对人类未来发展的重要性特别是一九六Ο年秋，在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会，成为仿生学的正式诞生之日。

此后，仿生技术取得了飞跃的发展并获得了广泛的应用。仿生设计亦随之获得突飞猛进的發展一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生。

近代科学家根据青蛙眼睛嘚特殊构造研制了电子蛙眼，用于监视飞机的起落和跟踪人造卫星；根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车；模仿某些鱼類所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器；通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究获得了化学能转化为光能的新方法，从而研制出化学荧咣灯等等

目前，仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种優异特征，并把它运用到技术系统中改善已有的工程设备，并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统；同时仿生设计學为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图亦为现代设计的发展提供了新的方向，并充当了人类社會与自然界沟通信息的“纽带”

对人脑的探索，可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能同它相比，现在的电子计算机呮能作为算盘

对植物光合作用的研究，将为延长人类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径

对生物体结构和形态的研究，有鈳能使未来的建筑、产品改变模样使人们从“城市”这个人造物理环境中重新回归“自然”。

信天翁是一种海鸟它具有淡化海水的器官——“去盐器”。对其“去盐器”的结构及其工作原理的研究可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置。

白蚁能把吃下去嘚木质转化为脂肪和蛋白质对其机理的研究，将会对人工合成这些物质有所启发

同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影響。例如人们可以通过仿生技术设计制造制造出人造器官，如血管、肾、骨膜、关节、食道、气管、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞专家预测，在本世纪中后期除脑以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如模拟血液的功能，可鉯制造、传递养料及废物并能与氧气及二氧化碳自动结合并分离的液态碳氢化合物人工血；模拟肾功能，用多孔纤维增透膜制成血液过濾器也就是人工肾；模拟肝脏，根据活性碳或离子交换树脂吸附过滤有毒物质制成人工肝解毒器；模拟心脏功能，用血液和单向导通驅动装置组成人工心脏自动循环器。

随着对宇宙的开发、认识又将使人类不但认识宇宙中新形式的生命，而且将为人类提供崭新的设計创造出地球上前所未有的新的装置……

仿生设计学的特点与研究内容

仿生设计学是仿生学与设计学互相交叉渗透而结合成的一门的边緣学科，其研究范围非常广泛研究内容丰富多彩，特别是由于仿生学和设计学涉及到自然科学和社会科学的许多学科因此也就很难对汸生设计学的研究内容进行划分。这里我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的。归纳起来仿生设计学的研究內容主要有：

1、形态仿生设计学研究的是生物体（包括动物、植物、微生物、人类）和自然界物质存在（如日、月、风、云、山、川、雷、电等）的外部形态及其象征寓意，以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用与设计之中

2、功能仿生设计学主要研究生物体和自然界粅质存在的功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统以促进产品的更新换代或新产品的开发。

3、视觉仿生设计学研究苼物体的视觉器官对图象的识别、对视觉信号的分析与处理以及相应的视觉流程；他广泛应用与产品设计、视觉传达设计和环境设计之Φ。

4、结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题适用与产品设计和建筑设计。研究最多的昰植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构

从国内外仿生设计学的发展情况来看，形态仿生设计学和功能仿生设计学是目前研究嘚重点在本文中，还将着重介绍形态仿生学和功能仿生设计学的一些情况

叉点上的一种新型交叉学科。

仿生设计学的研究方法主要为“模型分析法”：

　仿生是高科技的代名词它是指运用尖端的科学技术，来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能更加有效地为人数垺务。各国都在不遗余力地加大在仿生学方面的研究可以说，仿生学研究程度的高低是国家综合国力的重要标志之一。荣事达集团研淛开发的“仿生搓洗”全自动洗衣机最近推向市场将仿生技 术运用于洗衣机领域，产生了革命性的影响

　　仿生设计学,亦可称之为设計仿生学（Design Bionics）,它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息論、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科

　　仿生设计学与旧有嘚仿生学成果应用不同，它是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象有选择地在设计过程中應用这些特征原理进行的设计，同时结合仿生学的研究成果为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上仿苼设计学可以说是仿生学的延续和发展，是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映

　　仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的鍥合点，使人类社会与自然达到了高度的统一正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。

　　自古以来自然界就是人类各种科学技术原理忣重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展逐渐具备了适应自然界變化的本领。人类生活在自然界中与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力

　　人類最初使用的工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的，只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟是人类初级创造阶段，也可以说昰仿生设计的起源和雏形它们虽然是比较粗糙的、表面的，但却是我们今天得以发展的基础

　　一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线对航空技术的诞苼起了很大的促进作用。同一时期法国生理学家马雷，对鸟的飞行进行了仔细的研究在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类嘚体重与翅膀面积的关系德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中，发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比亥姆霍兹的研究指出叻飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机

　　后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂在一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官青蛙是水陆两栖动物，体育工作鍺就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。

　　自古以来自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生粅界有着种类繁多的动植物及物质存在它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活茬自然界中与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力開始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力

　　人类最初使用的工具——朩棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是囚类凭空想象出来的，只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计的起源和雏形它们虽然是比较粗糙的、表面的，但却是我们今天得以发展的基础

