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1、Report of the elite class in the period of biological ecology动植物仿生学应用举例生态学菁英班生物期中报告汇报人：徐林莉 郑凌霄 袁旭东（三人贡献相同）目 录CONTENTS仿生学概念Bionics concept植物仿生学Plant bionics动物仿生学Animal bionics总结summary仿生学概念Bionics concept01词语创造者开始使用时间仿生学1961年Bionics美国斯蒂尔中文名外文名 人们探讨生物体的结构与功能工作的原理，并依据这些原理独创出新的设备、工具和科技，创建出适用于生产，学习和生活的先进
2、技术。仿生学概念Bionics concept植物仿生学Bionics concept02“钢筋混泥土”的独创源于植物根系的特点.法国园艺师约瑟夫莫尼哀为了解决养花的大陶盆不牢固的问题,他曾先后试用木材和水泥来做花盆,但效果都不志向.他照旧常常为园艺场中水泥制成的蓄水池和花坛被撞坏而苦恼.一日,他不慎将花盆再次撞坏,郁闷至极的前去整理残花时,他下意识地留意到,土壤虽然松散,却能在植物交叉延长的根须四周黏结聚集到一起.受此启发,他试着用旧铁丝仿造植物的根系织成交叉结构,再用水泥、石子浇铸在一起,砌成花坛、水池坚固度大大加强,这也为钢筋混凝土结构的制作供应了思路.源于源于“茎茎”的灵感的灵感云杉生
3、长于高寒潮湿之巅,它之所以可以适应山上长年累月的狂风攻击,达到数百余年的树龄,是因为其树干底部直径显著增大,形成一个圆锥形,这样既减轻了自重,又加强了稳定性.人们仿照云杉对大风的适应性特点,把建立在山顶上的电视塔设计成类似圆锥体,就能反抗住大风攻击.同样,全部的塔或高烟囱,甚至超高层建筑几乎无一例外地接受底大顶小的形态.源于源于“叶叶”的灵感的灵感浮水植物王莲有“水中花王”之称.一个体重35kg的人坐在上面也不会下沉.原来王莲圆形叶片的直径可达125m,背面有很多相互交织的叶脉骨架结构,里面还有气室使得叶子稳定地浮在水面.受叶脉支撑作用的启发,英国著名建筑师约瑟,以钢铁和玻璃为建材,设计了一座
4、顶棚跨度很大的展览大厅“水晶宫”,它既灵活、宏伟又经济耐用,不仅成就了1851年的第一届世博会,也为近现代功能主义建筑构建了雏形.向日葵又名朝阳花,它的最大特点就是向阳而生,以便吸取到尽可能多的阳光.德国建筑学家从向日葵上获得灵感,建成了一幢能随太阳转动的向日葵旋转房屋.它装有犹如雷达一样的红外线跟踪器,只要天一亮,房屋上的马达就起先启动,使房屋迎着太阳缓慢转动,始终与太阳保持最佳角度,使阳光最大限度地照进屋内.夜间,房屋又在不知不觉中渐渐复位.这种建筑能够充分利用太阳能,保证房屋的日常供热和用电.因为在房顶上安置了太阳能电池和聚光镜,所以建筑物能将光能储存起来,供阴雨天和夜晚运用.源源源源于
5、于于于“果果果果实实实实”的的的的灵灵灵灵感感感感尼龙搭扣的诞生是从果实中受到启发的经典案例.它的独创者是瑞士工程师乔治德梅斯特拉尔.20世纪40年头末,他常常带着自己的爱犬到森林中闲逛,每次返回时他都发觉裤子和狗身上粘满了苍耳、牛蒡等刺果.受到新颖心的驱使,乔治用显微镜视察刺果,发觉多数的小钩子在有毛圈结构的裤料上,不能轻易脱落.经过8年的试验,最终独创了既简洁系上又简洁解开的尼龙搭扣.再如,古代有一种可以阻挡骑兵前进的武器叫铁蒺藜,这种武器的原形就来源于植物中蒺藜科的一种杂草的果实,它的刺特别的坚硬,以至于假如马蹄踏上都会被刺到,所以有人就把铁作成蒺藜果的形态用以御敌.动物仿生学Anima
