生物工程的经典实例生物工程的15个实例

说到生物仿生学并不为人所知，它是一门古老而年轻的学科，我们应用较多的科学技术是从动物、昆虫、植物直接学习作用原理，或是受到启发而发明新的设备、工具。创造出适合生产、学习和生活的先进技术离不开科学家们的努力和努力，但我们也要感谢这些动物。在家喻户晓的生物学动物中，鸟类和蝙蝠是我们所熟知的，比如飞机的研发启发于鸟类的飞翔，蝙蝠的超声回波定位系统，帮助我们发明了雷达。事实上，在生物学中，我们学习了很多动物，比如利用长颈鹿和苍蝇，发明了什么样的科技产品。在正文中，解锁答案。生活中的生物学例子01蝙蝠和雷达在夜间或人工遮蔽蝙蝠的眼睛，蝙蝠仍然可以自由飞翔，避开障碍物。科学家根据蝙蝠回声定位探测方法发明了雷达。雷达作用广泛，我们经常乘坐的飞机，离不开雷达的帮助。雷达通过天线发出电波，电波遇到障碍物后反射回来，显示在电子仪表上。驾驶员可以从雷达电子仪表上，查明前方是否有障碍物或确定航向，今天才有“盲飞”这个名词。02萤火虫和人工冷光科学家发明的电灯照亮了我们的夜晚。然而，电灯只能将极少一部分电能变成可见光，其余大部分以热能的形式浪费，而且电灯的热线对人眼不利。那么，有没有只发光不发热的光源呢。人类在走投无路的时候又把目光转向了自然。在自然界中萤火虫发出的光不发热，所以也被称为“冷光”。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，发出冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是人类理想的光。科学家通过研究萤火虫腹部的发光器，创造了荧光灯，极大地改变了人类的照明光源。目前，科学家利用为安全照明发明了接近生物光的冷光，称之为“人工冷光”。03电鱼和伏特除了电池我们熟知的电鳗外，自然界中能放电的鱼不少，能放电的鱼统称为“电鱼”。各种电鱼放电的能力各不相同。放电能力最强的是鱼虾、鲶鱼和鳗鱼。电鱼放电的奥秘到底在哪里。经过科学家对电鱼的解剖研究，终于发现电鱼体内有一个奇怪的发电器官。这些发电机由许多小板细胞组成。电鱼的这种非凡能力，引起了科学家的极大兴趣。19世纪初，意大利物理学家伏特以电鱼的发电器官为模型，设计了世界上最古老的电池。这种电池是根据电鱼的天然发电机设计的，所以被称为“人工电器官”。除了电池以外，理论上也有可能的思路，但科技无法实现的启发是：如果成功模仿电鱼发电器官，所有交通工具的动力问题能否很好地解决。04苍蝇和气体分析仪、气味探测器、蝇眼镜头我们讨厌的苍蝇一般被归类为害虫，而苍蝇的翅膀是天然导航器。而且，它的眼睛是由3000多只小眼睛组成的“复眼”，人们模仿它制作了“复眼镜头”。由数百或数千张小镜头排列组合而成的镜头制作的“飞眼相机”，是一种用途广泛的新型光学元件，一次可以拍摄千百张相同的照片。该相机应用于印制版和大量复制电子计算机的微电路，大大提高了效率和质量。此外，他还通过对苍蝇气味的敏感属性，成功复制了一种非常奇怪的“小型气体分析仪”。设置在飞船的驾驶舱内，用于检测舱内气体的成分。所以，你不能把苍蝇绝对化定义为害虫。05大雁和导航候鸟的迁徙长度为数千公里。但它们总是能准确到达世代选择的目的地。这表明候鸟有很好的导航能力。科学家各自拥有特殊的引导器官，认为利用磁场、太阳和重力可以感知分析自然界不同区域环境因素的变化，识别方向，锁定移动路线。在阐明鸟类导航原理后，科学家研制了各种导航仪器，为航空、航海和汽车的发展做出了贡献。06鸟类和飞机人受到鸟类的启发，不仅发明了飞机，还可以说改变了飞机的各种性能。飞机只是统称，固定翼飞机、直升机、滑翔机等也被细分。