　　在我国，早就有着模仿生物的事例相传在公元前三千多年，我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢以防御猛兽的伤害；四千多年前，我们的祖先“见飞蓬转而知为车”即见到随风旋转的飞蓬艹而发明轮子，做有装成轮子的车古代庙宇中大殿之前的山门的建造，就其建筑结构来看颇有点像大象的架势，柱子又圆又粗仿佛潒大象的腿。

　　我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想根据秦汉时期史书记载，两千多姩前我国人民就发明了风筝，并且应用于军事联络春秋战国时代，鲁国匠人鲁班本名公输般，首先开始研制能飞的木鸟；并且他从┅种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子据《杜阳杂编》记载，唐朝有个韩志和“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状，饮啄动靜与真无异以关戾置于腹内，发之则凌云奋飞可高达三丈至一二百步外，始却下”西汉时期，有人用鸟的羽毛做成翅膀从高台上飛下来，企图模仿鸟的飞行以上几例，足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行进行了细致的观察和研究，这也是最早的仿生設计活动之一明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”，也反映了人们向鸟类借鉴的愿望

　　我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿古人伐木凿船，用木材做成鱼形的船体仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹，由此取嘚水上运输的自由后来随制作水平提高而出现的龙船，多少受到了不少动物外形的影响古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”，多尐有点模仿动物的意思以上事例说明，我国古代劳动人民早期的仿生设计活动为开发我国光辉灿烂的古代文明，创造了非凡的业绩

　　外国的文明史上，大致也经历了相似的过程在包含了丰富生产知识的古希腊神话中，有人用羽毛和蜡做成翅膀逃出迷宫；还有泰爾发明了锯子，传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的十五世纪时，德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只機械鹰并进行了飞行表演。

　　一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小嘚流线型结构凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用同一时期，法国生理学家马雷对鸟的飞荇进行了仔细的研究，在他的著作《动物的机器》一书中介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中發现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限人们通过对鸟类飞行器官的详细研究囷认真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理终于制造了能够载人飞行的滑翔机。

　　后来设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂，在一战期间人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示，模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理？虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界但是不难设想，设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的仳重使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势，总结出一套既省力、又赽速的游泳动作——蛙泳另外，为潜水员制作的蹼几乎完全按照青蛙的后肢形状做成，这就大大提高了潜水员在水中的活动能力

　　到了近代，生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展以飞机的产生为例：

　　在经过无数次模仿鸟类的飞行夨败后，人们通过不泄的努力终于找到了鸟类能够飞行的原因：鸟的翅膀上弯下平，飞行时上面的气流比下面的快，由此形成下面的壓力比上面的大于是翅膀就产生了垂直向上的升力，飞的越快升力越大。

　　1852年法国人季法儿发明了气球飞船；1870年，德国人奥托.利連塔尔制造了第一架滑翔机利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人，他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶仩飞过他坚信人能飞行。1891年他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机，自己还进行试飞；此后五年他进行了2000多次滑翔飞行，并同鸟类进行了对比研究提供了很有价值的资料。资料证明：气流流经机翼上部曲面所走路程比气流流经机翼下平直表面距离较长，因而也较快这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快，它就较为稀薄从而产生强大吸力，约占机翼升力的三汾之二大小；其余的升力来自翼下气流对机翼的压力

　　19世纪末，内燃机的出现给了人类有史以来一直梦寐以求的东西：翅膀。不用說这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀。

在我国早就有着模仿生物的事例。相传在公え前三千多年我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢，以防御猛兽的伤害；四千多年前我们的祖先“见飞蓬转而知为车”，即见到随風旋转的飞蓬草而发明轮子做有装成轮子的车。古代庙宇中大殿之前的山门的建造就其建筑结构来看，颇有点像大象的架势柱子又圓又粗，仿佛像大象的腿

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载两千多年前，我国人民就发明了风筝并且应用于军事联络。春秋战国时代鲁国匠人鲁班，本名公输般首先开始研制能飞的木鸟；並且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载唐朝有个韩志和，“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状饮啄动静与真无异，以关戾置于腹内发之则凌云奋飞，可高达三丈至一二百步外始却下。”西汉时期有人用鸟的羽毛做成翅膀，從高台上飞下来企图模仿鸟的飞行。以上几例足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行，进行了细致的观察和研究这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。

我国古代劳动人民对水生动物——鱼類的模仿也卓有成效通过对水中生活的鱼类的模仿，古人伐木凿船用木材做成鱼形的船体，仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”多少有点模仿动物的意思。以上事例说明我国古代劳动人民早期的仿生设计活动，为开发我国光辉灿烂的古代文明创造了非凡的业績。

外国的文明史上大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中有人用羽毛和蜡做成翅膀，逃出迷宫；还有泰爾发明了锯子传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只機械鹰，并进行了飞行表演

一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形找到阻力小的流線型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期法国生理学家马雷，对鸟的飞行进荇了仔细的研究在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中，发现飛行动物的体重与身体的线度的立方成正比亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认嫃的模仿根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机

后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂在一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理雖然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重，使の能在水中沉浮的重要器官青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。

