神奇的仿生学 - (EPUB全文下载)
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书籍内容:
目录
前 言
生物的奇功
神眼揽胜
捕捉瞬间变幻的蛙眼
鲎的紫外眼睛
鸽子的眼定向
能前瞻后视的变色龙
螳螂的目光如电
能精确分辨时间的复眼
功能奇特的各种眼睛
顺风耳
人的听力有多强
地下窃听专家的耳朵
敏锐的鼻子
狗和鳗鱼的精确鼻子
逐臭之夫苍蝇的逐臭术
占大脑2/3的嗅觉中枢
左右摇摆——天才的嗅觉寻找方式
入地三分的嗅觉
为什么动物鼻子比人灵
象甩鼻子猪拱地——鼻有其妙
动物嗅觉妙用
超级导航功夫
海豚的定位本领
靠太阳定位的蜜蜂
昆虫的偏移修正系统
长途旅行者的本领
鸟类的观星导航天才
奇特的化学才能
海洋贝壳的黏胶
未可鄙视的鳄鱼眼泪
毒蛙之毒
化纤纺织专家——蜘蛛
动物的化学武器
怪异的发电技巧
海洋生物的光细胞
自备600V电压的电鳗
萤火虫的电效率
造型妙术
海豚的高速造型
蜜蜂的紧凑造型术
鸡蛋的高强度造型
睡莲的超负荷造型
能工巧匠
挖地自囚的建筑
精湛的缝织工艺
严密的地下宫殿
神奇的罗网
荒原上的大厦
鸟巢种种
非人工的大坝
不可思议的发光
穷究海怪的发光原因
闪光鱼为什么能闪光
深海缘何灯光灿烂
仿生学的概述
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
仿生学的诞生
仿生学的研究方法与内容
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
长跑冠军
昆虫飞行的秘密
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
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
海蜇与风暴预测仪
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
灵敏的眼睛
奇妙的反射镜
多形的瞳孔
大眼睛与小头
在脑子里发生了什么
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
蛙眼与电子模型
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
动物关节和步行机
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
钻头技术的灵感
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
生物工程技术的广阔前景
从石油和天然气中制取食物
鲜花盛开的无肥田野
微生物是药剂和除害灵
新时代的疾病克星——生物医学工程
生物电学
生物磁学
生物磁场及其医学应用
生物医学材料与人工器官
生物工程在各方面的应用
细胞合成的医学启示
生物黏胶
杀菌史上的革命
肺鱼的“安眠药”
激素与人造血
跨世纪的研究热点——大脑与人工智能
大脑结构与人工智能
人工智能语言
人工神经网络
人脑与智慧机器人
人工创造新生物——遗传工程简介
什么是遗传工程
给细菌做手术
人工创造生物新品种
让细菌给我们制药
治疗遗传疾病
尚待开发的新能源——人体能
前 言
如果我们人类重新回到蛮荒,我们也许真的比现在“更快、更高、更强”。文明进化一方面发展了我们的大脑,另一方面却消融了我们的本能。我们原来作为生物的嗅觉、听觉、触觉、知觉、预感及种种生存本能,无可挽回地被智能工具替代了。
我们曾妄自尊大地称自己为“万物灵长”。如今躬身自省,万物也许在许多方面比我们更有“灵”。据统计,地球上现有动物150万种以上,在亿万年的进化过程中,一些动物通过自然选择和淘汰,形成了千姿百态的奇特功能和本领,而地球的“主宰”——人类对此只能望尘莫及。为了弥补人类自身的不足,我们向其他生物学习——利用人的智慧仿造它们的优势。于是,一门新学科诞生了,这就是仿生学。
仿生学一词大约从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,生物体的结构与功能在机械设计方面都给了很大启发。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。
仿生学的研究范围很广,主要包括:力学仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。在各个领域,人类都有惊人的杰作。例如:力学仿生中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,可减少航行湍流,提高航速;信息与控制仿生中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一些装置;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等等。
1994年人类提出系统生物工程与系统遗传学的概念与原理,探讨细胞仿生工程,并于2002年提出细胞通讯的生物计算机模型。仿生学与遗传学的整合是系统生物工程 ............
书籍插图:
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