研究人員開發(fā)出了新型血壓自動(dòng)控制裝置(科學(xué)家從什么得到啟示發(fā)明了什么)

中醫(yī)世家 2024-05-18 13:00:24

研究人員開發(fā)出了新型血壓自動(dòng)控制裝置

2016年09月23日訊阿靈頓德克薩斯大學(xué)的研究者們正在開發(fā)一種用于心臟監(jiān)控環(huán)境中條件下的血壓控制裝置

，該裝置主要采用針對性強(qiáng)的電刺激裝置而非依靠藥物療法。

美國國家衛(wèi)生研究院為Young Tae Kim副教授和Khosrow Behbehani教授撥款440，670美元

，用于支持“護(hù)理?xiàng)l件下

，神經(jīng)刺激控制血壓”的研究

。在這一背景下

，他們研發(fā)出來一個(gè)“閉環(huán)”裝置

，能夠自動(dòng)維持血壓水平

。

在心臟護(hù)理過程中

，由于抗高血壓藥物的可用性，患者的血壓已經(jīng)得到了顯著的改善

。然而

，藥物治療會(huì)為患者帶來不同的副作用，主要包括：疲勞

，嚴(yán)重的頭痛

，低血壓，頭暈

，呼吸困難和水腫

。每個(gè)人對藥物的反應(yīng)都不一樣，醫(yī)生只能為病人提供可接受的抗高血壓藥物

，因此

，藥物選擇范圍相對狹窄。然而

，在患者出現(xiàn)高壓危機(jī)

、危險(xiǎn)的低血壓現(xiàn)象時(shí)，醫(yī)生們必須立即采取措施

。

“這是一個(gè)令人興奮的項(xiàng)目

，我們希望這通過神經(jīng)刺激實(shí)現(xiàn)對器官系統(tǒng)功能的調(diào)節(jié)；我們不只是想實(shí)現(xiàn)高血壓的控制

，我們還想將神經(jīng)刺激方案應(yīng)用道更廣的領(lǐng)域

，如糖尿病、睡眠呼吸暫停綜合征

、慢性疼痛和慢性阻塞性肺疾病的治療過程中

，”Wijesundara 表示。

在治療過程中

，該閉環(huán)系統(tǒng)不會(huì)為患者的心臟疾病帶來任何的副作用

。并且該裝置還有一個(gè)明顯的好處，就是能夠減少治療費(fèi)用

，因?yàn)闊o需額外藥物來改善降壓藥物引起的副作用

。

高血壓簡介

高血壓（hypertension）是指以體循環(huán)動(dòng)脈血壓（收縮壓和/或舒張壓）增高為主要特征（收縮壓≥140毫米汞柱

，舒張壓≥90毫米汞柱），可伴有心

、腦

、腎等器官的功能或器質(zhì)性損害的臨床綜合征。高血壓是最常見的慢性病

，也是心腦血管病最主要的危險(xiǎn)因素

。正常人的血壓隨內(nèi)外環(huán)境變化在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。在整體人群

，血壓水平隨年齡逐漸升高

，以收縮壓更為明顯，但50歲后舒張壓呈現(xiàn)下降趨勢

，脈壓也隨之加大

。

科學(xué)家從什么得到啟示發(fā)明了什么

鳥和飛機(jī)
魚和潛水艇
蝙蝠和雷達(dá)
海豚和聲納
下面是我查到的資料
～～～～～～～～～～～～
在我國，早就有著模仿生物的事例

。相傳在公元前三千多年

，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防御猛獸的傷害

；四千多年前

，我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”，即見到隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)的飛蓬草而發(fā)明輪子

，做有裝成輪子的車

。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建筑結(jié)構(gòu)來看

，頗有點(diǎn)像大象的架勢

，柱子又圓又粗，仿佛像大象的腿

。
我國古代勤勞勇敢的勞動(dòng)人民對于絢麗的天空

、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據(jù)秦漢時(shí)期史書記載

，兩千多年前

，我國人民就發(fā)明了風(fēng)箏，并且應(yīng)用于軍事聯(lián)絡(luò)