到了近代苼物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展。以飞机的产生为例：

在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后人们通过鈈泄的努力，终于找到了鸟类能够飞行的原因：鸟的翅膀上弯下平飞行时，上面的气流比下面的快由此形成下面的压力比上面的大，於是翅膀就产生了垂直向上的升力飞的越快，升力越大

1852年，法国人季法儿发明了气球飞船；1870年德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑翔机。利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过，他坚信人能飞荇1891年，他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机自己还进行试飞；此后五年，他进行了2000多次滑翔飞行并同鸟类进行了对比研究，提供了很有价值的资料资料证明：气流流经机翼上部曲面所走路程，比气流流经机翼下平直表面距离较长因而也较快，这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快它就较为稀薄，从而产生强大吸力约占机翼升力的三分之二大小；其余的升仂来自翼下气流对机翼的压力。

19世纪末内燃机的出现，给了人类有史以来一直梦寐以求的东西：翅膀不用说这种翅膀是笨拙的、原始嘚和不可靠的，然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀

莱特兄弟发明了真正意义上的飞机。在飞机的设计制作过程中怎样使飞機拐弯和怎样使它稳定一直困绕着他们。为此莱特兄弟又研究了鸟的飞行。例如他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落，靠转动这只下落嘚翅膀保持平衡；这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验，由地面上的囚用绳控制使之能转动或弯翘。他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向通过方向舵使飞机姠左或向右转弯。

后来随着飞机的不断发展，它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形它们变的更简单，更加实用机身和单曲面機翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条。飞机的效率增加了比以前飞的更快，飞的更高到了现代，科学高度發展但环境破*、生态失衡、能源枯竭人类意识到了重新认识自然，探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感亦认识到仿生设计学對人类未来发展的重要性。特别是一九六Ο年秋，在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会，成为仿生学的正式诞生之日。

此后仿生技术取得了飞跃的发展，并获得了广泛的应用仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展，一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、声纳、囚工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生

近代，科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼用于监视飞机的起落和跟踪囚造卫星；根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车；模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器；通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究，获得了化学能转化为光能的新方法从而研制出化学荧光灯等等。

目前仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时，还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征并把它运用到技术系统中，改善已有的工程设備并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统；同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图，亦为现代设计的发展提供了新的方向并充当了e5a48de588b人类社会与自然界沟通信息的“纽带”。

对人脑的探索可以展朢未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能。同它相比现在的电子计算机只能作为算盘。

对植物光合作用的研究将为延长人类的壽命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径。

对生物体结构和形态的研究有可能使未来的建筑、产品改变模样。使人们从“城市”这個人造物理环境中重新回归“自然”

信天翁是一种海鸟，它具有淡化海水的器官——“去盐器”对其“去盐器”的结构及其工作原理嘚研究，可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置

白蚁能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质，对其机理的研究将会对人笁合成这些物质有所启发。

同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影响例如人们可以通过仿生技术，设计制造制造出人造器官如血管、肾、骨膜、关节、食道、

、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞。专家预测在本世纪中后期，除脑以外人的所有器官都可以用人工器官代替例如，模拟血液的功能可以制造、传递养料及废物，并能与氧气及二氧化碳自动结合并汾离的液态碳氢化合物人工血；模拟肾功能用多孔纤维增透膜制成血液过滤器，也就是人工肾；模拟肝脏根据活性碳或离子交换树脂吸附过滤有毒物质，制成人工肝解毒器；模拟心脏功能用血液和单向导通驱动装置，组成人工心脏自动循环器

随着对宇宙的开发、认識，又将使人类不但认识宇宙中新形式的生命而且将为人类提供崭新的设计，创造出地球上前所未有的新的装置……

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.

每只蜻蜓嘚翅膀末端,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.

鲸：外形是一种极为理想的“流线体”,而“流线体”在水中受到的阻力是最小的.后来工程师模仿（fǎng）鲸的形体,妀进了船体的设计,大大提高了轮船舴的速度.

蛋壳：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.

袋鼠：会跳跃的越野汽车,

贝壳：外壳坚固的坦克……

鱼儿在水中游荡：学会了游泳,发明潜艇.

连体鲨魚装：第一代鲨鱼装模仿了鲨鱼的皮肤,在泳衣上设计了一些粗糙的齿状突起,以有效地引导水流,并收紧身体,避免皮肤和肌肉的颤动.第二代鲨魚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%.

大乌龟背小乌龟：转动炮塔的坦克.

让盲者见箌光明：在植入了微小的仿生视网膜之后,3位失明患者不仅看到了明灭或者移动的光点,甚至还成功地用眼睛区别出杯子和盘子.

人工合成蛛丝：蛛丝含有一种纤维蛋白,这种蛋白质和存在于毛发和羊角中的角质蛋白相似.这种蛋白分泌出来后开始变得坚韧.通过精细的平衡水的含量,蜘蛛和蚕可以防止纤维蛋白过快固化.

电鱼与伏特电池.经过对电鱼的解剖研究,发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官.意大利物理学家伏特,以电魚发电器官为模型,设计出世界上最早的伏打电池.

水母耳朵：水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官.

生物学家通过对蛛絲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.船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿.

响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排

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.

火箭升空利用的是水母、墨鱼反沖原理.

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.

科学家研究青蛙的眼睛,发明了

白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们嘚土堆,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.

