每日科技名词|仿生学

仿生学

bionics,bioinspiration,biomimetics

定义:通过研究生物系统的工作原理以寻求启发,解决工程技术上面临的类似问题的学科。

学科:生物物理学_生物控制论_仿生学

相关名词:海洋仿生学 纳米仿生学 生物转化

来源:全国科学技术名词审定委员会

【延伸阅读】

仿生学,顾名思义就是模仿生物的学科。“师法自然”的思想自古有之,例如模仿浮木作舟,模仿鱼鳍作桨,鲁班被草叶割伤而创造锯子,诸葛亮发明木牛流马等。模仿鸟儿飞天的梦想更是贯穿古今中外,从希腊神话的代达罗斯、伊卡洛斯用蜡和羽毛作羽翼飞离克里特岛,到《墨子》中“公输子削竹木以为鹊,成而飞之,三日不下”,再到达芬奇手稿中模仿鸟儿的扑翼飞行器,仿生的思想无处不在。

1960年,美国空军召开了第一届仿生学讨论会,标志着现代仿生学的诞生。会上,斯蒂尔(Jack Ellwood Steel)少校将这一学科命名为Bionics,前缀“bio-”表示“生命的”,后缀“-ics”表示“科学”。1963年,我国将Bionics译为“仿生学”。

斯蒂尔认为,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、亦或是以类似于生物系统方式工作的系统的学科。大家可以理解为:仿生学是通过研究生物系统的工作原理以寻求启发,从而解决工程技术上面临的类似问题的学科。它研究的是生物体的结构、功能、行为及其调控机制,解决的是工程技术中的设计理念、工作原理和系统构成。

仿生学是生命科学与机械、材料、信息、能源等工程技术学科相结合的交叉学科,是生物和工程技术的“桥梁”。仿生学的标志十分有趣而形象:一个积分符号,把解剖刀和电烙铁串在一起。这一标志既体现了过程——积分的上下限代表了起点和终点,即从解剖刀(生命科学)到电烙铁(工程技术),又体现了结果——积分后的结果就是仿生学,充分表现了仿生学交叉融合的特点。

仿生学的研究内容非常丰富。从研究对象上可以分为:结构仿生,如贝壳、龟壳内部的微结构和“鸟巢”、悉尼歌剧院的宏观结构;运动仿生,如仿人或动物的走跑跳飞游等运动;功能仿生,如蝙蝠定位、蛇热成像、信鸽导航等各种功能;控制仿生,如人工神经网络。此外,从交叉学科上也可以分为物理学(包括力热声光电磁)、化学(生物体内的化学反应)、信息和控制科学(人类的神经系统)等。

物竞天择,适者生存。自然万物经过数十亿年进化得到的先进的结构与功能是我们仿生的基石和道标,仿生学的发展也趋于综合化、多样化与智能化,这门学科已经并且还会继续对我们的生产和生活作出积极的、重大的贡献。

(0)

相关推荐

  • 薛永武:人才开发需要创新思维的多极开发(下)

    开启人才教育的新视野 点击题目下方蓝字关注 薛说人才 六.梦境与人才开发 梦是人类心理现象之一,对于创新思维也很有启迪.现代科学证明,人类做梦与正常的思维所运用的是完全不同的两个神经系统.梦是一种不随 ...

  • 本的妻子机器人,为何会吸引年轻人?日本为何发展仿生机器人?

    文/思思 青春期的羞涩男生,如果能有一款温顺体贴的"女"机器人陪伴自己成长,那绝对是一场美丽的青春,甚至可以超越哆啦A梦. 在日本,众多人工智能专家都执着于仿真机器人的研究,机器人 ...

  • 薛永武:自然美为企业生产设计提供了创意和模型

    人才教育的新视野 大自然的美丰富多彩.琳琅满目.异彩纷呈.数不胜数,这些自然美不仅能够直接激发人们产生审美的享受和愉悦,而且还能够为企业生产设计提供创意和模型,成为发展经济的重要维度.特别是审美文化的 ...

  • 薛永武:自然美为人才创造提供灵感源泉

    人才教育的新视野 从现代仿生学的角度来看,自然界各种物种的内在生命构造之美对于人才开发具有重要的启示.在人类与大自然的关系史上,自然界的生生不息符合各种物种的内在发展规律,也体现了物种特有的内在结构. ...

  • 2017考研报名啦!这些机器人研究所大牛你最想考哪所?