。春秋戰(zhàn)國時(shí)代

，魯國匠人魯班

，本名公輸般

，首先開始研制能飛的木鳥；并且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發(fā)明了鋸子

。據(jù)《杜陽雜編》記載

，唐朝有個(gè)韓志和

，“善雕木作鸞、鶴

、鴉

、鵲之狀，飲啄動(dòng)靜與真無異

，以關(guān)戾置于腹內(nèi)

，發(fā)之則凌云奮飛，可高達(dá)三丈至一二百步外

，始卻下

。”西漢時(shí)期

，有人用鳥的羽毛做成翅膀

，從高臺(tái)上飛下來，企圖模仿鳥的飛行

。以上幾例

，足以說明我國古代勞動(dòng)人民對鳥類的撲翼和飛行，進(jìn)行了細(xì)致的觀察和研究

，這也是最早的仿生設(shè)計(jì)活動(dòng)之一

。明代發(fā)明的一種火箭武器“神火飛鴉”，也反映了人們向鳥類借鑒的愿望

。

我國古代勞動(dòng)人民對水生動(dòng)物——魚類的模仿也卓有成效

。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船

，用木材做成魚形的船體

，仿照魚的胸鰭和尾鰭制成雙槳和單櫓，由此取得水上運(yùn)輸?shù)淖杂?div id="d48novz" class="flower left">

。后來隨制作水平提高而出現(xiàn)的龍船

，多少受到了不少動(dòng)物外形的影響。古代水戰(zhàn)中使用的火箭武器 “火龍出水”

，多少有點(diǎn)模仿動(dòng)物的意思

。以上事例說明，我國古代勞動(dòng)人民早期的仿生設(shè)計(jì)活動(dòng)

，為開發(fā)我國光輝燦爛的古代文明

，創(chuàng)造了非凡的業(yè)績。
外國的文明史上

，大致也經(jīng)歷了相似的過程

。在包含了豐富生產(chǎn)知識(shí)的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀

，逃出迷宮

；還有泰爾發(fā)明了鋸子

，傳說這是從魚背骨和蛇的腭骨的形狀受到啟示而創(chuàng)造出來的。十五世紀(jì)時(shí)

，德國的天文學(xué)家米勒制造了一只鐵蒼蠅和一只機(jī)械鷹

，并進(jìn)行了飛行表演。
一八ОΟ年左右

，英國科學(xué)家

、空氣動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人之一—?jiǎng)P利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形

，找到阻力小的流線型結(jié)構(gòu)

。凱利還模仿鳥翅設(shè)計(jì)了一種機(jī)翼曲線，對航空技術(shù)的誕生起了很大的促進(jìn)作用

。同一時(shí)期

，法國生理學(xué)家馬雷，對鳥的飛行進(jìn)行了仔細(xì)的研究

，在他的著作《動(dòng)物的機(jī)器》一書中

，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關(guān)系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動(dòng)物中

，發(fā)現(xiàn)飛行動(dòng)物的體重與身體的線度的立方成正比

。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細(xì)研究和認(rèn)真的模仿

，根據(jù)鳥類飛行機(jī)構(gòu)的原理

，終于制造了能夠載人飛行的滑翔機(jī)。
后來

，設(shè)計(jì)師又根據(jù)鶴的體態(tài)設(shè)計(jì)出了掘土機(jī)的懸臂

，在一戰(zhàn)期間，人們從毒氣戰(zhàn)幸存的野豬身上中獲得啟示

，模仿野豬的鼻子設(shè)計(jì)出了防毒面具

。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運(yùn)用了哪些原理？雖然我們無據(jù)考察潛艇設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)潛艇時(shí)是否請教了生物界

，但是不難設(shè)想

，設(shè)計(jì)師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官

。青蛙是水陸兩棲動(dòng)物

，體育工作者就是認(rèn)真研究了青蛙在水中的運(yùn)動(dòng)姿勢，總結(jié)出一套既省力

、又快速的游泳動(dòng)作——蛙泳

。另外，為潛水員制作的蹼，幾乎完全按照青蛙的后肢形狀做成

，這就大大提高了潛水員在水中的活動(dòng)能力

蒼蠅與宇宙飛船

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

。蒼蠅的嗅覺特別靈敏，遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到

。但是蒼蠅并沒有“鼻子”

