四上第6課課前閱讀《仿生學的經典例子》節選與賞讀

2021-01-15 閱讀桃花源


仿生學的經典例子


魚漂與潛水艇

   潛水艇是怎能樣發明的呢?為了讓一種船既能在水面劃,又能在海底遊,科學家觀察到了魚這種動物。 魚肚中有一種東西叫魚鰾,裡面裝滿了空氣。在魚想潛到水底時,將魚鰾中的空氣排出,浮力就立刻變小了,魚可自由地沉下水面。而潛水艇中也有一種機器,裡面也裝滿了空氣,將空氣一排出,潛水艇便能沉下水底。科學家是按這個原理製造的潛水艇。   看,我們如今已經很高級的潛水艇,原來它們是利用魚鰾原理而做的。 是的,生活中若沒有動物,人類將會失去很多發明的機會。可以說,動物對人類生活也有很大的幫助。


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係。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地遊向大海,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,它就漂浮在海洋裡了。這種低等動物有預測風暴的本能,每當風暴來臨前,它就遊向大海避難去了。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裡長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波衝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。


蛋殼與薄殼建築

蛋殼呈拱形,跨度大,包括許多力學原理。雖然它只有2 mm的厚度,但使用鐵錘敲砸也很難破壞它。建築學家模仿它進行了薄殼建築設計。這類建築有許多優點:用料少,跨度大,堅固耐用。薄殼建築也並非都是拱形,舉世聞名的雪梨歌劇院則像一組泊港的群帆。


斑馬與斑馬線

斑馬生活在非洲大陸,外形與一般的馬沒有什麼兩樣,它們身上的條紋是為適應生存環境而衍化出來的保護色。在所有斑馬中,細斑馬長得最大最美。它的肩高140-160釐米,耳朵又圓又大,條紋細密且多。斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共處,以抵禦天敵。人類將斑馬條紋應用到軍事上是一個是很成功仿生學例子。


  仿生學簡介

仿生學是一門新興的邊緣學科。這門學科是由於生產技術發展的需要,特別是軍事上的需要,自二十世紀六十年代初期才發展起來的。它同電子技術,新材料技術一起列為重要的研究課題;有的甚至認為是「新技術思想的源泉」。

仿生學正式誕生於1960年9月。由美國空軍航空局在俄亥俄州的空軍基地戴通召開了第一次仿生學會議。會議討論的中心議題是「分析生物系統所得到的概念能夠用到人工製造的信息加工系統的設計上去嗎?」斯蒂爾為新興的科學命名為「Bionics」,希臘文的意思代表著研究生命系統功能的科學,1963年我國將「Bionics」譯為「仿生學」。斯蒂爾把仿生學定義為「模仿生物原理來建造技術系統,或者使人造技術系統具有或類似於生物特徵的科學」。簡言之,仿生學就是模仿生物的科學。仿生學的光榮使命就是為人類提供最可靠、最靈活、最高效、最經濟的接近於生物系統的技術系統,為人類造福。


  閱讀賞析

仿生學是一門模仿生物的特殊本領,利用生物的結構和功能原理來研製機械或各種新技術的科學技術。從蛋殼呈拱形,跨度大,包括許多力學原理。對於構件,在截面面積相同的情況下,把材料儘可能放到遠離中和軸的位置上,是有效的截面形狀。有趣的是,在自然界許多動植物的組織中也體現了這個結論。例如:「疾風知勁草」,許多能承受狂風的植物的莖部是維管狀結構,其截面是空心的。支持人承重和運動的骨骼,其截面上密實的骨質分布在四周,而柔軟的骨髓充滿內腔。在建築結構中常被採用的空心樓板、箱形大梁、工形截面鈑梁以及折板結構、空間薄壁結構等都是根據這條結論得來的。

斑馬它們身上的條紋是為適應生存環境而衍化出來的保護色。在所有斑馬中,細斑馬長得最大最美。它的肩高140-160釐米,耳朵又圓又大,條紋細密且多。人類將斑馬條紋應用到軍事上是一個很成功仿生學例子。仿生學是一門既古老又年輕的學科。人們研究生物體結構與功能的工作原理,並根據這些原理髮明出新的設備和工具,創造出適用於生產,學習和生活的先進技術。

(文中圖片來自網絡,感謝作者的無私奉獻!)