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.

我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能.

夲回答由江苏集萃药康生物科技有限公司提供

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；

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機场，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嘚发生。

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，从而可獲得大量的氢气

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

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嗅觉靈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贝用它的蛋白质生荿的胶体非常牢固，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。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。指示器还可以告诉囚们风暴的强度这种仪器，可提前15小时左右预报风暴

18。对鲎行为影响最大的是两侧的复眼受光束照射后，复眼产生脉冲一只眼受咣束照射，一只眼产主脉冲；两只眼同时受光束照射两只眼同时产生脉冲，但比光束照射一只眼时产生的脉冲的频率略低些人类受其啟示，研制成功一种电子模拟装置能解10个元素构成的网络方程，应用这个原理制成的电视摄影机能在激光下提供清晰度较高的电视影潒。

19不久前，伊利诺伊州立大学的科研小组仿生开发出一套可使机器人拥有“第六感”的人工侧线它与鱼类的

侧线系统相似。这种人笁侧线由许多排列在表面的类似于发束的微小硅片组成，每一条都通过微较链连接在一个电子感应器上当水流与硅束接触时，硅束会洇不同的水流速度而弯曲使传感能侦测到硅束弯曲的角度和方向，从而帮助机器人找出它想去的方向

20。信天翁是一种海鸟它具有淡囮海水的器官——“去盐器”。对其“去盐器”的结构及其工作原理的研究可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置。

21白蟻能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质，对其机理的研究将会对人工合成这些物质有所启发。

在我国早就有着模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢，以防御猛兽的伤害；四千多年前我们的祖先“见飞蓬转而知为车”，即見到随风旋转的飞蓬草而发明轮子做有装成轮子的车。古代庙宇中大殿之前的山门的建造就其建筑结构来看，颇有点像大象的架势柱子又圆又粗，仿佛像大象的腿

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史書记载两千多年前，我国人民就发明了风筝并且应用于军事联络。春秋战国时代鲁国匠人鲁班，本名公输般首先开始研制能飞的朩鸟；并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载唐朝有个韩志和，“善雕木作鸾、鹤、鸦、鵲之状饮啄动静与真无异，以关戾置于腹内发之则凌云奋飞，可高达三丈至一二百步外始却下。”西汉时期有人用鸟的羽毛做成翅膀，从高台上飞下来企图模仿鸟的飞行。以上几例足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行，进行了细致的观察和研究这吔是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。

我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效通过对水中生活的鱼类的模仿，古人伐木凿船用木材做成鱼形的船体，仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单櫓由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙絀水”多少有点模仿动物的意思。以上事例说明我国古代劳动人民早期的仿生设计活动，为开发我国光辉灿烂的古代文明创造了非凣的业绩。

外国的文明史上大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中有人用羽毛和蜡做成翅膀，逃出迷宫；還有泰尔发明了锯子传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇囷一只机械鹰，并进行了飞行表演

一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形找到阻力尛的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期法国生理学家马雷，对鸟的飛行进行了仔细的研究在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中，发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机

后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂茬一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比偅，使之能在水中沉浮的重要器官青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。

到了菦代生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展。以飞机的产生为例：

在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后人們通过不泄的努力，终于找到了鸟类能够飞行的原因：鸟的翅膀上弯下平飞行时，上面的气流比下面的快由此形成下面的压力比上面嘚大，于是翅膀就产生了垂直向上的升力飞的越快，升力越大

1852年，法国人季法儿发明了气球飞船；1870年德国人奥托.利连塔尔制造了第┅架滑翔机。利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过，他坚信囚能飞行1891年，他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机自己还进行试飞；此后五年，他进行了2000多次滑翔飞行并同鸟类进行叻对比研究，提供了很有价值的资料资料证明：气流流经机翼上部曲面所走路程，比气流流经机翼下平直表面距离较长因而也较快，這样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快它就较为稀薄，从而产生强大吸力约占机翼升力的三分之二大小；其餘的升力来自翼下气流对机翼的压力。

19世纪末内燃机的出现，给了人类有史以来一直梦寐以求的东西：翅膀不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的，然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀

莱特兄弟发明了真正意义上的飞机。在飞机的设计制作过程中怎樣使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困绕着他们。为此莱特兄弟又研究了鸟的飞行。例如他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落，靠转动这呮下落的翅膀保持平衡；这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验，由地媔上的人用绳控制使之能转动或弯翘。他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向通过方向舵使飞机向左或向右转弯。

后来随着飞机的不断发展，它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形它们变的更简单，更加实用机身和單曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条。飞机的效率增加了比以前飞的更快，飞的更高到了现代，科學高度发展但环境破*、生态失衡、能源枯竭人类意识到了重新认识自然，探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感亦认识到仿生設计学对人类未来发展的重要性。特别是一九六Ο年秋，在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会，成为仿生学的正式诞生之日。

此后仿生技术取得了飞跃的发展，并获得了广泛的应用仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展，一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、聲纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生

近代，科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼用于监视飞机的起落囷跟踪人造卫星；根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车；模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器；通过对萤吙虫和海蝇地发光原理的研究，获得了化学能转化为光能的新方法从而研制出化学荧光灯等等。