，它靠什么來充當(dāng)嗅覺的呢? 原來，蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上

。

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)蒼蠅嗅覺器的結(jié)構(gòu)和功能，仿制成功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神經(jīng)上

，將引導(dǎo)出來的神經(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，用來檢測艙內(nèi)氣體的成分

。

這種小型氣體分析儀

，也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體。利用這種原理

，還可用來改進(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

。

從螢火蟲到人工冷光

自從人類發(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

，有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢? 人類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

、軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物

、昆蟲和魚類等

，而且這些動(dòng)物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱，所以又被稱為“冷光”

。

在眾多的發(fā)光動(dòng)物中

，螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有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

，很適合人類的眼睛，光的強(qiáng)度也比較高

。因此

，生物光是一種人類理想的光。

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)

，螢火蟲的發(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。螢火蟲的發(fā)光

，實(shí)質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程

。

早在40年代，人們根據(jù)對螢火蟲的研究，創(chuàng)造了日光燈

，使人類的照明光源發(fā)生了很大變化

。近年來，科學(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素

，后來又分離出了熒光酶

，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

。由于這種光沒有電源，不會(huì)產(chǎn)生磁場

，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)的方法得到類似生物光的冷光

，作為安全照明用。

電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產(chǎn)生電

，僅僅是魚類就有500余種

。人們將這些能放電的魚，統(tǒng)稱為“電魚”

。

各種電魚放電的本領(lǐng)各不相同

。放電能力最強(qiáng)的是電鰩、電鯰和電鰻

。中等大小的電鰩能產(chǎn)生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產(chǎn)生的電壓高達(dá)220伏

；非洲電鯰能產(chǎn)生350伏的電壓；電鰻能產(chǎn)生500伏的電壓

，有一種南美洲電鰻竟能產(chǎn)生高達(dá)880伏的電壓

，稱得上電擊冠軍,據(jù)說它能擊斃像馬那樣的大動(dòng)物。

電魚放電的奧秘究竟在哪里?經(jīng)過對電魚的解剖研究

，終于發(fā)現(xiàn)在電魚體內(nèi)有一種奇特的發(fā)電器官

。這些發(fā)電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細(xì)胞構(gòu)成的。由于電魚的種類不同

，所以發(fā)電器的形狀

、位置、電板數(shù)都不一樣

。電鰻的發(fā)電器呈棱形

，位于尾部脊椎兩側(cè)的肌肉中；電鰩的發(fā)電器形似扁平的腎臟，排列在身體中線兩側(cè)

，共有200萬塊電板;電鯰的發(fā)電器起源于某種腺體

，位于皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個(gè)電板產(chǎn)生的電壓很微弱

，但由于電板很多

，產(chǎn)生的電壓就很大了。

電魚這種非凡的本領(lǐng)

，引起了人們極大的興趣

。19世紀(jì)初，意大利物理學(xué)家伏特

，以電魚發(fā)電器官為模型

，設(shè)計(jì)出世界上最早的伏打電池。因?yàn)檫@種電池是根據(jù)電魚的天然發(fā)電器設(shè)計(jì)的,所以把它叫做“人造電器官”

。對電魚的研究

，還給人們這樣的啟示：如果能成功地模仿電魚的發(fā)電器官，那么

，船舶和潛水艇等的動(dòng)力問題便能得到很好的解決

。

水母的順風(fēng)耳

“燕子低飛行將雨，蟬鳴雨中天放晴

?div id="4qifd00" class="flower right">

！鄙锏男袨榕c天氣的變化有一定關(guān)系。沿海漁民都知道

，生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海

，就預(yù)示著風(fēng)暴即將來臨。

水母

，又叫海蜇

，是一種古老的腔腸動(dòng)物，早在5億年前,它就漂浮在海洋里了

。這種低等動(dòng)物有預(yù)測風(fēng)暴的本能

，每當(dāng)風(fēng)暴來臨前，它就游向大海避難去了

。

原來

，在藍(lán)色的海洋上，由空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生的次聲波 (頻率為每秒8—13次)

，總是風(fēng)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(xué)家發(fā)現(xiàn)

，水母的耳朵的共振腔里長著一個(gè)細(xì)柄

，柄上有個(gè)小球，球內(nèi)有塊小小的聽石

，當(dāng)風(fēng)暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時(shí)