6、l bionics03 通过对牛蛙跳动时连续动作的摄影图片通过对牛蛙跳动时连续动作的摄影图片通过对牛蛙跳动时连续动作的摄影图片通过对牛蛙跳动时连续动作的摄影图片分析，牛蛙的后肢有分析，牛蛙的后肢有分析，牛蛙的后肢有分析，牛蛙的后肢有4 4个关节。关节的屈个关节。关节的屈个关节。关节的屈个关节。关节的屈伸转动与力气的传递特别和谐。牛蛙在伸转动与力气的传递特别和谐。牛蛙在伸转动与力气的传递特别和谐。牛蛙在伸转动与力气的传递特别和谐。牛蛙在跳动时整个身体都特别放松，前腿松弛，跳动时整个身体都特别放松，前腿松弛，跳动时整个身体都特别放松，前腿松弛，跳动时整个身体都特别放松，前腿松弛，充分利用了向前跳动
7、的惯性力。其后腿充分利用了向前跳动的惯性力。其后腿充分利用了向前跳动的惯性力。其后腿充分利用了向前跳动的惯性力。其后腿蹬地时的爆发力很大，而且离地后又充蹬地时的爆发力很大，而且离地后又充蹬地时的爆发力很大，而且离地后又充蹬地时的爆发力很大，而且离地后又充分伸展，充分利用向前的惯性力且又为分伸展，充分利用向前的惯性力且又为分伸展，充分利用向前的惯性力且又为分伸展，充分利用向前的惯性力且又为下一次跳动积蓄能量。这种高效率的关下一次跳动积蓄能量。这种高效率的关下一次跳动积蓄能量。这种高效率的关下一次跳动积蓄能量。这种高效率的关节传动实力及其动作的松弛度为跳动运节传动实力及其动作的松弛度为跳动运节传动
8、实力及其动作的松弛度为跳动运节传动实力及其动作的松弛度为跳动运动员的技术动作供应了很好的训练模式。动员的技术动作供应了很好的训练模式。动员的技术动作供应了很好的训练模式。动员的技术动作供应了很好的训练模式。牛蛙跳动的一刹那，充分地把后蹬力气牛蛙跳动的一刹那，充分地把后蹬力气牛蛙跳动的一刹那，充分地把后蹬力气牛蛙跳动的一刹那，充分地把后蹬力气转化为向前的冲力，这种超群的跳动技转化为向前的冲力，这种超群的跳动技转化为向前的冲力，这种超群的跳动技转化为向前的冲力，这种超群的跳动技术值得我们很好地借鉴。术值得我们很好地借鉴。术值得我们很好地借鉴。术值得我们很好地借鉴。一般状况下，蜣螂的体表一般状况下，
9、蜣螂的体表(包括背腹部和肢体包括背腹部和肢体)在接触、切割、揉送、滚动粪便一系在接触、切割、揉送、滚动粪便一系列过程中都不会被黏呼呼的粪便所黏附。列过程中都不会被黏呼呼的粪便所黏附。传统上一般认为，在光滑的界面上，运动阻力小、速度快、无黏附。但在扫描电镜传统上一般认为，在光滑的界面上，运动阻力小、速度快、无黏附。但在扫描电镜下，我们发觉蜣螂的表面不是光滑的，而是由凹陷和隆起构成的非光滑表面。不同下，我们发觉蜣螂的表面不是光滑的，而是由凹陷和隆起构成的非光滑表面。不同部位的非光滑性结构和程度有不同，常常接触粪便的体表非光滑性越明显。部位的非光滑性结构和程度有不同，常常接触粪便的体表非光滑性越明显
10、。任露泉院士领导的团队选择与蜣螂推粪球行为最相任露泉院士领导的团队选择与蜣螂推粪球行为最相关的头部唇基进行探讨，蜣螂非光滑表面的减黏机关的头部唇基进行探讨，蜣螂非光滑表面的减黏机制在于它有效地削减土壤黏附表面，在凹坑产生有制在于它有效地削减土壤黏附表面，在凹坑产生有气、无土和无水区，限制连续水膜的形成，降低界气、无土和无水区，限制连续水膜的形成，降低界面的空气负压。仿其非光滑表面设计的推土板和犁面的空气负压。仿其非光滑表面设计的推土板和犁壁具有良好的脱附作用。在相同土壤的耕地试验中，壁具有良好的脱附作用。在相同土壤的耕地试验中，与一般与一般2020钢光滑犁相比，仿生钢光滑犁相比，仿生2020犁
