人造假肢的動物有哪些

⑴ 來自動物靈感的仿生設計有哪些

什麼是仿生設計

自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。經過億萬年的進化，生物逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類運用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，並製造出工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。

五指鞋

我們正生活在一個創造性的世界。

⑵ 動物仿生學有哪些發明 (只說動物的)

蒼蠅與宇宙飛船

令人討厭的蒼蠅，與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及，但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了。

蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」，凡是腥臭污穢的地方，都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏，遠在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅並沒有「鼻子」，它靠什麼來充當嗅覺的呢? 原來，蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。

每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通，內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」，這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖，送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同，就可區別出不同氣味的物質。因此，蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀。

仿生學家由此得到啟發，根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能，仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬，而是活的蒼蠅。就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上，將引導出來的神經電信號經電子線路放大後，送給分析器；分析器一經發現氣味物質的信號，便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內氣體的成分。

這種小型氣體分析儀，也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。利用這種原理，還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。

從螢火蟲到人工冷光

自從人類發明了電燈，生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光，其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了，而且電燈的熱射線有害於人眼。那麼，有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。

在自然界中，有許多生物都能發光，如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等，而且這些動物發出的光都不產生熱，所以又被稱為「冷光」。

在眾多的發光動物中，螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色，光的亮度也各不相同。螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率，而且發出的冷光一般都很柔和，很適合人類的眼睛，光的強度也比較高。因此，生物光是一種人類理想的光。

科學家研究發現，螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞，它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。在熒光酶的作用下，熒光素在細胞內水分的參與下，與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光，實質上是把化學能轉變成光能的過程。

早在40年代，人們根據對螢火蟲的研究，創造了日光燈，使人類的照明光源發生了很大變化。近年來，科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素，後來又分離出了熒光酶，接著，又用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。由於這種光沒有電源，不會產生磁場，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。

現在，人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光，作為安全照明用。

電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產生電，僅僅是魚類就有500餘種 。人們將這些能放電的魚，統稱為「電魚」。

各種電魚放電的本領各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏；非洲電鯰能產生350伏的電壓；電鰻能產生500伏的電壓，有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓，稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。

電魚放電的奧秘究竟在哪裡?經過對電魚的解剖研究， 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。由於電魚的種類不同，所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。電鰻的發電器呈棱形，位於尾部脊椎兩側的肌肉中；電鰩的發電器形似扁平的腎臟，排列在身體中線兩側，共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體，位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產生的電壓很微弱，但由於電板很多，產生的電壓就很大了。

電魚這種非凡的本領，引起了人們極大的興趣。19世紀初，義大利物理學家伏特，以電魚發電器官為模型，設計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。對電魚的研究，還給人們這樣的啟示：如果能成功地模仿電魚的發電器官，那麼，船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。

水母的順風耳

「燕子低飛行將雨，蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關系。沿海漁民都知道，生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海，就預示著風暴即將來臨。

水母，又叫海蜇，是一種古老的腔腸動物，早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預測風暴的本能，每當風暴來臨前，它就游向大海避難去了。

原來，在藍色的海洋上，由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次)，總是風暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到，小小的水母卻很敏感。仿生學家發現，水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄，柄上有個小球，球內有塊小小的聽石，當風暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時，聽石就剌激球壁上的神經感受器，於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲。

仿生學家仿照水母耳朵的結構和功能，設計了水母耳風暴預測儀，相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上，當接受到風暴的次聲波時，可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向，就是風暴前進的方向；指示器上的讀數即可告知風暴的強度。這種預測儀能提前15小時對風暴作出預報，對航海和漁業的安全都有重要意義。
就是利用某種生物的運動或生活原理，從而被我們人類加以利用，造福人類。
我們舉仿生學舉15個例子：
1。由令人討厭的蒼蠅，仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內氣體的成分。
2。從螢火蟲到人工冷光；
3。電魚與伏特電池；
4。水母的順風耳，仿照水母耳朵的結構和功能，設計了水母耳風暴預測儀，能提前15小時對風暴作出預報，對航海和漁業的安全都有重要意義。
5。人們根據蛙眼的視覺原理，已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣，准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後，雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈，防止以假亂真。
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場，它能監視飛機的起飛與降落，若發現飛機將要發生碰撞，能及時發出警報。在交通要道，它能指揮車輛的行駛，防止車輛碰撞事故的發生。
6。根據蝙蝠超聲定位器的原理，人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器，盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今，有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。
7。模擬藍藻的不完全光合器，將設計出仿生光解水的裝置，從而可獲得大量的氫氣。
8。根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究，已仿製了人力增強器——步行機。
9。現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。
10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
11。船槳模仿的是魚的鰭。
12。鋸子學的是螳螂臂，或鋸齒草。
13。蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。
14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。
15。壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固，這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。

