7现代生物学导论论文

《现代生物学导论》结课论文题目：仿生技术之我见

摘要

从感性的角度来看待仿生技术，是人类坚持对现实世界的好奇心，不断探索自然、未知，勇于反映现实世界形象的体现与智慧的结晶，既传统又现代、既感性又理智、既熟悉浅显又陌生深邃、既善解人意又变幻莫测；同时最新的研究则从理性的角度来阐释仿生技术对于人类生活的意义，即它既能改善人们的物质生活，也能提升人们精神生活的境界，同时在一定程度上延续了人们的生命。

关键词：仿生技术好奇心自然生活生活

一、学习现代生物学导论的感受

通过课程开篇的介绍学习，我得以更明确地了解非生物专业生物学的定义，它是一门旨在拓展学生科学视野、激发学生创新灵感、培养学生正确的生命观与科学素质和增强学生环保意识与社会责任感的教育。课程学习的过程中，既有温故知新的踏实感，也有获得新知识的喜悦感，整个课程在紧张有序的进行中接近尾声，但对于这门课程的兴趣却已更大程度地激发了，而其中的仿生技术则是我尤为好奇的一个课题。

二、我所感兴趣的仿生技术

之所以对仿生技术感兴趣，源于课程中的仿生学这一章内容的学习。

源于生命的灵感，开启新技术的钥匙---这是我在学习仿生学的时候最直接的入门介绍。仿生学，顾名思义，模仿生物系统的原理以建造技术系统，或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学，同时仿生学也是一门建立在多学科边缘上的综合性学科。

生命的奇特总让同为生命体的人充满好奇，并总在尝试着将生命与生俱来的精细功能通过自己的努力模仿创造出来，过程虽曲折但却充满乐趣。人们通过仿生设计进而产生仿生技术，来使仿生的思想能够运用得更为广泛。

仿生技术是人类坚持对现实世界的好奇心，不断探索自然、未知，勇于反映现实世界形象的体现与智慧的结晶；就其自身来说，无处不表现出既传统又现代、既感性又理智、既熟悉浅显又陌生深邃、既善解人意又变幻莫测的特性，让人不由自主地想对它有更多的了解。

三、仿生技术与生活—最新进展

自古以来，人类就在仿效自然中的万事万物，让各种事物的方方面面都为自身所用。仿生学的思想源远流长，中国创造文字的灵感来源即是来自对生物形态的模仿而撰写的。仿生学的的诞生，不仅促进了社会科技文化的发展，也让人民的生活水平得到了进一步的提高。如今，仿生学已经渗透到了生活的各个角落，它结合智能工程、纳米技术工程等，正在为人类将来的良性发展开拓一条罗马大道，让我们的生活、我们的生命能够有更多的奇迹出现。

生活在进行，同样的，我们的仿生技术也从未停止过发展的脚步。

1.仿生技术—让伤残器官复活

仿生学一直存在于我们的生活中，并在不断地影响着我们。人体仿生技术的最终目标是要制造在许多功能上都优于人类的仿生机器人，它是由活体器官和人造元件组成的仿生体。它的出现给予病患和残疾人如阳光一般的希望，让他们有了恢复正常的可能。

四肢

2012年1月，一名美国伤残军人安装了约翰·霍普金斯大学研究的智能化手臂。该“手臂”完全由人脑智能控制，可实时搜集在残肢肌肉中保留的大脑信号，将其转化为假肢能够读懂的电脑指令语言，进而驱动金属假肢产生相应运动[1]。

五官

仿生耳的出现已有40多年。澳大利亚的科学家正在研发新型可移植仿生耳，通过模仿大脑使用电信号捕获他人谈话，能够让耳聋患者重新恢复听力，他们不但可以在嘈杂的环境中清晰地听到他人讲话，还能静静享受音乐带来的乐趣。德国萨尔大学开发出一种新的助听器，这种助听器被植入一种微型晶片，它能复制脑部和耳朵互相作用，通过刺激听觉神经接收声音[1]。

2.仿生技术—让生活更科学

结构仿生设计技术在产品设计中得到了高度的重视结构仿生是以分析、研究自然界生物内部结构为重点，并将它引入包装设计中，它在包装设计中的作用至关重要，不仅给人以视觉上的美观，而且在运输、销售等环节中提供方便。科学简易的包装设计能够方便人们对于产品的装卸搬运，能够节省劳力，同时也能够更好地利用运输设备的空间，大大节约人们在物流环节的成本，方便更好更经济地发展。

如人们受蜂巢独特结构的启发，经过空间形状、力学构造等科学的计算，一种强度大、稳定性能良好、用料少、空间利用率很高的既安全又方便的储存禽蛋的结构仿生包装设计就应运而生，这纸浆蛋盒就成为了人们将蜂窝结构成功运用于禽蛋包装设计中的一个成功的案例[2]。

3.仿生技术—让沙漠不再是生命禁区

多年前，研究人员通过对存活于干旱和沙漠地区植物和动物的生存研究发

现，这些生物体均具有从短暂飘过的雾气中获取水的能力。据此原理，过去17年来，许多从雾气中取水的装置纷纷被制造出来。但如何使这种装置的取水效率达到理想状态，仍然让人困惑。美国麻省理工学院（MIT）研究人员近日宣称，他们研究出一种新的雾气取水系统，可以将取水效率提高5倍以上。

从空气雾气中取水的基本原理是编织一张超大网络，让空气中的细小水珠遇到网线后凝聚成大水珠而被收集。研究人员发现，有些沙漠昆虫（如南部非洲纳米布沙漠的甲壳虫）身体上雾气取水的网丝表面是坚硬的，这种具有渗透性功能的网状结构之所以具有很高的取水率，主要是因为风吹使雾珠围着网丝表面旋转而凝聚。他们因此采用比头发丝粗3到4倍的不锈钢作为网丝编织网络，网丝之间的缝隙约2倍于网丝，并在网丝表面涂上一种容易让水珠下沉的化学涂料，减少网丝交会角滞留现象发生，并让在网丝上形成的雾珠向下流进底部得到收集。这种称之为“雾珠采集系统”的垂直网丝结构，在轻雾条件下可以让系统获得10%以上的取水率，如果将网络叠加使用，还可以得到更大的取水率。

该研究成果发表于美国化学学会出版的最新一期《朗缪尔杂志》在线版上。总编辑圈点

“网上取水”并非新招，1990年代就发明了模拟蜘蛛网取水的装置[3]。

新研究出来的取水装置让我们深切地感受到，那些年我们望而生畏的沙漠再也不会那么让人手足无措了。在未来的某一天，我们带上一张高效取水网，带上我们的干粮，就能长时间在沙漠里行走或驻守。同时，如果这种网的造价能降低，就可以用它来绿化沙漠。

四、学习仿生技术的意义

人与自然界的生物都是奇特的生命体，珍贵且神秘，而仿生技术的发展进步则是人们对于生命奇特的探索证明，它的出现能够给人们带来意想不到的惊喜，让人们的生活更加丰富多彩。而对于仿生技术的学习则是为了更好地理解生命，并学习生命体的生存机理从而更好地将其运用于生活中。

人体仿生技术的发展进步是医学科技发展的幸事，能够给更多的患者或是身体残疾者带来希望，改善他们的生活；结构设计仿生技术利于人们的经济生活更科学地发展，能够让人们学会更科学、更理性地思考，从而更好地去追求自己的经济目标，也有利于人与环境的长远可持续发展；同时，仿生技术的出现能够为