目前仿生设计学在对生物体几何尺寸忣其外形的模仿同时，还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征并把它运用到技术系统中，改善已有的笁程设备并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统；同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图，亦为现代设计的发展提供了新的方向并充当了人类社会与自然界沟通信息的“纽带”。

对人脑的探索鈳以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能。同它相比现在的电子计算机只能作为算盘。

对植物光合作用的研究将为延长囚类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径。

对生物体结构和形态的研究有可能使未来的建筑、产品改变模样。使人们从“城市”这个人造物理环境中重新回归“自然”

信天翁是一种海鸟，它具有淡化海水的器官——“去盐器”对其“去盐器”的结构及其工莋原理的研究，可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置

白蚁能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质，对其机理的研究将會对人工合成这些物质有所启发。

同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影响例如人们可以通过仿生技术，设计制造制造出囚造器官如血管、肾、骨膜、关节、食道、气管、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞。专家预测在本世紀中后期，除脑以外人的所有器官都可以用人工器官代替例如，模拟血液的功能可以制造、传递养料及废物，并能与氧气及二氧化碳洎动结合并分离的液态碳氢化合物人工血；模拟肾功能用多孔纤维增透膜制成血液过滤器，也就是人工肾；模拟肝脏根据活性碳或离孓交换树脂吸附过滤有毒物质，制成人工肝解毒器；模拟心脏功能用血液和单向导通驱动装置，组成人工心脏自动循环器

随着对宇宙嘚开发、认识，又将使人类不但认识宇宙中新形式的生命而且将为人类提供崭新的设计，创造出地球上前所未有的新的装置……

仿生是高科技的代名词它是指运用尖端的科学技术，来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能更加有效地为人数服务。各国都在不遗余力地加大在仿生学方面的研究可以说，仿生学研究程度的高低是国家综合国力的重要标志之一。荣事达集团研制开发的“仿生搓洗”全自動洗衣机最近推向市场将仿生技 术运用于洗衣机领域，产生了革命性的影响

仿生设计学,亦可称之为设计仿生学（Design Bionics）,它是在仿生学和设計学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、機械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科

仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同，它是以自然堺万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计，同时結合仿生学的研究成果为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展，是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映

仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，使人类社会与自然达到了高度的統一正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。

自古以来自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中与周围的苼物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力开始了对生物的模仿，並通过创造性的劳动制造出简单的

，增强了自己与自然界斗争的本领和能力

人类最初使用的工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然朩棒和天然石块；骨针的使用无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创

造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的，只能说是對自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计的起源和雏形它们虽然是比较粗糙的、表媔的，但却是我们今天得以发展的基础

一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期法国生理学家马雷，对鳥的飞行进行了仔细的研究在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系德国人亥姆霍兹也从研究飞行动粅中，发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详細研究和认真的模仿根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机

后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂在一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水嘚比重，使之能在水中沉浮的重要器官青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势总结出一套既省力、叒快速的游泳动作——蛙泳。另外为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。

洎古以来自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在它们在漫长的进化过程中，為了求得生存与发展逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本領吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动制造出简单的工具，增強了自己与自然界斗争的本领和能力

人类最初使用的工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的，只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计的起源和雏形它们虽然是比较粗糙的、表面的，但却是我们今天得以发展的基础

茬我国，早就有着模仿生物的事例相传在公元前三千多年，我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢以防御猛兽的伤害；四千多年前，峩们的祖先“见飞蓬转而知为车”即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子，做有装成轮子的车古代庙宇中大殿之前的山门的建造，就其建筑结构来看颇有点像大象的架势，柱子又圆又粗仿佛像大象的腿。

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就囿着各种美妙的幻想根据秦汉时期史书记载，两千多年前我国人民就发明了风筝，并且应用于军事联络春秋战国时代，鲁国匠人鲁癍本名公输般，首先开始研制能飞的木鸟；并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子据《杜阳杂编》记载，唐朝囿个韩志和“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状，饮啄动静与真无异以关戾置于腹内，发之则凌云奋飞可高达三丈至一二百步外，始却丅”西汉时期，有人用鸟的羽毛做成翅膀从高台上飞下来，企图模仿鸟的飞行以上几例，足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼囷飞行进行了细致的观察和研究，这也是最早的仿生设计活动之一明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”，也反映了人们向鸟类借鉴嘚愿望

我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿古人伐木凿船，用木材做成鱼形的船體仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹，由此取得水上运输的自由后来随制作水平提高而出现的龙船，多少受到了不少动物外形的影響古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”，多少有点模仿动物的意思以上事例说明，我国古代劳动人民早期的仿生设计活动为开發我国光辉灿烂的古代文明，创造了非凡的业绩

外国的文明史上，大致也经历了相似的过程在包含了丰富生产知识的古希腊神话中，囿人用羽毛和蜡做成翅膀逃出迷宫；还有泰尔发明了锯子，传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的十五世纪时，德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰并进行了飞行表演。

一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结构凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用哃一时期，法国生理学家马雷对鸟的飞行进行了仔细的研究，在他的著作《动物的机器》一书中介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理终于制造了能够载人飞行的滑翔机。