⑶ 革命性假肢能否實現

這里有一些關於革命性假肢的報導，你參考一下。

據香港文匯報報道，倫敦大學學院生物醫療工程中心與一間醫療設備中心，合力開發了一種具革命性的新技術，名為經皮膚的骨內義肢技術(ITAP)，研究人員對鹿角在動物皮膚中生長的方式進行詳細研究後，想出皮膚組織包圍著金屬生長的構思。
新技術其實是將義肢直接與人體骨胳連系，義肢中的鈦合金棒會伸入皮膚之中，令皮膚組織在金屬植入物周圍慢慢生長，兩者緊緊粘合在一起，研究人員相信新技術可解決移植部分受細菌感染的問題。
新技術試驗由去年2月開始，當中包括兩名在去年7月7日倫敦大爆炸中失去手臂的傷者。主治醫生希望這種技術，能幫助更多在7.7大爆炸中受傷而須換上義肢的病人，他們一直在招募更多適合的人進行測試，並預計今年12月會有第20個病人參與試驗，而這種新技術相信在未來數年會有更廣泛的用途。
這種技術不單在外觀上比以往的義肢技術好看，而且實際上也會令義肢更強壯、有用和更有真實感。把人造肢體跟人體骨胳連接，令義肢中的金屬植入物與皮膚組織互相粘合，相比單單將義肢用帶子固定在殘肢上，病人的感覺會更加舒服自然，而且更可大大減少疼痛發炎的問題。此外，一名失去手指的病人參與新技術的試驗後，在10年來首次能拿起筆寫字。
另一方面，有醫學專家計劃在義肢中加入電子裝置，連接病人的神經系統，利用仿生學增強義肢的生物功能，好讓病人能更有效控制他們身上的義肢。美國及歐洲等地每年共有約25萬人接受截肢手術，預計新技術可幫助30%的病人，尤其是一些沒有其它身體並發症的年輕人。
據早期臨床測試的結果顯示，接受試驗的病人對新技術相當滿意，因此有關的醫生希望能幫助到更多在7.7倫敦大爆炸中生還、但須裝上義肢的病人，以及一些受傷軍人和其它失去肢體的人士。
有醫學界人士認為ITAP會在新一代的仿生義肢技術中扮演一個重要角色，相信在ITAP的幫助下，5年內截肢病人可隨心所欲地操控身上的義肢。

