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1、*1 鱼和潜水艇 在湛蓝的大海上，出现了一个小黑点，时沉时浮，是鲨鱼，不是，鲸，也不是。越来越近，终于看清它的庐山真面目，那是一艘潜水艇。在这样茫茫的大海中，如此庞大的潜水艇怎么能时而沉，时而浮，操控自如呢？原来是人们从鱼身上得到了启示。鱼儿在大海的怀抱里穿梭自如，忽东忽西，忽高忽低，自由畅游，甚至还能在水里做“高难度动作，难道它有什么特珠功能，使它能在水里随心所欲？为了弄清这个问题，科学家做了许多研究，终于揭开了鱼儿沉浮的机密。原来鱼的肚子里有一个鳔。鳔有什么用处呢？这个小小的鳔可以帮助鱼浮上来，也能帮助鱼沉下去。鱼要浮上来的时候，鳔里渐渐装满了气，鳔胀大了，鱼摆来摆去，就浮上来了。鱼要沉下
2、去的时候，鳔里的气渐渐地放出来，鳔缩小了，鱼的身体略微变小，鱼摆来摆去，就沉下去了。科学家模拟鱼沉浮的方法，创造了潜水艇。潜水艇内装有一个“水仓，这个水仓相当于鱼的鳔。当潜水艇要下沉时，水仓利用水泵抽满水，潜水艇渐渐地就沉下去了。相反，当潜水艇要浮上来时，只要把水仓里的水排掉，就浮上来了。此外，人们还模拟鲸鱼的外形：“流线型头圆尾尖，进一步完善潜水艇，使得在水中行驶受到的阻力最小。大自然真奇妙啊！真是人类的好老师。相信我们只要留心观察，仔细考虑，一定能发现大自然更多的奥秘，造福人类。萤火虫和人工冷光 自从人类创造了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部
3、分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢?人类又把目光投向了大自然。在自然界中，有许多生物都能发光，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光。在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有 1 500 种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不一样。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适宜人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质
4、。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，本质上是把化学能转变成光能的过程。由于这种光没有电源，不会产生磁场，可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。如今，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为平安照明用。萤火虫与冷光*2 萤火虫在夏日夜晚发出的光,和太阳光以及各种电灯光都不一样。太阳依靠核聚变来发光,电灯依靠电流对灯丝的加热,它们在发光时都伴随有热的产生。因此,人们称它们为热光源。萤火虫发出的光,是由体内一系列特殊的化学反响引起的。因为它能 100%地将能量转换成光能,不产生热量,所以人们就称它为冷光源。萤火虫的特异功能是由它体内所含的
5、荧光素、荧光酶和氧气互相作用的结果。荧光酶是一种蛋白质,是发光的催化剂,在它的作用下,荧光素便和氧气发生化学反响,形成氧化气荧光素。在这个化学反响中,每氧化一个荧光素分子就发射出一个光子,因此反响所产生的能量全部以光的形式释放出来。自然界可以发光的生物还有许多种。有一种甲壳动物,在它们由枯燥变成潮湿的时候,能发出辉光。第二次世界大战中,日本兵感到较强的灯光危险性太大,就在枯燥的甲壳动物上吐一点儿唾沫,它发出的光足够阅读一张地图。生物发光的强度虽然不大,但却给人们研究新光源以重要启示。蜻蜓与飞机 晴朗的夜空行驶着一架飞机，飞机怎么能平安飞行呢?原来人们从蜻蜓身上得到了启示。为了能平安地飞上蓝天，
6、科学家们对蜻蜓进展了深化的研究：颤振现象能使高速飞行的飞机翅膀断裂，造成机毁人亡。这一飞行难题曾长期困扰着飞行事业的开展。科学家经过反复研究，终于揭开了蜻蜓能平安飞行的机密：它们在振翅飞行时，也会遇到有害的颤振现象。大自然赋予了它们消除这种有害现象的方法。人们不难发现，蜻蜓的每一片翅膀前缘的上方，都有一块加厚的深色角质层翼眼，这就是它们消除颤振隐患的特殊装置。蜻蜓倘假设去掉翼眼虽说不会丧失飞行才能，却会影响翅膀振动的正确性，使它们的飞行变得像“醉汉似地摇摇摆晃，飘来荡去。人们由此得到启发，于是一项防止颤振的创造问世了。在飞机的机翼尽端的前缘部位设置一个加重装置，有害的振动便消除了。青蛙与电子蛙
7、眼 大自然是人类的老师，给了我们许多有益的启示，我们要向科学家那样，留心观察，*3 细心考虑，不断去探究大自然的奥秘 自然界中生物的奇特本领，常常引起人们的浓重兴趣。仿生学家模拟青蛙的眼睛，创造了电子蛙眼。一个飞机场内，指挥人员正在指挥飞机降落，他们每次都能指挥得准确无误，没有丝毫差距，使飞机准确降落。为什么指挥人员能指挥得这么准确？到底是什么隐藏的高科技帮助了他们？原来，是人们从青蛙身上得到了一些启示。青蛙是益虫，专门捕捉田里的害虫，使农民乐得哈哈笑。但是青蛙和指挥飞机降落又有什么关联呢？事情是这样的。很早以前，仿生学家发现青蛙的眼睛有些蹊跷，非常特殊。他们又发现青蛙的眼睛好似和其他的动物不
8、一样，他的眼睛比较突出，于是，他们就对青蛙有了浓重的兴趣。仿生学家发现青蛙对活动的东西非常敏锐，但却对静止的东西“视而不见，而且一遇到光就不能动了，这到底是为什么？仿生学家经过屡次的试验，反复研究，终于发现了青蛙眼睛的奥秘。原来，蛙眼视网膜的神经细胞分成五类，一类只对颜色起反响，另外四类只对运动目的的某个特征起反响，并能把分解出的特征信号输送到大脑视觉中枢视顶盖。视顶盖上有四层神经细胞，第一层对运动目的的反差起反响；第二层能把目的的凸边抽取出来；第三层只看见目的的四周边缘；第四层那么只管目的暗前缘的明暗变化。这四层特征就好似在四张透明纸上的画图，迭在一起，就是一个完好的图像。因此，青蛙的眼睛对活动的东西非常敏锐，对静止的东西却“视而不见。仿生学家模拟青蛙的眼睛，创造了电子蛙眼，使机场的指挥人员能更加准确地指挥飞机降落