动物奥秘与军事仿生学
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
几乎任何一种武器装备的发 展，都直接或间接地与动物有着 千丝万缕的联系。从古代模仿动 物 的 角 、嘴 、牙 、爪 制 造 弓 箭 、长 矛 、戈 、戟 、刀 、抓 、钩 、鞭 、锏 等 十 八般兵器，到现代模仿飞禽昆虫 发明的飞机，模仿鱼和海兽制造 的军舰，模仿飞鱼和响尾蛇制造 的导弹，模仿昆虫制造的太空机 器人。我们现就几个典型例子来 看看军事仿生学的威力。
车、坦克装甲车等的结构材料。 乌贼和鱼雷诱饵
乌贼体内的囊状物能分泌黑 色液体，遇到危险时它便释放出 这 种 黑 色 液 体 ，诱 骗 攻 击 者 上 当 。 潜艇设计者们仿效其设计成鱼雷 诱饵。鱼雷诱饵酷似一艘袖珍潜 艇 ，既 可 按 潜 艇 的 航 向 航 行 ，航 速 不变，也可模拟噪音、螺旋浆节 拍 、声 信 号 和 多 普 勒 音 调 变 化 等 。 正 是 它 这 种 惟 妙 惟 肖 的 表 演 ，令 敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难 辨。
青蛙和电子蛙眼 青蛙的眼睛对小飞虫非常敏 感 ，当 小 飞 虫 在 它 头 顶 上 飞 时 ，它 会盯住不放。于是，人们模仿蛙眼 的 结 构 原 理 制 成 了 “ 电 子 蛙 眼 ”， 可用来识别飞行中的飞机和导 弹，也可用来预防飞机相撞。
长颈鹿和“抗荷服” 长颈鹿是目前世界上最高的 动物，其大脑和心脏的距离约 3 米 ， 完 全 是 靠 高 达 160 毫 米 汞 柱～260 毫 米 汞 柱 的 血 压 把 血 液
少年军体校
动物们在长期的进化过程中各自练就了一身过硬的本领以 抵抗恶劣的自然生存环境。 聪明的人类更是发挥自己擅长学习 的特长从我们的地球伙伴身上学到了不少的本领， 但也将之用 在 了 对 付 自 己 的 种 群 — —— 人 类 身 上 。 在 各 种 战 争 中 ， 从 武 器 装 备 到战争谋略我们都可以看到动物的身影。 先不管这是进步还是 毁灭，我们先从科学的角度来重新认识一下动物的奇妙本领。
蜘蛛和装甲 在美国南部的佛罗里达州和 许多拉美国家，生活着一种别名 叫作“金 眼 ”的 蜘 蛛 ，它 素 以 结 网 粘捕飞鸟而著称。近年来，美国军 方经过研究，发现它的蛛丝的抗 张强度和弹性俱佳，其强度相当 于同等直径的钢丝的 5 倍，是制 作防弹衣物极为理想的材料。目 前，科学家们已经开始运用仿生 学理论研制人工蜘蛛丝，以期求 得强力更高且重量更轻的防弹材 料。受此启示，英国剑桥一所技术 公司试制成一种犹如蜘蛛丝一样 的高强度纤维。利用纺织技术把 这种纤维加以纺织或者做成复合 材料，可以用来作防弹衣、防弹
鹰眼与“鹰眼导弹” 鹰不仅有独特的飞行本领， 而且它的眼睛的敏锐程度在鸟类 中也是名列前茅的。鹰的视距是 人 的 几 倍 ，视 野 非 常 开 阔 ，它 展 翅 飞翔在两三千米的高空，一下子 便能发现地面的小兔子，并敏捷 地俯冲下去，一举将其捕获。而在 高空飞行的飞行员，单凭肉眼很 难发现和识别地面的目标。科学 家们经过对鹰眼的研究，发现鹰 是 用 低 分 辨 率 、宽 视 野 的 部 分（视 网膜外周） 搜索目标，而高分辨 率、窄视野的部分（视 网 膜 中 央） 用于仔细观察已经发现的目标。 假如我们模仿鹰眼制造出一种 “ 鹰 眼 导 弹 ”， 它 就 能 像 鹰 一 样 自 动寻找和识别打击目标，并能自 动跟踪目标直到攻击成功为止。 如果我们制造一种类似鹰眼的
颜色杀手与军事伪装装备 在马达加斯加岛上，有一种 被称为“颜色杀手”的“拉塔那”毒 蛇。它潜入青草丛时全身立即变 为青绿色；伸缩到岩石或枯木之
