【簡(jiǎn)介：】借助仿生原理，人類(lèi)根據(jù)蝙蝠的回聲定位系統(tǒng)制造出了雷達(dá)。

以昆蟲(chóng)為食的蝙蝠在不同程度上都有回聲定位系統(tǒng)，因此有“活雷達(dá)”之稱(chēng)。借助這一系統(tǒng)，它們能在完全黑暗的環(huán)境中飛行

借助仿生原理，人類(lèi)根據(jù)蝙蝠的回聲定位系統(tǒng)制造出了雷達(dá)。
以昆蟲(chóng)為食的蝙蝠在不同程度上都有回聲定位系統(tǒng)，因此有“活雷達(dá)”之稱(chēng)。借助這一系統(tǒng)，它們能在完全黑暗的環(huán)境中飛行和捕捉食物，在大量干擾下運(yùn)用回聲定位，發(fā)出超聲波信號(hào)而不影響正常的呼吸。它們頭部的口鼻部上長(zhǎng)著被稱(chēng)作“鼻狀葉”的結(jié)構(gòu)，在周?chē)€有很復(fù)雜的特殊皮膚皺褶，這是一種奇特的超聲波裝置，具有發(fā)射超聲波的功能，能連續(xù)不斷地發(fā)出高頻率超聲波。如果碰到障礙物或飛舞的昆蟲(chóng)時(shí)，這些超聲波就能反射回來(lái)，然后由它們超凡的大耳廓所接收，使反饋的訊息在它們微細(xì)的大腦中進(jìn)行分析。這種超聲波探測(cè)靈敏度和分辯力極高，使它們根據(jù)回聲不僅能判別方向，為自身飛行路線定位，還能辨別不同的昆蟲(chóng)或障礙物，進(jìn)行有效的回避或追捕。蝙蝠就是靠著準(zhǔn)確的回聲定位和無(wú)比柔軟的皮膜，在空中盤(pán)旋自如，甚至還能運(yùn)用靈巧的曲線飛行，不斷變化發(fā)出超聲波的方向，以防止昆蟲(chóng)干擾它的信息系統(tǒng)，乘機(jī)逃脫的企圖。

仿生學(xué)的發(fā)明創(chuàng)造的故事

令人討厭的蒼蠅，與宏偉的航天事業(yè)似乎風(fēng)馬牛不相及，但仿生學(xué)卻把它們緊密地聯(lián)系起來(lái)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(jué)特別靈敏，遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅并沒(méi)有“鼻子”，它靠什么來(lái)充當(dāng)嗅覺(jué)的呢? 原來(lái)，蒼蠅的“鼻子”——嗅覺(jué)感受器分布在頭部的一對(duì)觸角上。

每個(gè)“鼻子”只有一個(gè)“鼻孔”與外界相通，內(nèi)含上百個(gè)嗅覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞。若有氣味進(jìn)入“鼻孔”，這些神經(jīng)立即把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖，送往大腦。大腦根據(jù)不同氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不同，就可區(qū)別出不同氣味的物質(zhì)。因此，蒼蠅的觸角像是一臺(tái)靈敏的氣體分析儀。

仿生學(xué)家由此得到啟發(fā)，根據(jù)蒼蠅嗅覺(jué)器的結(jié)構(gòu)和功能，仿制成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(xì)的微電極插到蒼蠅的嗅覺(jué)神經(jīng)上，將引導(dǎo)出來(lái)的神經(jīng)電信號(hào)經(jīng)電子線路放大后，送給分析器；分析器一經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣味物質(zhì)的信號(hào)，便能發(fā)出警報(bào)。這種儀器已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來(lái)檢測(cè)艙內(nèi)氣體的成分。

這種小型氣體分析儀，也可測(cè)量潛水艇和礦井里的有害氣體。利用這種原理，還可用來(lái)改進(jìn)計(jì)算機(jī)的輸入裝置和有關(guān)氣體色層分析儀的結(jié)構(gòu)原理中。

從螢火蟲(chóng)到人工冷光

自從人類(lèi)發(fā)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(zhuǎn)變成可見(jiàn)光，其余大部分都以熱能的形式浪費(fèi)掉了，而且電燈的熱射線有害于人眼。那么，有沒(méi)有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢? 人類(lèi)又把目光投向了大自然。

在自然界中，有許多生物都能發(fā)光，如細(xì)菌、真菌、蠕蟲(chóng)、軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物、昆蟲(chóng)和魚(yú)類(lèi)等，而且這些動(dòng)物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱，所以又被稱(chēng)為“冷光”。

在眾多的發(fā)光動(dòng)物中，螢火蟲(chóng)是其中的一類(lèi)。螢火蟲(chóng)約有1 500種,它們發(fā)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(chóng)發(fā)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率，而且發(fā)出的冷光一般都很柔和，很適合人類(lèi)的眼睛，光的強(qiáng)度也比較高。因此，生物光是一種人類(lèi)理想的光。

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，螢火蟲(chóng)的發(fā)光器位于腹部。這個(gè)發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光層擁有幾千個(gè)發(fā)光細(xì)胞，它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下，熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下，與氧化合便發(fā)出熒光。螢火蟲(chóng)的發(fā)光，實(shí)質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過(guò)程。

早在40年代，人們根據(jù)對(duì)螢火蟲(chóng)的研究，創(chuàng)造了日光燈，使人類(lèi)的照明光源發(fā)生了很大變化。近年來(lái)，科學(xué)家先是從螢火蟲(chóng)的發(fā)光器中分離出了純熒光素，后來(lái)又分離出了熒光酶，接著，又用化學(xué)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(dāng)閃光燈。由于這種光沒(méi)有電源，不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。

現(xiàn)在，人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類(lèi)似生物光的冷光，作為安全照明用。

電魚(yú)與伏特電池

自然界中有許多生物都能產(chǎn)生電，僅僅是魚(yú)類(lèi)就有500余種 。人們將這些能放電的魚(yú)，統(tǒng)稱(chēng)為“電魚(yú)”。