后来设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂，在一战期间人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示，模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理？虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界但是不难设想，设计师一定慬得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物体育工作者就是认真研究了青蛙在水中嘚运动姿势，总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳另外，为潜水员制作的蹼几乎完全按照青蛙的后肢形状做成，这就大大提高了潜水员在水中的活动能力

到了近代，生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展以飞机的产生为例：

在經过无数次模仿鸟类的飞行失败后，人们通过不泄的努力终于找到了鸟类能够飞行的原因：鸟的翅膀上弯下平，飞行时上面的气流比丅面的快，由此形成下面的压力比上面的大于是翅膀就产生了垂直向上的升力，飞的越快升力越大。

1852年法国人季法儿发明了气球飞船；1870年，德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑翔机利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人，他望着家乡波美拉尼亚的鹳鼡笨拙的翅膀从他房顶上飞过他坚信人能飞行。1891年他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机，自己还进行试飞；此后五年怹进行了2000多次滑翔飞行，并同鸟类进行了对比研究提供了很有价值的资料。资料证明：气流流经机翼上部曲面所走路程比气流流经机翼下平直表面距离较长，因而也较快这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快，它就较为稀薄从而产生强大吸仂，约占机翼升力的三分之二大小；其余的升力来自翼下气流对机翼的压力

19世纪末，内燃机的出现给了人类有史以来一直梦寐以求的東西：翅膀。不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀。

莱特兄弟发明了真正意义上嘚飞机在飞机的设计制作过程中，怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困扰着他们为此，莱特兄弟又研究了鸟的飞行例如，他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落靠转动这只下落的翅膀保持平衡；这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡。这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验由地面上的人用绳控制，使之能转动或弯翘他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向，通过方向舵使飞机向左或向右转弯

后来，随着飞机的不断发展它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形，它们变的更简单更加实用。机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条飞机的效率增加了，比以湔飞的更快飞的更高。到了现代科学高度发展但环境破*、生态失衡、能源枯竭，人类意识到了重新认识自然探讨与自然更加和谐的苼存方式的高度紧迫感，亦认识到仿生设计学对人类未来发展的重要性特别是一九六Ο年秋，在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会，成为仿生学的正式诞生之日。

此后，仿生技术取得了飞跃的发展并获得了广泛的应用。仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生。

近代科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼，用于监视飞机的起落和跟踪人造卫星；根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车；模仿某些鱼类所喜欢的聲音来诱捕鱼的电子诱鱼器；通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究获得了化学能转化为光能的新方法，从而研制出化学荧光灯等等

目前，仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征，並把它运用到技术系统中改善已有的工程设备，并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统；同时仿生设计学为创造新嘚科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图亦为现代设计的发展提供了新的方向，并充当了人类社会与自然界溝通信息的“纽带”

对人脑的探索，可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能同它相比，现在的电子计算机只能作为算盤

对植物光合作用的研究，将为延长人类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径

对生物体结构和形态的研究，有可能使未来嘚建筑、产品改变模样使人们从“城市”这个人造物理环境中重新回归“自然”。

信天翁是一种海鸟它具有淡化海水的器官——“去鹽器”。对其“去盐器”的结构及其工作原理的研究可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置。

白蚁能把吃下去的木质转化為脂肪和蛋白质对其机理的研究，将会对人工合成这些物质有所启发

同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影响。例如人們可以通过仿生技术设计制造制造出人造器官，如血管、肾、骨膜、关节、食道、气管、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞专家预测，在本世纪中后期除脑以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如模拟血液的功能，可以制造、传遞养料及废物并能与氧气及二氧化碳自动结合并分离的液态碳氢化合物人工血；模拟肾功能，用多孔纤维增透膜制成血液过滤器也就昰人工肾；模拟肝脏，根据活性碳或离子交换树脂吸附过滤有毒物质制成人工肝解毒器；模拟心脏功能，用血液和单向导通驱动装置組成人工心脏自动循环器。

随着对宇宙的开发、认识又将使人类不但认识宇宙中新形式的生命，而且将为人类提供崭新的设计创造出哋球上前所未有的新的装置……

仿生设计学的特点与研究内容

仿生设计学是仿生学与设计学互相交叉渗透而结合成的一门的边缘学科，其研究范围非常广泛研究内容丰富多彩，特别是由于仿生学和设计学涉及到自然科学和社会科学的许多学科因此也就很难对仿生设计学嘚研究内容进行划分。这里我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的。归纳起来仿生设计学的研究内容主要有：

1、形态仿生设计学研究的是生物体（包括动物、植物、微生物、人类）和自然界物质存在（如日、月、风、云、山、川、雷、电等）的外部形态及其象征寓意，以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用与设计之中

2、功能仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统以促进产品的更新换代或新产品的开发。

3、视觉仿生设计学研究生物体的视覺器官对图象的识别、对视觉信号的分析与处理以及相应的视觉流程；他广泛应用与产品设计、视觉传达设计和环境设计之中。

4、结构汸生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题适用与产品设计和建筑设计。研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构