，聽石就剌激球壁上的神經(jīng)感受器，于是水母就聽到了正在來臨的風(fēng)暴的隆隆聲

。

仿生學(xué)家仿照水母耳朵的結(jié)構(gòu)和功能

，設(shè)計(jì)了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀，相當(dāng)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(dāng)接受到風(fēng)暴的次聲波時(shí)，可令旋轉(zhuǎn)360°的喇叭自行停止旋轉(zhuǎn),它所指的方向

，就是風(fēng)暴前進(jìn)的方向

；指示器上的讀數(shù)即可告知風(fēng)暴的強(qiáng)度。這種預(yù)測儀能提前15小時(shí)對風(fēng)暴作出預(yù)報(bào)

，對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義

。

蝙蝠的超聲波,發(fā)明雷達(dá)
昆蟲個(gè)體小

，種類和數(shù)量龐大

，占現(xiàn)存動(dòng)物的75％以上，遍布全世界

。它們有各自的生存絕技

，有些技能連人類也自嘆不如。人們對自然資源的利用范圍越來越廣泛

，特別是仿生學(xué)方面的任何成就

，都來自生物的某種特性。

蝴蝶與仿生

五彩的蝴蝶錦色粲然

，如重月紋鳳蝶

、褐脈金斑蝶等，尤其是螢光翼鳳蝶

，其后翅在陽光下時(shí)而金黃

，時(shí)而翠綠，有時(shí)還由紫變藍(lán)

?div id="jfovm50" class="index-wrap">？茖W(xué)家通過對蝴蝶色彩的研究，為軍事防御帶來了極大的裨益

。在二戰(zhàn)期間

，德軍包圍了列寧格勒，企圖用轟炸機(jī)摧毀其軍事目標(biāo)和其他防御設(shè)施

。蘇聯(lián)昆蟲學(xué)家施萬維奇根據(jù)當(dāng)時(shí)人們對偽裝缺乏認(rèn)識(shí)的情況

，提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發(fā)現(xiàn)的道理

，在軍事設(shè)施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此

，盡管德軍費(fèi)盡心機(jī)

，但列寧格勒的軍事基地仍安然無惹，為贏得最后的勝利奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

。根據(jù)同樣的原理

，后來人們還生產(chǎn)出了迷彩服，大大減少了戰(zhàn)斗中的傷亡

。

人造衛(wèi)星在太空中由于位置的不斷變化可引起溫度驟然變化

，有時(shí)溫差可高達(dá)兩、三百度

，嚴(yán)重影響許多儀器的正常工作

。科學(xué)家們受蝴蝶身上的鱗片會(huì)隨陽光的照射方向自動(dòng)變換角度而調(diào)節(jié)體溫的啟發(fā)

，將人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)制成了葉片正反兩面輻射

、散熱能力相差很大的百葉窗樣式，在每扇窗的轉(zhuǎn)動(dòng)位置安裝有對溫度敏感的金屬絲

，隨溫度變化可調(diào)節(jié)窗的開合

，從而保持了人造衛(wèi)星內(nèi)部溫度的恒定，解決了航天事業(yè)中的一大難題

。

甲蟲與仿生

屁步甲炮蟲自衛(wèi)時(shí)

，可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”，以迷惑

、刺激和驚嚇敵害

。科學(xué)家將其解剖后發(fā)現(xiàn)甲蟲體內(nèi)有3個(gè)小室

，分別儲(chǔ)有二元酚溶液

、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

，瞬間就成為100℃的毒液

，并迅速射出。這種原理目前已應(yīng)用于軍事技術(shù)中

。二戰(zhàn)期間

，德國納粹為了戰(zhàn)爭的需要，據(jù)此機(jī)理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發(fā)動(dòng)機(jī)

，安裝在飛航式導(dǎo)彈上

，使之飛行速度加快，安全穩(wěn)定

，命中率提高

，英國倫敦在受其轟炸時(shí)損失慘重

。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發(fā)研制出了先進(jìn)的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產(chǎn)生毒劑的化學(xué)物質(zhì)分裝在兩個(gè)隔開的容器中

，炮彈發(fā)射后隔膜破裂

，兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內(nèi)混合并發(fā)生反應(yīng)，在到達(dá)目標(biāo)的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人