⑷ 仿生動物有哪些

1、蝙蝠與雷達
原理：蝙蝠「回聲定位」。
蝙蝠本領：蝙蝠發射出的超聲波碰到飛舞的昆蟲能立刻反射回來，這時，蝙蝠就知道：周圍有吃的了。
仿生運用：根據蝙蝠發明的雷達能及時探測出敵機的方位和距離，以便發出警報，然後進行狙擊。
2、蒼蠅與照相機
原理：蒼蠅復眼。
蒼蠅本領：蒼蠅復眼觀察物體比人類還要仔細和全面，當看到目標後，蒼蠅能夠立刻出動。
仿生運用：根據蒼蠅復眼原理發明的「蠅眼」航空照相機一次能拍攝1000多張高清照片。天文學也有能在無月光的夜晚探測到空氣簇射光線的 「蠅眼」光學儀器。
3、蝴蝶與防偽紙幣
原理：蝴蝶翅膀顏色根據光的折射發生變化。
蝴蝶本領：蝴蝶翅膀上有很多小坑，當陽光照射在蝴蝶翅膀上的時候，由於發生光的折射，人眼看到的蝴蝶是綠色的。
仿生運用：紙幣或信用卡上設置了許多小坑，這樣，無論假幣有多麼逼真，都難逃光學設備的「法眼」。
4、螢火蟲與人工冷光
原理：螢火蟲自帶「發光器」。
螢火蟲本領：螢火蟲自身的熒光素和熒光酶與氧氣發生反應，將化學能轉化成光能。氧氣越充分，螢火蟲發出的光越強烈。
仿生運用：由熒光素和水等一些物質混合而成的生物光源，可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中充當閃光燈，且不會引爆瓦斯。
5、電魚與伏特電池
原理：電魚發電原理。
電魚本領：電魚體內有一種奇特的發電器官，它由許多叫電板或電盤的半透明盤形細胞構成。
仿生運用：以電魚發電器官為模型設計了世界上最早的伏打電池，這種伏打電池被叫做「人造電器官

⑸ 大自然給人類的創造發明有哪些動物

大烏龜背小烏龜：轉動炮塔的坦克.
鳥在天空飛翔：製造了各種飛行器.
蜜蜂造巢窩：各種正六邊形的蜂巢結構板材.
每隻蜻蜓的翅膀末端,都有一塊比周圍略重一些的厚斑點,這就是防止翅膀顫抖的關鍵.飛機設計師研究蒼蠅、蚊子、蜜蜂等的飛行方法,造出了許多具有各種優良性能的新式飛機.
鯨：外形是一種極為理想的「流線體」,而「流線體」在水中受到的阻力是最小的.後來工程師模仿（fǎng）鯨的形體,改進了船體的設計,大大提高了輪船舴的速度.
蛋殼：能夠把受到的壓力均勻（yún）地分散到蛋殼的各個部分.建築師根據這種「薄殼結構」的特點,設計出許多既輕便又省料的建築物.
袋鼠：會跳躍的越野汽車,
貝殼：外殼堅固的坦克……
1 蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它.可是蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是「天然導航儀」,人們模仿它製成了「振動陀螺儀」.這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛.蒼蠅的眼睛是一種「復眼」,由30O0多隻小眼組成,人們模仿它製成了「蠅眼透鏡」.「蠅眼透鏡」是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以製成「蠅眼照相機」,一次就能照出千百張相同的相片.這種照相機已經用於印刷製版和大量復制電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質量.「蠅眼透鏡」是一種新型光學元件,它的用途很多.
2 魚兒在水中有自由來去的本領,人們就模仿魚類的形體造船,以木槳仿鰭.相傳早在大禹時期,我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉彎,他們就在船尾上架置木槳.通過反復的觀察、模仿和實踐,逐漸改成櫓和舵,增加了船的動力,掌握了使船轉彎的手段.這樣,即使在波濤滾滾的江河中,人們也能讓船隻航行自如.
3 鳥兒展翅可在空中自由飛翔.據《韓非子》記載魯班用竹木作鳥「成而飛之,三日不下」.然而人們更希望仿製鳥兒的雙翅使自己也飛翔在空中.早在四百多年前,義大利人利奧那多·達·芬奇和他的助手對鳥類進行仔細的解剖,研究鳥的身體結構並認真觀察鳥類的飛行.設計和製造了一架撲翼機,這是世界上第一架人造飛行器.
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生物在漫長的年代裡就是生活在被聲音包圍的自然界中,它們利用聲音尋食,逃避敵害和求偶繁殖.因此,聲音是生物賴以生存的一種重要信息.義大利人斯帕蘭贊尼很早以前就發現蝙蝠能在完全黑暗中任意飛行,既能躲避障礙物也能捕食在飛行中的昆蟲,但是堵塞蝙蝠的雙耳後,它們在黑暗中就寸步難行了.面對這些事實,帕蘭贊尼提出了一個使人們難以接受的結論：蝙蝠能用耳朵「看東西」.第一次世界大戰結束後,1920年哈台認為蝙蝠發出聲音信號的頻率超出人耳的聽覺范圍.並提出蝙蝠對目標的定位方法與第一次世界大戰時郎之萬發明的用超聲波回波定位的方法相同.遺憾的是,哈台的提示並未引起人們的重視,而工程師們對於蝙蝠具有「回聲定位」的技術是難以相信的.直到1983年採用了電子測量器,才完完全全證實蝙蝠就是以發出超聲波來定位的.但是這對於早期雷達和聲納的發明已經不能有所幫助了.
5 在利奧那多·達·芬奇研究鳥類飛行造出第一個飛行器400年之後,人們經過長期反復的實踐,終於在1903年發明了飛機,使人類實現了飛上天空的夢想.由於不斷改進,30年後人們的飛機不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類,顯示了人類的智慧和才能.但是在繼續研製飛行更快更高的飛機時,設計師又碰到了一個難題,就是氣體動力學中的顫振現象.當飛機飛行時,機翼發生有害的振動,飛行越快,機翼的顫振越強烈,甚至使機翼折斷,造成飛機墜落,許多試飛的飛行員因而喪生.飛機設計師們為此花費了巨大的精力研究消除有害的顫振現象,經過長時間的努力才找到解決這一難題的方法.就在機翼前緣的遠端上安放一個加重裝置,這樣就把有害的振動消除了.可是,昆蟲早在三億年以前就飛翔在空中了,它們也毫不例外地受到顫振的危害,經過長期的進化,昆蟲早已成功地獲得防止顫振的方法.生物學家在研究蜻蜓翅膀時,發現在每個翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質加厚區——翼眼或稱翅痣.如果把翼眼去掉,飛行就變得盪來盪去.實驗證明正是翼眼的角質組織使蜻蜓飛行的翅膀消除了顫振的危害,這與設計師高超的發明何等相似.假如設計師們先向昆蟲學習翼眼的功用,獲得有益於解決顫振的設計思想,就可似避免長期的探索和人員的犧牲了.面對蜻蜓翅膀的翼眼,飛機設計師大有相見恨晚之感!
6 從螢火蟲到人工冷光
自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了.但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼.那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然.
在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」.
在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類.螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同.螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高.因此,生物光是一種人類理想的光.
科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部.這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成.發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質.在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光.螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程.
早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化.近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素.由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈.由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作.
現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用.