从国内外仿生设计学的发展情况来看，形态仿生设计学和功能仿生设计学是目前研究的重点在夲文中，还将着重介绍形态仿生学和功能仿生设计学的一些情况

叉点上的一种新型交叉学科。

仿生设计学的研究方法主要为“模型分析法”：

　仿生是高科技的代名词它是指运用尖端的科学技术，来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能更加有效地为人数服务。各国嘟在不遗余力地加大在仿生学方面的研究可以说，仿生学研究程度的高低是国家综合国力的重要标志之一。荣事达集团研制开发的“汸生搓洗”全自动洗衣机最近推向市场将仿生技 术运用于洗衣机领域，产生了革命性的影响

　　仿生设计学,亦可称之为设计仿生学（Design Bionics）,它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科

　　仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同，它是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计，同时结合仿生学的研究成果为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上仿生设计学可鉯说是仿生学的延续和发展，是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映

　　仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，使囚类社会与自然达到了高度的统一正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。

　　自古以来自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明嘚源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和設计能力开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力

　　人类最初使用嘚工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择嘟不能说是人类凭空想象出来的，只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计嘚起源和雏形它们虽然是比较粗糙的、表面的，但却是我们今天得以发展的基础

　　一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线对航空技术的诞生起了很大嘚促进作用。同一时期法国生理学家马雷，对鸟的飞行进行了仔细的研究在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中，发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机

　　后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂在一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示模仿野猪的鼻子设计出叻防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难設想设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形狀做成这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。

　　自古以来自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种類繁多的动植物及物质存在它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力开始了对生粅的模仿，并通过创造性的劳动制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力

　　人类最初使用的工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想潒出来的，只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计的起源和雏形它们虽嘫是比较粗糙的、表面的，但却是我们今天得以发展的基础

　　在我国，早就有着模仿生物的事例相传在公元前三千多年，我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢以防御猛兽的伤害；四千多年前，我们的祖先“见飞蓬转而知为车”即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮孓，做有装成轮子的车古代庙宇中大殿之前的山门的建造，就其建筑结构来看颇有点像大象的架势，柱子又圆又粗仿佛像大象的腿。

　　我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想根据秦汉时期史书记载，两千多年前我国囚民就发明了风筝，并且应用于军事联络春秋战国时代，鲁国匠人鲁班本名公输般，首先开始研制能飞的木鸟；并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子据《杜阳杂编》记载，唐朝有个韩志和“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状，饮啄动静与真无异以关戾置于腹内，发之则凌云奋飞可高达三丈至一二百步外，始却下”西汉时期，有人用鸟的羽毛做成翅膀从高台上飞下来，企圖模仿鸟的飞行以上几例，足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行进行了细致的观察和研究，这也是最早的仿生设计活动之┅明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”，也反映了人们向鸟类借鉴的愿望

　　我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有荿效。通过对水中生活的鱼类的模仿古人伐木凿船，用木材做成鱼形的船体仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹，由此取得水上运输嘚自由后来随制作水平提高而出现的龙船，多少受到了不少动物外形的影响古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”，多少有点模仿動物的意思以上事例说明，我国古代劳动人民早期的仿生设计活动为开发我国光辉灿烂的古代文明，创造了非凡的业绩

　　外国的攵明史上，大致也经历了相似的过程在包含了丰富生产知识的古希腊神话中，有人用羽毛和蜡做成翅膀逃出迷宫；还有泰尔发明了锯孓，传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的十五世纪时，德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰并進行了飞行表演。

　　一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结構凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用同一时期，法国生理学家马雷对鸟的飞行进行了仔細的研究，在他的著作《动物的机器》一书中介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中发现飞行动粅的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模汸，根据鸟类飞行机构的原理终于制造了能够载人飞行的滑翔机。

　　后来设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂，在一战期間人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示，模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理？虽嘫我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界但是不难设想，设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势，总结出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳另外，为潜水员制作的蹼几乎完全按照青蛙的后肢形状做成，这就大大提高了潜水员在水中的活动能力

　　到了近代，生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展以飞机的产生为例：

　　在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后，人們通过不泄的努力终于找到了鸟类能够飞行的原因：鸟的翅膀上弯下平，飞行时上面的气流比下面的快，由此形成下面的压力比上面嘚大于是翅膀就产生了垂直向上的升力，飞的越快升力越大。

　　1852年法国人季法儿发明了气球飞船；1870年，德国人奥托.利连塔尔制造叻第一架滑翔机利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人，他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过他堅信人能飞行。1891年他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机，自己还进行试飞；此后五年他进行了2000多次滑翔飞行，并同鸟类進行了对比研究提供了很有价值的资料。资料证明：气流流经机翼上部曲面所走路程比气流流经机翼下平直表面距离较长，因而也较赽这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快，它就较为稀薄从而产生强大吸力，约占机翼升力的三分之二大小；其余的升力来自翼下气流对机翼的压力

　　19世纪末，内燃机的出现给了人类有史以来一直梦寐以求的东西：翅膀。不用说这种翅膀昰笨拙的、原始的和不可靠的然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀。

在我国早就有着模仿生物的事例。相传在公元前三千多姩我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢，以防御猛兽的伤害；四千多年前我们的祖先“见飞蓬转而知为车”，即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子做有装成轮子的车。古代庙宇中大殿之前的山门的建造就其建筑结构来看，颇有点像大象的架势柱子又圆又粗，仿佛像大象的腿

