向生物界学习
人类的生存虽然离不开生物界，但人类却不是被动地依赖于生物，听任大自然的摆布。作为大自然的主人，人类总是在不断地积极主动地认识、改造和利用着生物。人类在长期艰苦卓绝的劳动中，把许多野生动物驯养成了家畜（牛、羊、马、猪等）和家禽（鸡、鸭、鹅等），把大片大片的荒地开垦成良田，又精心培育和种植了农作物，进行辛勤耕耘、防病治虫。人类用勤劳的双手不断地改善着自己的生活环境和生活条件。
正如伟大导师恩格斯所指出的那样：“动物仅仅利用外部自然界，简单地用自己的存在在自然界中引起改变；而人则通过他所作出的改变来使自然界为自己的目的服务，来支配自然界。”
人类是大自然的主人，这并不是说人在所有的方面都高于一切生物。
从身体条件来看，人比许多动物都差。在力气上，人比不上和他身体同样大小的大多数动物。和动物相比，人的走路显得格外笨拙，人跑不过鹿、狗和兔子，跑不过其他许多动物。
在看东西、听声音、嗅气味等感觉能力上，人也只能甘败下风，比许多动物确实差得很远。
当想到许多生物的身体在进化过程中所获得的完美结构和具有的特殊本领时，人们更不能不为之赞叹。鱼儿和许多水生生物游得那么棒；鸟儿和有翅昆虫飞得那样美；冬眠的刺猬可以睡上二百多天，不吃也不喝；蝙蝠不用眼睛，什么都能“看”得见；秋去春来的小燕子，长途飞行几千里，可它从来不迷路……单纯作为活的有机体来看，人类可能是地球上没有什么特色的平常的物种。人类之所以能够成为地球的主人，仅仅因为受惠于高度发达的大脑。靠着智慧的头脑和灵巧的双手，人们制造出种种工具，借以延伸自己身体各部分的机能，弥补机体条件的不足。人类在制造工具的过程中，不但利用了所掌握的科学知识与技术，而且也从奇异的生物界得到了许多有益的启示，向生物界学习到了许多东西。
据传说，我国古代的著名工匠鲁班，上山砍伐树木时，被丝茅草拉破了手。他觉得很奇怪，一棵小草怎么会这样厉害？
经过仔细观察，他发现丝茅草叶子的边缘上长有许多锋利的细齿。正是由此得到启示，鲁班发明了木工用的锯子。
据推测，古代木船的发明，是从鱼类的游泳得到了直接的启示。古人们看到鱼儿在水中游，就千方百计地去模仿。先是用木材仿照鱼体的纺锤形状做成船身，继而又仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成了划船的工具——双桨和单橹。
在飞机的发明过程中，人们也曾经向虫鸟的飞行学到了极为有用的东西。很多年以前，一些科学家根据对鸟类翅膀的研究，为飞机设计的一种机翼曲线，几乎与现代飞机的机翼曲线完全相同。
到了近代，特别是二十世纪中期，随着科学技术的蓬勃发展，使人们对生物界的认识深入了一大步。生物界所具有的精确可靠的定向、导航、探测、控制调节、能量转换、信息处理、生物合成、结构力学和流体力学等生物系统的新型机能原理，使工程技术人员的耳目为之一新。许多部门的工程师们开始积极主动地带着技术设计中的难题，到生物界中去寻找答案。
生物学家们也开始有意识地为技术部门提供有价值的研究成果。这样，就在生物科学与工程技术两门学科的相互渗透、紧密结合的基础上，产生了一门新的边缘科学——仿生学。
仿生学，是一门模仿生物的特殊本领、利用生物系统的结构和功能原理来建造机器和其他技术系统的科学。在现代，人们正在以仿生学作武器，探索生物世界的奥秘，向生物界这个巨大的综合博物馆搜寻着几乎是无所不有的技术设计蓝图。
生物与仿生
种类繁多的生物，经过漫长的进化和自然选择，形成极其精巧的结构和完善的本领。例如：
小小的螳螂在二十分之一秒的瞬间，便能计算出飞掠眼前的昆虫的速度、距离与方向、一举捕获。这使得现代化的火炮跟踪系统相形见绌。海豚游泳时速每小时七十至一百多公里，远远超过了现代化潜艇的航速。人们赞叹着、羡慕着……很早很早的时候，人类就把注意的目光投向了生物界。