11、降阻犁降阻12.7%;12.7%;与一与一般般3535钢光滑犁相比，仿生钢光滑犁相比，仿生3535犁降阻犁降阻18%18%，省油，省油12.6%12.6%。仿生的。仿生的“新型绿色仿生不粘锅新型绿色仿生不粘锅”与传统的裸铝锅、与传统的裸铝锅、不锈钢锅及聚四氟乙烯不粘锅相比较，具有绿色环不锈钢锅及聚四氟乙烯不粘锅相比较，具有绿色环保、经济、耐高温、耐磨耐用、不粘、不糊、易清保、经济、耐高温、耐磨耐用、不粘、不糊、易清洁和节能等优点。洁和节能等优点。很多节肢动物都可生产毒气(液)，其中部分动物接受的是二元系生产程序，气步甲，又叫“放屁虫”，它们是制造和运用化学武器的能手。遇到敌害进攻，会转过身体，
12、从肛门喷出灼热的烟雾，发出类似爆炸的声响，浓烟有半尺多高。所放的“屁”带有浓硝酸的气味，使天敌感到辛辣刺鼻，头痛眼花，快速逃跑。化学武器大规模运用始于化学武器大规模运用始于化学武器大规模运用始于化学武器大规模运用始于1914191819141918年的第一次世界大战。运用的毒剂年的第一次世界大战。运用的毒剂年的第一次世界大战。运用的毒剂年的第一次世界大战。运用的毒剂有氯气、光气、双光气、氯化苦、二苯氯胂、氢氰酸和芥子气等。与毒有氯气、光气、双光气、氯化苦、二苯氯胂、氢氰酸和芥子气等。与毒有氯气、光气、双光气、氯化苦、二苯氯胂、氢氰酸和芥子气等。与毒有氯气、光气、双光气、氯化苦、二苯氯胂、氢氰酸
13、和芥子气等。与毒剂干脆填入弹内的一元化学武器相比，二元化学武器优点是易于生产、剂干脆填入弹内的一元化学武器相比，二元化学武器优点是易于生产、剂干脆填入弹内的一元化学武器相比，二元化学武器优点是易于生产、剂干脆填入弹内的一元化学武器相比，二元化学武器优点是易于生产、储存、运输，平安且不易失效。在全面禁止化学武器公约签订以后，大储存、运输，平安且不易失效。在全面禁止化学武器公约签订以后，大储存、运输，平安且不易失效。在全面禁止化学武器公约签订以后，大储存、运输，平安且不易失效。在全面禁止化学武器公约签订以后，大量一元化学武器将被销毁，化学武器的发展也受到很大制约，但由于公量一元化学武器将被销毁，化
14、学武器的发展也受到很大制约，但由于公量一元化学武器将被销毁，化学武器的发展也受到很大制约，但由于公量一元化学武器将被销毁，化学武器的发展也受到很大制约，但由于公约本身存在的漏洞和某些国家的约本身存在的漏洞和某些国家的约本身存在的漏洞和某些国家的约本身存在的漏洞和某些国家的“不自觉不自觉不自觉不自觉”，化学武器的探讨仍在隐私，化学武器的探讨仍在隐私，化学武器的探讨仍在隐私，化学武器的探讨仍在隐私进行。进行。进行。进行。04总结summary仿生学的探讨内容，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相互交叉、渗透的新时代，
15、仿生学通过模拟的方法把对生命的探讨和实践结合起来，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，使生物科学的探讨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珍贵的资料和丰富的养分，加速科学的发展。因此，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。意义：INT仿生修复被破坏的环境仿生帮助人类驾驭极端环境下的生存本事最高级的仿生-自然人和机器人的结合体将来发展动物行为仿生学仿生技术百度百科百度文库参考资料THANK YOU感谢倾听汇报人：徐林莉 郑凌霄 袁旭东（三人贡献相同）