⑹ 海洋動物的仿生有哪些

生活在海洋中的動物是科學家們研究仿生應用的重要動物之一。現在介紹幾種海洋動物及其仿生應用。

金槍魚 金槍魚是海洋魚類動物中運動速度最快的動物之一，金槍魚捕食時會達到大約80公里的時速。在美國麻省理工大學，科學家們以金槍魚為模型，製造了一條名叫"查理"的1．2米長的機器魚，並在水箱中開始了測試。科學家們已經把這個發現推向技術方面的應用。

魚的尾鰭既能作為推進動力又能導向，考慮到這個特點，在計算機上分析金槍魚的外形，研究的成果已經為水面船隻提供了鰭類推進方式。並且，機器魚鰭的運動也經過改善，能在角落裡自由游動。科學家們也研究了金槍魚的皮膚，希望能獲得更好的流線特性。

鮭魚 鮭魚能夠在湍急的水流中生活。盡管它們的運動系統很像金槍魚，但還是有差別。鮭魚不但能夠自如地控制自己，還能以閃電般的速度啟動，從不動的狀態立即達到14公里的時速。它們為什麼能夠做到這一點呢？除了尾巴擺動的頻率以外，通常魚越大越長就游得越快。科學家們發現，鮭魚在加速時每秒能擺尾15次。因此，其仿生價值極高。

企鵝 企鵝在陸地上看起來很笨拙，但在水中卻異常靈活。為尋找流線型的理想模式，科學家們把微型測量儀器裝在企鵝背上，記錄下它每天運動距離、深度和速度。為拍攝照片，科學家們還在南極裝了一個特殊的水道。通過進一步的實驗，發現企鵝的運動與魚類不同，幾乎只靠鰭來推進自己，這說明企鵝的身體已經進化成了大體積小阻力的優化典範。而且，它的身體在水中幾乎不改變形狀，這個事實使模型實驗變得十分簡單。