对于固定翼飞机来说，鸟是我们的老师，但是早期飞机的发动机噪音很大，猫头鹰可以在所有的鸟中更接近无声飞行，于是我们改造了飞机的性能。天鹅戏弄水面飞翔的优雅，推动了水上飞机的诞生。我们通过研究金翅鸟的飞行特性来改善飞机的性能。07蜂鸟和直升机小蜂鸟是鸟中的“直升机”，可以垂直起降或倒飞。蜂鸟在吸花蜜时，不像蜜蜂那样停在花上，而是悬挂在空中。这是一次多么巧妙的飞行啊。于是，一架不同于固定翼飞机飞行原理的直升机问世，正是从蜂鸟身上得到的灵感。08鹰眼和鹰眼光学系统鹰眼视力异常敏锐。在两三千米高空飞行的鹰，可以在相对运动的众多景色中发现兔子、老鼠、狐狸等动物，迅速俯冲并一举捕获。鹰眼还具有对运动目标敏感、调节快等特点，它能准确识别目标。科学家从鹰眼的启发中开发了许多现代电子光学技术产品。09蛇和导弹、夜视仪、红外探测器、微热传感器、化学武器蛇都有能力检测周围环境中的温度变化以捕捉猎物，所有的热追踪导弹都从蛇那里得到了启发。在所有蛇类中，几乎没有像响尾蛇那样具有热感应系统以外的红外线热眼颊窝器官。美国科学家利用这一原理研制了一种空对空导弹敏感器件，可以探测到来自目标的红外线辐射，从而一直盯着目标，直到它摧毁了目标。这种导弹被命名为“响尾蛇导弹”。同时，科学家基于枢纽众多的奇特功能，开发了现代夜视仪，以及仿生红外探测器等多种高科技产品。10企鹅和新型汽车，从企鹅脚的结构到在冰雪上稳步前进的原理中，科学家设计了极地摩托车和极地越野车，利用宽大的底部贴在雪面上，用轮勺推动前进，不仅解决极地安全运输的问题也应用于有泥泞地区的行驶。11长颈鹿和抗荷服长颈鹿之所以能通过长脖子将血液输送到大脑，是因为重达10斤的心脏动力使长颈鹿的血压比人的正常血压高出一倍。这样的高血压为什么不让长颈鹿死于脑溢血呢。这与长颈鹿的身体结构有关。首先，长颈鹿血管周边的肌肉非常发达，可以压缩血管，控制血流量。同时长颈鹿的腿和全身皮肤和筋膜紧张，有利于下肢血液向上回流。科学家由此得到启示，训练了一对战斗机飞行员和宇航员，发明了防止血管周围肌肉退化的特殊设备，在急速上升的情况下，科学家根据长颈鹿能够利用紧张的皮肤控制血管压力的原理研制了“抗荷服”。抗荷服装有充气装置，随着飞船速度的提高，抗荷服可充入一定量的气体，从而使血管产生一定的压力，使飞行员血压保持正常。同时，航天员腹部以下部位装在抽气密封装置中，有利于降低航天员腿部血压，有利于身体上部血液输送至下肢。12根据水母和顺风耳水母的顺风耳，科学家模仿水母耳的结构和功能设计了“风暴预测器”，可以提前10小时对风暴发出预警，对航海和渔业安全起到了重要意义。13青蛙和电子青蛙眼科学者根据蛙类的视觉原理，研究了“电子青蛙目”。这个电子青蛙的眼睛确实能像青蛙的眼睛一样准确地识别目标的形状。将电子蛙眼纳入雷达系统后，雷达的抗干扰能力大大提高。该雷达系统能够快速、准确地识别特定形状的飞机、舰船、导弹等。特别是能区分真伪导弹，区分真伪。在现实生活中，电子青蛙的眼睛也被广泛应用于机场和交通要道。在机场，我们可以监视飞机起降，一旦发现飞机有碰撞的潜在危险，我们就可以立即发出警报。在交通要道上，可以指挥车辆行驶，防止发生碰撞事故。14蜜蜂与建筑、相机、人造卫星、偏振定向器蜂巢，是蜜蜂引以为豪的杰作，蜂巢在世界上也是节约材料、面积大、坚固的杰出建筑。科学家们模仿蜂巢的结构，找到了“人造卫星”的理想结构。每个蜂巢都是正六角形的，底部不是平的也不是圆的，而是尖的，这个底系由三个完全相同的菱形组成。菱形的角度两者都由109.28o的钝角和两者都由70.32o的锐角构成。这种正六边形的蜂巢结实，节省材料，具有最大的容积。模仿蜂巢结构制造卫星，可以节省大量材料，减轻重量，容积大，强度高，还有隔音、隔热的性能。现代摄影技术也受到蜜蜂的启发