。它們易于生產(chǎn)

、儲(chǔ)存、運(yùn)輸

，安全且不易失效

。螢火蟲可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成光能，且轉(zhuǎn)化效率達(dá)100%

，而普通電燈的發(fā)光效率只有6%

。人們模仿螢火蟲的發(fā)光原理制成的冷光源可將發(fā)光效率提高十幾倍，大大節(jié)約了能量

。另外

，根據(jù)甲蟲的視動(dòng)反應(yīng)機(jī)制研制成功的空對地速度計(jì)已成功地應(yīng)用于航空事業(yè)中。

蜻蜓與仿生

蜻蜒通過翅膀振動(dòng)可產(chǎn)生不同于周圍大氣的局部不穩(wěn)定氣流

，并利用氣流產(chǎn)生的渦流來使自己上升

。蜻蜒能在很小的推力下翱翔，不但可向前飛行

，還能向后和左右兩側(cè)飛行

，其向前飛行速度可達(dá)72km/小時(shí)

。此外

，蜻蜒的飛行行為簡單，僅靠兩對翅膀不停地拍打

?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？茖W(xué)家據(jù)此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研制成功了直升飛機(jī)。飛機(jī)在高速飛行時(shí)

，常會(huì)引起劇烈振動(dòng)

，甚至有時(shí)會(huì)折斷機(jī)翼而引起飛機(jī)失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時(shí)安然無恙

，于是人們仿效蜻蜒在飛機(jī)的兩翼加上了平衡重錘

，解決了因高速飛行而引起振動(dòng)這個(gè)令人棘手的問題。

為了研究滑翔飛行和碰撞的空氣動(dòng)力學(xué)以及其飛行的效率

，一個(gè)四葉驅(qū)動(dòng)

，用遠(yuǎn)程水平儀控制的機(jī)動(dòng)機(jī)翼（翅膀）模型被研制，并第一次在風(fēng)洞內(nèi)測試了各項(xiàng)飛行參數(shù)

。

第二個(gè)模型試圖安裝一個(gè)以更快頻率飛行的翅膀

，達(dá)到每秒18次震動(dòng)的速度

。有特色的是，這個(gè)模型采用了可變可調(diào)節(jié)前后兩對機(jī)翼之間相差的裝置

。

研究的中心和長遠(yuǎn)目標(biāo)

，是要研究使用“翅膀”驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)表現(xiàn)，以及與傳統(tǒng)的螺旋推動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)效率的比較等等

。

蒼蠅與仿生

家蠅的特別之處在于它的快速的飛行技術(shù)

，這使得它很難被人類抓住。即使在它的后面也很難接近它

。它設(shè)想到了每一種情況

，非常小心，并能快速移動(dòng)

。那么

，它是怎么做到的呢？

昆蟲學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)

，蒼蠅的后翅退化成一對平衡棒

。當(dāng)它飛行時(shí)，平衡棒以一定的頻率進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)

，可以調(diào)節(jié)翅膀的運(yùn)動(dòng)方向

，是保持蒼蠅身體平衡的導(dǎo)航儀?div id="m50uktp" class="box-center"> ？茖W(xué)家據(jù)此原理研制成一代新型導(dǎo)航儀——振動(dòng)陀螺儀

，大大改進(jìn)了飛機(jī)的飛行性能，可使飛機(jī)自動(dòng)停止危險(xiǎn)的滾翻飛行

，在機(jī)體強(qiáng)烈傾斜時(shí)還能自動(dòng)恢復(fù)平衡

，即使是飛機(jī)在最復(fù)雜的急轉(zhuǎn)彎時(shí)也萬無一失。蒼蠅的復(fù)眼包含4000個(gè)可獨(dú)立成像的單眼

，能看清幾乎360

。范圍內(nèi)的物體。在蠅眼的啟示下

，人們制成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高分辨率照片的蠅眼照像機(jī)

，在軍事、醫(yī)學(xué)

、航空

、航天上被廣泛應(yīng)用。蒼蠅的嗅覺特別靈敏并能對數(shù)十種氣味進(jìn)行快速分析且可立即作出反應(yīng)