鯊魚 鯊魚在海洋里已經生活了3．5億年，能達到超過70公里的高時速。科學家在顯微鏡下檢查深海鯊魚的皮膚時意外地發現鯊魚的鱗屑是扇形的，而且有小槽。然而，在傳統的觀念中，表面越光滑產生的阻力就越小。於是，科學家們把數百個模型鱗片按不同的角度裝配，形成了一個人造的測試表面。測試的結果表明：摩擦損失比光滑表面還要小10％，這項新發現馬上找到了技術應用。這種仿生皮膚被用來包裹空中客車飛機的外表面，使每架飛機的年燃料消耗減少了350噸。如果每年來往於世界各地的飛機都裝上這種皮膚，節省的燃料價值可達數十億美元之巨，造成溫室效應的二氧化碳和氮氧化合物也將會大大減少。

無數的海洋生物，經過海洋億萬年的精雕細琢，錘煉出了適應海洋生活的奇妙無比的技能。它們是人類的良師益友，可以極大地啟示人們。深入探索它們的奧秘，將為發展更加先進的技術提供不盡的源泉。充分利用海洋仿生學的研究成果，將大大加快人類科技產業進步和社會發展的歷史進程。

實際上，早在遠古時代，人們就已懂得模仿生物了。舟船、舵和槳，就是古人依照魚的形狀以及魚尾和魚鰭發明出來的；就連人們的游泳術也是向海洋生物學來的，至今人們不是還習慣地使用「蛙泳」、「豚泳」嗎？當然這還只是簡單的模仿學，算不上是仿生學的研究。只有今天，在科學技術高度發展的時代，我們才有可能真正掌握生物的「秘方」，進而變為發展新技術的「良策」。

蛤殼使人得到建築巨大薄殼房頂的啟示，烏賊啟發了噴水拖船的製造；鱟眼的側抑制原理促成了「鱟眼電子模型」的誕生，因此，加工各種照片可獲得清晰的圖像；依據海豚的體形、皮膚結構等特點，設計出的潛艇、魚雷和小型船隻的水下部分，可減少阻力20％～50％等。另外，海洋生物對長期生活的海洋的適應能力，往往已達到了最為經濟有效而又可靠的水平，因此對改造人類工程技術有極大的吸引力。如海洋動物對海水的淡化能力，生物光、生物富集的能力，潛水、通訊、定位和導航的能力都已成為人類的仿生研究和開發的重要課題。

仿生學是一門年輕的科學。它的歷史只有短短的36年，但是，她已展示出了強大的生命力，做出了許多很有價值的貢獻。可以預測，隨著人類科學技術的發展，她的前途將是無量的。

生物的進化已有35億年以上的歷史。海洋是地球上生命的搖籃，廣闊而又深遠的海洋，包括海洋生物在內，更有著無窮的奧秘等待著人類去揭示。向海洋進軍是我們今天十分迫切的任務，海洋仿生學的研究，將為人類向海洋進軍提供新的途徑，為海洋研究提供新的方法，為人類開發利用海洋提供新的工具。

目前，仿生學已越來越受到人們的加倍重視。有人預言，21世紀將是生物科學成果倍出的世紀，將是生物科學與其他科學技術密切融合、相互滲透和促進的時代。現在，物理學已深入到物質的原子核和基本粒子中去了，並且還在進一步深入。在生物科學方面，還遠遠沒有深入到它的本質中去，還有大量的謎底等待著人們去揭示。

不論是從人類已有的自然科學歷史及其已有的成果來看，還是從自然科學發展應用趨勢上來看，生物科學與技術科學的結合是不可避免的。它不僅能促進生命科學的發展，而且還給科學技術的發展提供一把萬能的鑰匙，使生物的種種奧妙無窮的機能成為人類科學技術的寶庫。在這方面，仿生學，特別是海洋仿生學將扮演一個十分重要的角色。