百度文库
间时它的整个身躯又变为褐色； 在红色土壤的地面上它通体则会 变为胭脂红。科研人员通过研究 各种动物的变色本领，为部队研 制出了军事伪装装备。职业“变色 军服”可以根据周围环境来改变 颜色，使穿着者同周围环境融为 一体。
44 2009 年第 2 期
“电子鹰眼 ”，就 可以用来控制 远程激光制导 武器的发射。如 果我们制造一 种类似鹰眼的 搜索、观察系
送到大脑的。据分析，当长颈鹿低 头 饮 水 时 ，大 脑 的 位 置 低 于 心 脏 ， 大量的血液会涌上大脑，使血压 增高。但是，世界上没有一只长颈 鹿会在饮水时得脑充血或血管破 裂等疾病而死。原来，是裹在长颈 鹿身上的一层厚皮紧紧箍住了血 管，限制了血压。飞机设计师和航 空生物学家依照这一原理，设计 出一种新 颖 的“ 抗 荷 服 ”，从 而 解 决了超高速歼击机驾驶员在突然 加速爬升时因脑部缺血而引起的 痛苦。这种“抗荷服”内有一装 置 ，当 飞 机 加 速 时 可 压 缩 空 气 ，还 能对血管产生相应的压力。
统，就能使飞行员的视野和灵敏 度得以扩大。
蝴蝶和卫星控温系统 遨游太空的人造卫星，当受 到阳光强烈辐射时，卫星温度会 高达 2000℃，而 在 阴 影 区 域 ，卫 星温度会下降至 - 200℃左 右 ，这 很容易损坏卫星上的精密仪器仪 表，曾一度使航天科学家伤透了 脑筋。后来，人们从蝴蝶身上受到 启迪。原来，蝴蝶身体表面生长着 一层细小的鳞片，这些鳞片有调 节体温的作用。每当气温上升、阳 光直射时，蝴蝶身体表面的鳞片 会自动张开，以减少阳光的辐射 角度，从而减少对阳光热能的吸 收 ；当 外 界 气 温 下 降 时 ，蝴 蝶 鳞 片 会 自 动 闭 合 ，紧 贴 体 表 ，让 阳 光 直 射鳞片，从而把体温控制在正常 范围内。科学家经过研究，为人造 地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞 片般的控温系统。 鲸鱼和潜艇的“鲸背效应” 当代核潜艇能长时间潜航于
动物奥秘
与军事仿生学
○高 峰
自 然 界 里 通 过 几 十 万 年 、几
百 万 年 甚 至 上 亿 年 的“ 天 择 ”而 延 续下来的物种，一定在某一方面 最适合于生存竞争。人类研究、模 仿生物为自身服务，从而形成了 一 门 新 兴 的 科 学 —— — 仿 生 学 。 自 然界是无穷尽的仿生源泉。自古 以 来 ，在 战 争 需 求 的 牵 引 下 ，就 有 武器装备研究人员致力于武器装 备仿生的研究。他们从动物的特 殊结构和特异功能中得到许多宝 贵启示，并据此设计了无数张制 造武器装备的蓝图，于是便有了 军事仿生学这门学科。
2009 年第 2 期 45
SHAONIAN JUNTIXIAO
冰 海 之 下 ，但 若 在 冰 下 发 射 导 弹 ， 则必须破冰上浮，这就碰到了力 学上的难题。潜艇专家从鲸鱼每 隔 10 分 钟 必 须 破 冰 吸 一 次 气 中 得到启迪，在潜艇顶部突起的指 挥台围壳和上层建筑方面，作了 加强材料力度和外形仿鲸背处 理，果然取得了破冰时“鲸背效 应”。
火箭升空利用的是反冲原 理 ，这 其 实 是 水 母 、墨 鱼 的 拿 手 好 戏；蝙蝠的大耳朵能把发生的微 弱声波反射到耳朵中央集中收 听 ，大 大 提 高 了 信 号 强 度 ，激 光 望 远镜、雷达 、卫 星 地 面 站 、太 阳 灶 的天线便依此理制成。澳大利亚 国立大学的一个科研小组通过对 几种昆虫的研究，已经研制出一 个小型的导航和飞行控制装置。 这种装置可以用来装备用于火星 考察的小型飞行器。不久的将来， 这种只有一块巧克力大小的“昆 虫”飞行器将飞行在火星的表面 执行探测任务。它们有着蜻蜓的 灵活敏捷，而且定位像蜜蜂一样 准确。在智慧的地球人面前，火星 神秘面纱被揭开的日子也许不远 了。随着对动物更多奥秘的揭示， 我们的科技也将越来越发达。