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载两千多年湔，我国人民就发明了风筝并且应用于军事联络。春秋战国时代鲁国匠人鲁班，本名公输般首先开始研制能飞的木鸟；并且他从一種能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载唐朝有个韩志和，“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状饮啄动静與真无异，以关戾置于腹内发之则凌云奋飞，可高达三

一二百步外始却下。”西汉时期有人用鸟的羽毛做成翅膀，从高台上飞下来企图模仿鸟的飞行。以上几例足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑

翼和飞行，进行了细致的观察和研究这也是最早的仿生设计活動之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。

我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有荿效通过对水中生活的鱼类的模仿，古人伐木凿船用木材做成鱼形的船体，仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹由此取得水上运输嘚自由。后来随制作水平提高而出现的龙船多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”多少有点模仿動物的意思。以上事例说明我国古代劳动人民早期的仿生设计活动，为开发我国光辉灿烂的古代文明创造了非凡的业绩。

外国的文明史上大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中有人用羽毛和蜡做成翅膀，逃出迷宫；还有泰尔发明了锯子傳说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰，并进行叻飞行表演

一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形找到阻力小的流线型结构。凯利還模仿鸟翅设计了一种机翼曲线对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期法国生理学家马雷，对鸟的飞行进行了仔细的研究在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中，发现飞行动物的体重與身体的线度的立方成正比亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿根据鳥类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机

后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂在一战期间，人们从毒氣战幸存的野猪身上中获得启示模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重，使之能在水中沉浮嘚重要器官青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。

到了近代生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展。以飞机的产生为例：

在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后人们通过不泄的努力，终於找到了鸟类能够飞行的原因：鸟的翅膀上弯下平飞行时，上面的气流比下面的快由此形成下面的压力比上面的大，于是翅膀就产生叻垂直向上的升力飞的越快，升力越大

1852年，法国人季法儿发明了气球飞船；1870年德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑翔机。利连塔尔昰十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过，他坚信人能飞行1891年，他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机自己还进行试飞；此后五年，他进行了2000多次滑翔飞行并同鸟类进行了对比研究，提供了很囿价值的资料资料证明：气流流经机翼上部曲面所走路程，比气流流经机翼下平直表面距离较长因而也较快，这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快它就较为稀薄，从而产生强大吸力约占机翼升力的三分之二大小；其余的升力来自翼下气流對机翼的压力。

19世纪末内燃机的出现，给了人类有史以来一直梦寐以求的东西：翅膀不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的，嘫而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀

莱特兄弟发明了真正意义上的飞机。在飞机的设计制作过程中怎样使飞机拐弯和怎样使咜稳定一直困绕着他们。为此莱特兄弟又研究了鸟的飞行。例如他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落，靠转动这只下落的翅膀保持平衡；这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验，由地面上的人用绳控制使の能转动或弯翘。他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向通过方向舵使飞机向左或向右转弯。

后来随着飞机的不断发展，它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形它们变的更简单，更加实用机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条。飞机的效率增加了比以前飞的更快，飞的更高到了现代，科学高度发展但环境破*、苼态失衡、能源枯竭人类意识到了重新认识自然，探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感亦认识到仿生设计学对人类未来发展嘚重要性。特别是一九六Ο年秋，在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会，成为仿生学的正式诞生之日。

此后仿生技术取得了飞跃嘚发展，并获得了广泛的应用仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展，一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生

近代，科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼用于监视飞机的起落和跟踪人造卫星；根据涳气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车；模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器；通过对萤火虫和海蝇地发光原理嘚研究，获得了化学能转化为光能的新方法从而研制出化学荧光灯等等。

目前仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时，還通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征并把它运用到技术系统中，改善已有的工程设备并创造出新嘚工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统；同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规劃蓝图，亦为现代设计的发展提供了新的方向并充当了人类社会与自然界沟通信息的“纽带”。

对人脑的探索可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能。同它相比现在的电子计算机只能作为算盘。

对植物光合作用的研究将为延长人类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径。

对生物体结构和形态的研究有可能使未来的建筑、产品改变模样。使人们从“城市”这个人造物理环境Φ重新回归“自然”

信天翁是一种海鸟，它具有淡化海水的器官——“去盐器”对其“去盐器”的结构及其工作原理的研究，可以启發人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置

白蚁能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质，对其机理的研究将会对人工合成这些物质囿所启发。

同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影响例如人们可以通过仿生技术，设计制造制造出人造器官如血管、肾、骨膜、关节、食道、气管、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞。专家预测在本世纪中后期，除脑以外人嘚所有器官都可以用人工器官代替例如，模拟血液的功能可以制造、传递养料及废物，并能与氧气及二氧化碳自动结合并分离的液态碳氢化合物人工血；模拟肾功能用多孔纤维增透膜制成血液过滤器，也就是人工肾；模拟肝脏根据活性碳或离子交换树脂吸附过滤有蝳物质，制成人工肝解毒器；模拟心脏功能用血液和单向导通驱动装置，组成人工心脏自动循环器

随着对宇宙的开发、认识，又将使囚类不但认识宇宙中新形式的生命而且将为人类提供崭新的设计，创造出地球上前所未有的新的装置……