相關焦點

  • 讀書會第21期:【文獻賞讀】針刺治療膝骨關節炎的隨機對照試驗
    讀書會第20期:【文獻賞讀】小膠質細胞再生依賴IL-6通路促進腦修復讀書會第19期:走進小兒推拿讀書會第18期:點亮盤古之混沌,喚醒中醫之靈魂讀書會第17期:【文獻賞讀】手針與假針刺及常規護理預防無先兆性發作性偏頭痛:多中心隨機臨床試驗讀書會第16期:【文獻賞讀】電針促進神經幹細胞源性神經網絡與脊髓損傷大鼠的神經整合
  • 給想要建立閱讀習慣的人的建議:「雜讀」、少量讀、讀經典
    這本書很適合還沒有建立起閱讀習慣和閱讀體系的朋友,書中提供的建議有助於這類朋友找到方向、開啟自己的閱讀之旅。首先,不要望文生義、被副標題「腦科學家教我的讀書法」誤導。作者的確是腦科學家,但這本書並沒有引用很多「高大上」的腦科學知識來證明什麼。恰恰相反,作者坦言,「『腦科學』其實尚未了解大腦」。
  • 讀書會第17期:【文獻賞讀】手針與假針刺及常規護理預防無先兆性發作性偏頭痛:多中心隨機臨床試驗
    為提高中醫藥學生閱讀科研文獻的水平和能力,加強學術交流與合作,培養中醫藥創新性人才,現誠邀從事中醫針灸臨床、教學、科研等相關領域人員參加此次讀書分享會。讀書會第16期:【文獻賞讀】電針促進神經幹細胞源性神經網絡與脊髓損傷大鼠的神經整合讀書會第15期:【文獻賞讀】中樞神經系統的膽鹼能信號通過糖皮質激素信號傳遞調節來自骨髓的G-CSF介導的HSC動員讀書會第14期:【文獻賞讀】乳腺癌患者治療後疼痛發生率的系統評價讀書會第
  • 仿生學 例子
    振動陀螺儀令人討厭的蒼蠅,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繫起來了
  • 部編人教版二年級語文下冊第4課課內外閱讀練習題
    第4課 鄧小平爺爺植樹課文同步一個樹坑挖好了。鄧爺爺精心地挑選了一棵茁壯的柏樹苗,小心地移入樹坑,又揮鍬填了幾鍬土。他站到幾步之外仔細看看,覺得不很直,連聲說:「不行,不行!」他又走上前把樹苗扶正。( )地挑選 ( )地看 ( )地站( )的柏樹 ( )的柏樹苗 ( )的笑容3.讀一讀,用下面句子中加點的詞語造句。
  • 碎片化閱讀的今天,我們還可以怎麼讀經典?
    不止是語文教育,溫儒敏教授還十分關注全民閱讀,他說,人們通過手機閱讀的方式有利有弊,「利處是它很方便,人們的閱讀量大了,激起了大家閱讀的興趣…(但)它也可能帶來一些負面的東西,比如說思維的碎片化、閱讀的快餐化、表面浮淺化…現在提倡要多讀書、讀好書、好讀書,還有一句話,讀整本的書,現在的人很難有耐心去讀整本的書了,這是一個文化的損失」。
  • 「仿生學」給汽車工業發展帶來了什麼?
    某些生物具有的功能迄今比任何人工製造的機械都優越得多,仿生學就是要在工程上實現並有效地應用生物功能的一門學科。例如關於信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經功能)、自動控制系統等,這種生物體的結構與功能在機械設計方面給了很大啟發。可舉出的仿生學例子,如將海豚的體形或皮膚結構(遊泳時能使身體表面不產生紊流)應用到潛艇設計原理上。
  • 人教版八年級物理下冊課課練第7-9章(含答案).zip
    人教版八年級物理下冊課課練第7-9章(含答案)7.1力(鞏固)1.如圖所示,將小鐵球從斜面頂端由靜止釋放,觀察到它在水平桌面上運動的軌跡如圖甲中虛線
  • 人教版四年級上冊數學:同步課課練,提前備一份給孩子
    人教版四年級上冊數學:同步課課練,提前備一份給孩子小學階段的數學以公式為主,但是有很多同學光是背公式,每天對著公式死記硬背,不能靈活運用,那麼就算是背得滾瓜爛熟,有些題目還是一無所知。到了四年級之後,小學進入高年級階段,所有的題目也都會漸漸地增加難度,所以說要及時的鍛鍊思維能力,並且要抓住每一道題的思路,並且以最快的速度去解答出答案。那在人教版四年級上冊數學教材中,一共學習八個單元,這八個單元的知識相比三年級都增加了一定的難度,所以不少孩子進入四年級之後,成績會下滑。