车、坦克装甲车等的结构材料。 乌贼和鱼雷诱饵
乌贼体内的囊状物能分泌黑 色液体，遇到危险时它便释放出 这 种 黑 色 液 体 ，诱 骗 攻 击 者 上 当 。 潜艇设计者们仿效其设计成鱼雷 诱饵。鱼雷诱饵酷似一艘袖珍潜 艇 ，既 可 按 潜 艇 的 航 向 航 行 ，航 速 不变，也可模拟噪音、螺旋浆节 拍 、声 信 号 和 多 普 勒 音 调 变 化 等 。 正 是 它 这 种 惟 妙 惟 肖 的 表 演 ，令 敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难 辨。
青蛙和电子蛙眼 青蛙的眼睛对小飞虫非常敏 感 ，当 小 飞 虫 在 它 头 顶 上 飞 时 ，它 会盯住不放。于是，人们模仿蛙眼 的 结 构 原 理 制 成 了 “ 电 子 蛙 眼 ”， 可用来识别飞行中的飞机和导 弹，也可用来预防飞机相撞。
长颈鹿和“抗荷服” 长颈鹿是目前世界上最高的 动物，其大脑和心脏的距离约 3 米 ， 完 全 是 靠 高 达 160 毫 米 汞 柱～260 毫 米 汞 柱 的 血 压 把 血 液
少年军体校
动物们在长期的进化过程中各自练就了一身过硬的本领以 抵抗恶劣的自然生存环境。 聪明的人类更是发挥自己擅长学习 的特长从我们的地球伙伴身上学到了不少的本领， 但也将之用 在 了 对 付 自 己 的 种 群 — —— 人 类 身 上 。 在 各 种 战 争 中 ， 从 武 器 装 备 到战争谋略我们都可以看到动物的身影。 先不管这是进步还是 毁灭，我们先从科学的角度来重新认识一下动物的奇妙本领。
蜘蛛和装甲 在美国南部的佛罗里达州和 许多拉美国家，生活着一种别名 叫作“金 眼 ”的 蜘 蛛 ，它 素 以 结 网 粘捕飞鸟而著称。近年来，美国军 方经过研究，发现它的蛛丝的抗 张强度和弹性俱佳，其强度相当 于同等直径的钢丝的 5 倍，是制 作防弹衣物极为理想的材料。目 前，科学家们已经开始运用仿生 学理论研制人工蜘蛛丝，以期求 得强力更高且重量更轻的防弹材 料。受此启示，英国剑桥一所技术 公司试制成一种犹如蜘蛛丝一样 的高强度纤维。利用纺织技术把 这种纤维加以纺织或者做成复合 材料，可以用来作防弹衣、防弹
鹰眼与“鹰眼导弹” 鹰不仅有独特的飞行本领， 而且它的眼睛的敏锐程度在鸟类 中也是名列前茅的。鹰的视距是 人 的 几 倍 ，视 野 非 常 开 阔 ，它 展 翅 飞翔在两三千米的高空，一下子 便能发现地面的小兔子，并敏捷 地俯冲下去，一举将其捕获。而在 高空飞行的飞行员，单凭肉眼很 难发现和识别地面的目标。科学 家们经过对鹰眼的研究，发现鹰 是 用 低 分 辨 率 、宽 视 野 的 部 分（视 网膜外周） 搜索目标，而高分辨 率、窄视野的部分（视 网 膜 中 央） 用于仔细观察已经发现的目标。 假如我们模仿鹰眼制造出一种 “ 鹰 眼 导 弹 ”， 它 就 能 像 鹰 一 样 自 动寻找和识别打击目标，并能自 动跟踪目标直到攻击成功为止。 如果我们制造一种类似鹰眼的
颜色杀手与军事伪装装备 在马达加斯加岛上，有一种 被称为“颜色杀手”的“拉塔那”毒 蛇。它潜入青草丛时全身立即变 为青绿色；伸缩到岩石或枯木之
百度文库
间时它的整个身躯又变为褐色； 在红色土壤的地面上它通体则会 变为胭脂红。科研人员通过研究 各种动物的变色本领，为部队研 制出了军事伪装装备。职业“变色 军服”可以根据周围环境来改变 颜色，使穿着者同周围环境融为 一体。