我們相信，在不久的將來，海洋仿生學一定會開出更加令人欣喜、更加令人嚮往的奇花，放射出更加絢爛奪目的光彩。

水母幾乎全部由水構成，它身體中的水分實際上佔到了百分之九十八，組成它身體的分子之間，有著大量的液體，經過提煉就能從中獲得日常用的聚合膠。

在材料科學家的眼裡，大海中還有許多生物新材料。比如海參通常是柔軟而富有彈性的，但是當它受到威脅時，它能夠使自己的身體變硬，是什麼因素使它發生這樣的變化呢？

海參的體內有大量的凝膠，也就是蛋白質和脂肪。脂肪也屬於凝膠的一種，它存在於各種動物體內，當然也包括我們人類。凝膠作為一種材料是極其常見的，但它具有其他材料不能提供的特性。比如一塊凝膠在吸收了三十倍於自身體積的水分後仍能保持硬挺，並且感覺乾燥。現在科學家們正在研究讓凝膠能夠移動。你看這是一條用凝膠驅動的聚合物腿在踢球，而守門員也是由於凝膠移動正試圖救球。他們的移動是由弱電流控制的。如果改變電極，凝膠就會朝著相反方向移動。

看似一場游戲，但將來這種柔軟的材料可以用來驅動電機、泵和閥門。使大自然內部保持在一起的不是縫針，不是鉚釘，也不是焊接。實際上一切都是用膠連接。用膠連接不僅能提供良好的絕緣，更重要的是它可以更快更容易地使用，並能比機械連接承受更大的應力。

草蛉用身體分泌的膠水將它的卵快速粘在一個安全的高度，他用的膠水在幾秒鍾之內就變硬，卵幾乎還懸掛在空中。與人工的膠水相比，這種膠水沒有有毒溶劑的揮發，絕對的環保。

白蟻不僅使用膠粘劑建築它們的土堆，還可以通過頭部的小管向敵人噴射膠粘劑。於是人們按照同樣的原理製造了工作的武器—一塊干膠炮彈。海洋中的貽貝有一項更為驚人的膠粘專利。他自己合成的足絲，可以像錨一樣將自己固定在岩石和沙子上，它是貽貝生命的保險。這種膠粘劑極其的堅韌，而且在水下可以硬化，對我們人類來說，它的作用不言而喻，於是科學家對它進行了研究。

科學家將貽貝用皮筋固定在玻璃箱的一面，但貽貝更願意利用自己的天然錨，從他們腳上伸出它們自己合成的足絲。

當貽貝形成足夠的足絲時，若將它收集起來，這對貽貝來說損失並不嚴重，因為他在兩小時之內就可以生產出新的足絲。

通過對貽貝足絲和膠粘點的分析，終於分離出貽貝的膠粘蛋白，並製造出一種新的粘膠劑。當我們將製作好的生物膠粘劑用在粘貼金屬片時，卻意外地發現了這種粘膠劑的另一特性，它像一層看不見的鎧甲，保護著金屬片不受侵蝕。多麼神奇！大自然專利局提供的巧妙辦法，一次又一次地令人感到驚奇。雖然我不斷地學習大自然，但大自然不會交出它全部的秘密，每一種生物隱藏的秘密都是我們意想不到的財富。

海洋動物仿生學

領十魚能在伸手不見五指的海里與海流搏鬥，並能准確地發現障礙物，確定正確的方向。這些本分奇特。科學研究表明，這些行為是魚類使用身體上的側線完成的，它是魚類的「第六感」系統，由數千個延伸整個身體的細小毛發細胞組成。即使是在完全黑暗的海水中，側線也會對魚類身體周圍的水流做出反應，從而正確地偵測到障礙物和水流的動物。

不久前，伊利諾伊州立大學的科研小組仿生開發出一套可使機器人擁有「第六感」的人工側線，它與魚類的側線系統相似。這種人工側線由許多排列在表面的，類似於發束的微小矽片組成，每一條都通過微較鏈連接在一個電子感應器上。當水流與硅束接觸時，硅束會因不同的水流速度而彎曲，使感測能偵測到硅束彎曲的角度和方向，從而幫助機器人找出它想去的方向。