  • 仿生學利用的例子
    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繫起來了。
  • 閱讀經典是最好的智力遊戲(前沿訪談)
    12月初,記者在清華大學心理學系與國內研學教育專業機構世紀明德舉辦的全國基礎教育學習論壇上,就閱讀中華經典、弘揚優秀傳統文化問題,專訪出席論壇的著名學者易中天。  記者:我們先哲留下了豐富的經典著作,怎樣理解這筆寶貴財富、如何閱讀這些經典?
  • 讀《馬克思主義經典著作選編與導讀》
    譚培文、陳新夏、呂世榮主編的《馬克思主義經典著作選編與導讀》,由人民出版社出版。全書共收入21篇馬克思主義經典著作(包括節選),每部著作分為經典文本和導讀兩部分。馬克思主義理論體系博大精深,馬克思主義經典作家從馬克思、恩格斯、列寧到毛澤東、鄧小平、江澤民,著述頗多;本書作為教材,不可能將其經典都一一囊括在內,必須有所選擇,既貫穿和闡發馬克思主義經典文本與理論思想的全面性、系統性,又要彰顯其內核和重點,從而使大學生們通過有限篇幅的經典文本的閱讀、理解,並通過啟發性的導讀,去把握馬克思主義基本理論、觀點、方法。
  • 《<老子>新說——馬王堆帛書老子賞讀》
    20世紀70年代以來,我國先後出土了四個新的《老子》古本,分別為: 馬王堆帛書《老子》甲本。抄寫在絲帛上,墨跡,古隸書寫,共存3900字,抄寫年代應在公元前高帝立漢之前; 馬王堆帛書《老子》乙本。
  • 仿生學與仿真學的區別
    科技發展到今天,其理論僅僅對認識和改造物質世界有效,人工製造的機械大都是功能單一,即便是高等級的機器人也僅僅是實現幾種功能。
  • 神奇的仿生學原理
    1、神奇的仿生學-想像作文350字仿生學,你們不要小看它,因為我們身邊的一切發明創造都離不開生活,離不開我們的朋友——大自然。
  • 【生物學】動物與仿生學
    可舉出的仿生學例子,如將海豚的體形或皮膚結構(遊泳時能使身體表面不產生紊流)應用到潛艇設計原理上。再舉個例子: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「複眼」,由3000多隻小眼組成,人們模仿它製成了「蠅眼透鏡」。
  • 小學五年級數學下冊:第2單元《因數和倍數》一課一練(課課練)
    人教版五年級數學下冊:第2單元《因數和倍數》精編一課一練,基礎同步鞏固!五年級數學同步練習題。要求規定時間獨立完成。小學1-6年級各單元學習資料,知識點、單元測試、課課練。同步,答案。小學電子課本。手抄報、手工製作。小學數學、小學語文。
  • 小學5-6年級閱讀書目文學類
    《小兵張嘎》 徐光耀 著在小學課本中有一篇節選,孩子可以在學習這篇課文前閱讀一下這本書。講述了河北省保定市小嘎子在老鍾叔,老羅叔,區隊長,奶奶的引導下,成為一名名副其實的八路戰士的過程。《今天我是升旗手》 黃蓓佳 著《芝麻開門》 祁智 著《你是我的妹》 彭學軍 著《黑焰》 格日勒其木格·黑鶴 著《安徒生童話》 [丹麥]安徒生 著/葉君健 譯這本應該是從零歲就開始聽的故事書了,經典中的經典
  • 玩音樂讀英文 重圖快樂閱讀體驗課帶你暢遊繪本海洋
    自7月6日至8月3日,連續五周,每周四上午,重圖快樂閱讀體驗課與40餘名小朋友及家長相約童話森林繪本館,由懂兒童心理、懂閱讀指導的「閱讀推廣人」——快快、樂樂、閱閱、讀讀、課課,帶領大家一起讀繪本,活動受到家長和小朋友們的喜愛。
  • 仿生學是什麼?未來前景如何
    仿生學是研製新的機械和新技術的一個方向。對於仿生的理解很廣泛,包括機械結構,材料和科技發展。仿生學方向要做到的就是人類在創造創新的過程中帶動物體形態的各種改變。讓你沒有畏懼心,戰戰兢兢,如履薄冰。研究仿生學只要是真正懂得仿生學理論和實際應用都是有前途的。還有不要神化仿生。