仿生学的研究内容及发展状况

    仿生学（bionics）是在上个世纪中期才出现的一门新的学科，主要是研究生物系统的结构和性质，以此为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。一直以来人们都在不断尝试把自然界生物的形态和功能通过技术手段的模仿使它为我们的生活服务，但是，直到1960年在全美第一届仿生学讨论会上仿生学才真正产生。仿生学一词是由美国人斯蒂尔根据希腊语“bion”（生命之意）和字尾“ics”（工程技术）组成的。他认为“仿生学是研究以模仿生物系统的方式，或是以具有生物系统特征的方式，或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学。”最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。仿生学的任务就是要研究自然界生物系统的运作原理及它们在漫长的进化过程中所具备的优异能力，并把它模式化，然后应用这些原理去设计和制造新的技术设备。其目的不在于机械的复制每一个细节，而是要分析生物的功能和结构，理解生物系统的工作原理，然后将其应用于未来的设计。

    自古以来，人类都与自然界万物有着紧密的联系。从出土的河姆渡和大汶口文化时期的人类生活器皿中，我们可以看到古代人类的最初创造就是从模仿自然开始的。我国古人通过研究水中鱼的生理特点及前进方式，发明了重要的交通工具——船，人们仿照鱼的胸鳍做成双桨，仿照鱼的尾鳍做成单橹，从而实现了人类在水面上的行走。现代的人们又仿照鱼的表皮的特性设计出了仿生游泳衣，使运动员如鱼得水，大大提高了人在水中前进的速度。我们的生活中也随处可见仿生类的产品，比如模仿人的手制作的“不求人”，你别小看了这不起眼的“不求人”，在皮肤痒的关键时刻它可能解决大问题。

    今天的仿生技术手段已经非常成熟，而且是经得起考验的。因为生物的运作模式非常复杂，要搞清生物系统的运作原理并不是在短时期内能够做出的，经过研究所取得的成果都是经过了无数次错误的试行和论证后才获得的，因此，如今我们所得到的成果能够对我们的仿生行为提供正确的指导，而且不会破坏人们与大自然的和谐共存关系。

    总之，仿生学实现了人类从微观世界的分子模仿到宏观世界的宇宙模仿，为生物学和科学技术之间架起了一座沟通桥梁，解决了许多技术上的难题。当今的科学正朝着一个多种学科相交叉和互相渗透的方向发展，仿生学涉及了多个学科，这样这对生物学的发展也起到了极大的推动作用，通过模拟的方法把对生物的研究理论和实践结合起来使生物科学的研究方法更加准确和有效，内容上也从描述和分析的水平向着缜密和定量的方向不断深化。仿生学在与其它学科的相互渗透和影响下，显示出了强有力的动力，它将大大推动建筑设计和世界整体科学技术的发展。