?div id="m50uktp" class="box-center"> ？茖W(xué)家根據(jù)蒼蠅嗅覺器官的結(jié)構(gòu)，把各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成電脈沖的方式

，制成了十分靈敏的小型氣體分析儀

，目前已廣泛應(yīng)用于宇宙飛船

、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分，使科研

、生產(chǎn)的安全系數(shù)更為準(zhǔn)確

、可靠。

蜂類與仿生

蜂巢由一個(gè)個(gè)排列整齊的六棱柱形小蜂房組成

，每個(gè)小蜂房的底部由3個(gè)相同的菱形組成

，這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計(jì)算出來的——菱形鈍角109°28’，銳角70°32’完全相同

，是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)

，且容量大、極堅(jiān)固

，令許多專家贊嘆不止

。人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強(qiáng)度大

、重量輕

、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機(jī)

、宇宙飛船

、人造衛(wèi)星等的理想材料。蜜蜂復(fù)眼的每個(gè)單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片

，可利用太陽準(zhǔn)確定位

。科學(xué)家據(jù)此原理研制成功了偏振光導(dǎo)航儀

，早已廣泛用于航海事業(yè)中

。

其它昆蟲與仿生

跳蚤的跳躍本領(lǐng)十分高強(qiáng)，航空專家對此進(jìn)行了大量研究

，英國一飛機(jī)制造公司從其垂直起跳的方式受到啟發(fā)

，成功制造出了一種幾乎能垂直起落的鷂式飛機(jī)?div id="m50uktp" class="box-center"> ，F(xiàn)代電視技術(shù)根據(jù)昆蟲單復(fù)眼的構(gòu)造特點(diǎn)

，造出了大屏幕彩電，又可將一臺(tái)臺(tái)小彩電熒光屏組成一個(gè)大畫面

，且可在同一屏幕上任意位置框出某幾個(gè)特定的小畫面

，既可播映相同的畫面，又可播映不同的畫面

?div id="m50uktp" class="box-center"> ？茖W(xué)家根據(jù)昆蟲復(fù)眼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研制成功的多孔徑光學(xué)系統(tǒng)裝置，更易于搜索到目標(biāo)

，已在國外一些重要武器系統(tǒng)中應(yīng)用

。根據(jù)某些水生昆蟲的組成復(fù)眼的單眼之間相互抑制的原理

，制成的側(cè)抑制電子模型，用于各類攝影系統(tǒng)

，拍出的照片可增強(qiáng)圖像邊緣反差和突出輪廓

，還可用來提高雷達(dá)的顯示靈敏度，也可用于文字和圖片識(shí)別系統(tǒng)的預(yù)處理工作

。美國利用昆蟲復(fù)眼加工信息及定向?qū)Ш皆?div id="m50uktp" class="box-center"> ，研制了具有很大?shí)用價(jià)值的仿昆蟲復(fù)眼尋的末制導(dǎo)導(dǎo)引頭的工程模型。日本利用昆蟲形態(tài)及特性開發(fā)研制了六足機(jī)器人等工學(xué)機(jī)器和建筑物的新構(gòu)造方式

。

未來展望

昆蟲在億萬年的進(jìn)化過程中

，隨著環(huán)境的變遷而逐漸進(jìn)化，都在不同程度地發(fā)展著各自的生存本領(lǐng)

。隨著社會(huì)的發(fā)展

，人們對昆蟲的各種生命活動(dòng)掌握得越來越多，越來越意識(shí)到昆蟲對人類的重要性

，再加上信息技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)新一代生物電子技術(shù)在昆蟲學(xué)上的應(yīng)用

，模擬昆蟲的感應(yīng)能力而研制的檢測物質(zhì)種類和濃度的生物傳感器，參照昆蟲神經(jīng)結(jié)構(gòu)開發(fā)的能夠模仿大腦活動(dòng)的計(jì)算機(jī)等等一系列的生物技術(shù)工程

，將會(huì)由科學(xué)家的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)

，并進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域，昆蟲將會(huì)為人類做出更大的貢獻(xiàn)

本文地址:http://www.mcys1996.com/jiankang/269976.html.

聲明： 我們致力于保護(hù)作者版權(quán)

，注重分享

，被刊用文章因無法核實(shí)真實(shí)出處，未能及時(shí)與作者取得聯(lián)系