    相信每一个考研人在准备考研开始阶段已经选择好了目标院校,而网上报名则是将这个目标院校彻底确定下来.伴随着人工智能和机器人热的持续升温,相信考研学子们对机器人类院校的选择也会越来越多,特别是今年以来,机 ...

  • 仿生科学与工程专业培养方案

    仿生学师法自然,是科技创新永恒的源动力.吉林大学"仿生科学与工程"一级学科在国内外具有重要的战略地位.历经陈秉聪和任露泉两代院士卓越的工作,形成了以国家级(3个)和省部级(5个)研 ...

  • 盘点:不用空调的恒温建筑 源于仿生学科技

    [导读]从诞生于这个宇宙的第一天起,各种生物就不得不面临着这个错综复杂而又瞬息万变的生存环境,他们为了生存不断的接受挑战,并运用独一无二的策略去化解危机.也就是说,即使是面临同一问题,不同的生物也会有 ...

  • 2020本科新专业目录部分新增专业概况

    数字经济--隶属经济学类 数字经济作为经济学概念的数字经济是人类通过大数据(数字化的知识与信息)的识别-选择-过滤-存储-使用,引导.实现资源的快速优化配置与再生.实现经济高质量发展的经济形态.数字经 ...

  • “超级仿生”的中华文明

    早在地球上出现人类之前,各种生物已在大自然中生活了亿万年,在它们为生存而斗争的长期进化中,获得了与大自然相适应的能力.生物学的研究可以说明,生物在进化过程中形成的极其精确和完善的机制,使它们具备了适应 ...

  • 每日科技名词|孤子

    孤子 soliton 定义:在1个体系中可以恒定速度进行传播的定域激发,而不改变其形态的准粒子. 学科:化学_物理化学_光化学 相关名词:空间孤子 拓扑孤子 色散调控孤子 孤子激光器 来源:全国科学技 ...

  • 每日科技名词|遗忘曲线

    遗忘曲线 forgetting curve 又称:保持曲线 定义:由艾宾豪斯(H.Ebbinghaus)在记忆研究中发现的记录遗忘发展进程的曲线.反映记忆保持量随时间而变化的一般规律.即识记后最初一段 ...

  • 每日科技名词|混沌

    混沌 chaos 定义:确定性非线性系统表现出的貌似随机的长期行为,对初始条件极端敏感,初始条件的微小差异会引起系统的长期行为产生很大变化,由此不可能预测这种行为的长期状态.混沌行为在相空间会表现出分 ...

  • 每日科技名词|金融科技

    金融科技 financial technology 定义:金融科技是技术驱动的金融创新,是指运用大数据.云计算.人工智能等新兴前沿技术对传统金融服务或业务进行改造和创新所产生的新兴金融产品.金融服务或 ...

  • 每日科技名词|抽水蓄能电站

    定义:利用电力系统中多余电能,把下池(高程低的水库)内的水抽到上池(高程高的水库)内,以位能方式蓄存,待系统需用电时,再从上池放水至下池发电的水电站. 学科:电力_水力发电 相关名词:蓄能 电网调峰 ...

  • 每日科技名词|急性胰腺炎

    急性胰腺炎 acute pancreatitis 定义:各种原因导致的胰腺的急性炎症.主要发病因素为胆道疾病和酗酒.依据病理形态和病变的严重程度分为急性水肿型胰腺炎和急性出血坏死型胰腺炎. 学科:病理 ...

  • 每日科技名词|幽门螺杆菌

    幽门螺杆菌 Helicobacter pylori 定义:螺杆菌属中最重要的菌种.是引起慢性胃炎.消化性溃疡及胃黏膜相关淋巴样组织淋巴瘤的最主要病原体,也是胃癌发生的重要诱因之一. 学科:感染病学_病 ...

  • 每日科技名词|颈动脉狭窄

    颈动脉狭窄 carotid artery stenosis 定义:因动脉粥样硬化.血栓形成,或者外伤所引起颈动脉部分或完全性阻塞.常发生在颈总动脉分叉处及颈内动脉的起始部位. 学科:核医学_临床核医学 ...

  • 每日科技名词|抗氧化剂

    抗氧化剂 antioxidant 定义:一种能延长油品氧化反应的诱导期.减缓油品氧化速度.延长油品使用寿命的抑制剂. 学科:食品科学技术_食品科学_食品添加剂与配料_食品添加剂 相关名词:食品添加剂 ...