44 2009 年第 2 期
“电子鹰眼 ”，就 可以用来控制 远程激光制导 武器的发射。如 果我们制造一 种类似鹰眼的 搜索、观察系
送到大脑的。据分析，当长颈鹿低 头 饮 水 时 ，大 脑 的 位 置 低 于 心 脏 ， 大量的血液会涌上大脑，使血压 增高。但是，世界上没有一只长颈 鹿会在饮水时得脑充血或血管破 裂等疾病而死。原来，是裹在长颈 鹿身上的一层厚皮紧紧箍住了血 管，限制了血压。飞机设计师和航 空生物学家依照这一原理，设计 出一种新 颖 的“ 抗 荷 服 ”，从 而 解 决了超高速歼击机驾驶员在突然 加速爬升时因脑部缺血而引起的 痛苦。这种“抗荷服”内有一装 置 ，当 飞 机 加 速 时 可 压 缩 空 气 ，还 能对血管产生相应的压力。
统，就能使飞行员的视野和灵敏 度得以扩大。
蝴蝶和卫星控温系统 遨游太空的人造卫星，当受 到阳光强烈辐射时，卫星温度会 高达 2000℃，而 在 阴 影 区 域 ，卫 星温度会下降至 - 200℃左 右 ，这 很容易损坏卫星上的精密仪器仪 表，曾一度使航天科学家伤透了 脑筋。后来，人们从蝴蝶身上受到 启迪。原来，蝴蝶身体表面生长着 一层细小的鳞片，这些鳞片有调 节体温的作用。每当气温上升、阳 光直射时，蝴蝶身体表面的鳞片 会自动张开，以减少阳光的辐射 角度，从而减少对阳光热能的吸 收 ；当 外 界 气 温 下 降 时 ，蝴 蝶 鳞 片 会 自 动 闭 合 ，紧 贴 体 表 ，让 阳 光 直 射鳞片，从而把体温控制在正常 范围内。科学家经过研究，为人造 地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞 片般的控温系统。 鲸鱼和潜艇的“鲸背效应” 当代核潜艇能长时间潜航于
动物奥秘
与军事仿生学
○高 峰
自 然 界 里 通 过 几 十 万 年 、几
百 万 年 甚 至 上 亿 年 的“ 天 择 ”而 延 续下来的物种，一定在某一方面 最适合于生存竞争。人类研究、模 仿生物为自身服务，从而形成了 一 门 新 兴 的 科 学 —— — 仿 生 学 。 自 然界是无穷尽的仿生源泉。自古 以 来 ，在 战 争 需 求 的 牵 引 下 ，就 有 武器装备研究人员致力于武器装 备仿生的研究。他们从动物的特 殊结构和特异功能中得到许多宝 贵启示，并据此设计了无数张制 造武器装备的蓝图，于是便有了 军事仿生学这门学科。
2009 年第 2 期 45
SHAONIAN JUNTIXIAO
冰 海 之 下 ，但 若 在 冰 下 发 射 导 弹 ， 则必须破冰上浮，这就碰到了力 学上的难题。潜艇专家从鲸鱼每 隔 10 分 钟 必 须 破 冰 吸 一 次 气 中 得到启迪，在潜艇顶部突起的指 挥台围壳和上层建筑方面，作了 加强材料力度和外形仿鲸背处 理，果然取得了破冰时“鲸背效 应”。
火箭升空利用的是反冲原 理 ，这 其 实 是 水 母 、墨 鱼 的 拿 手 好 戏；蝙蝠的大耳朵能把发生的微 弱声波反射到耳朵中央集中收 听 ，大 大 提 高 了 信 号 强 度 ，激 光 望 远镜、雷达 、卫 星 地 面 站 、太 阳 灶 的天线便依此理制成。澳大利亚 国立大学的一个科研小组通过对 几种昆虫的研究，已经研制出一 个小型的导航和飞行控制装置。 这种装置可以用来装备用于火星 考察的小型飞行器。不久的将来， 这种只有一块巧克力大小的“昆 虫”飞行器将飞行在火星的表面 执行探测任务。它们有着蜻蜓的 灵活敏捷，而且定位像蜜蜂一样 准确。在智慧的地球人面前，火星 神秘面纱被揭开的日子也许不远 了。随着对动物更多奥秘的揭示， 我们的科技也将越来越发达。