四千多年前，我国古代劳动人民模仿鱼的体形造船；模仿鱼鳍和尾的摆动制作了桨、橹和舵；模仿遇风而转的飞蓬草发明了轮子。相传，两千三百多年前，战国墨子曾带领弟子制成一只叫做“竹（音却què）”或“木鸢（音冤yuān）”
的“会飞的木鸟”。有人说这只木鸟为春秋时代著名工匠鲁班所作。据说在东汉时期，我国杰出科学家张衡也制成一架装有“机关”的“木雕”，能飞数里。四百多年前，意大利著名科学家、艺术家达·芬奇，根据对蝙蝠飞行的观察与研究，设计了一种象人那样大小的“扑翼机”，试图用人脚蹬力扑动双翅而飞行。人类几千年来梦寐以求的飞天，终于在1903年飞机的发明而得以实现。这些都是人们仿生的实例。
自从詹姆士·瓦特发明蒸汽机引起第一次工业革命的浪潮后，各式各样的机器如雨后春笋，层出不穷，科学技术发展突飞猛进。到本世纪中期，人们所创造的自动化技术装置日显繁杂宠大，造价高昂，其动能、效率和可靠性远远满足不了日新月异的工农业、医学的发展，特别是航天航海和高度现代化战争的需求。人们又在不停地探索着、开拓着。
当然，人类是聪明的。每当某种技术发展到“山重水复疑无路”的境地时，人类往往自主地向生物学习，闯出一条新路子而到达“柳暗花明又一村。”上述人类古代仿生的例子只不过是简单的模拟。而随着科技的发展与生物功能的不断启示，使得工程技术科学和生物科学迅速地接近并迅速地结合，一门崭新的边缘学科——仿生学诞生了。
仿生学作为一门新兴的独立的科学是在1960年9月在美国召开的第一届仿生学会议上正式诞生的。仿生学的符号是非常形象化的、用数字积分符号将一把解剖刀和一个电烙铁连在一起。这个符号清楚地表明：仿生学是生物学、数学和工程技术科学之间的边缘科学，它研究生物系统各式各样的结构性质、优异特征以及产生这些特征的原理，采用模拟的手段改善和创造更新的机械、仪器、建设结构和工艺过程。
仿生学既是一门边缘学科，也是一门综合性的科学。它首先根据生产实际中遇到的技术难题，来研究生物某方面的结构或功能，此即生物原型的探讨。第二步是将研究所得的生物学资料，进行由此及彼由表及里和去粗取精的数学综合分析，找出它们之间内涵与联系，建立数学模型。第三步是将有益的生物原理应用于工程技术中，仿生只是手段，而创新才是目的。相反，人们在建成和改进了技术装置，大大提高了技术效能与科研能力的同时，又可在仿生模拟过程中进一步探讨生命的规律，促进生物科学的突飞猛进。
仿生新材料：生物钢
蛛丝是庞大的生物聚合物——天然生物材料（珍珠、贝壳、天然骨等）中的一员。天然生物材料所具有的优良综合性能，是人工合成材料迄今仍难以达到的。对天然生物材料的结构、性能及生长机理的研究，以及在工程上进行复制，是材料科学的重大前沿课题。
美国投入很大力量开展这顶研究工作，已取得许多重要成果。如世界最大的化学工业公司——杜邦公司的科学家，已经开发成功利用人造基因制造有蜘蛛丝特性（包括结构、强度、化学性能）的蛋白质高分子。杜邦公司的生物化学家罗伯特·道斯琪领导的研究小组，取出蜘蛛的产丝腺体，察看它们制造蜘蛛丝的蛋白质代码，在此基础上生成人工合成基因。将这种人造基因移植至酵母或细菌中，便生长出一种球状材料。将这种合成蛋白质溶解在一种溶剂中，利用类似于蛛吐丝的纺织技术把合成蛋白制成纤维。这种新型合成纤维比尼龙和其它现有产品强度更高，更具弹性和耐磨性，而且重量更轻，所以在飞机、人造卫星等航空航天领域大有用武之地。
加拿大魁北克的科学家将人工合成的蜘蛛蛋白质的基因植入山羊的乳腺细胞，基因被改变的山羊产的奶里就含有蜘蛛丝的蛋白质了。加拿大Nexia生物技术公司总裁杰夫·特纳说，这种蛋白质能制造出轻得令人难以置信的织物。这种织物强度足以挡住子弹。
这种被称之为“生物钢”的比钢铁还硬的材料，还能用来建筑超轻重量的悬索桥，制造永不生锈的坚固车辆以及永不会穿坏的鞋子和耐穿的衣服。生物化学家们认为，“生物钢”的使用范围几乎是无限的，它是一种在任何方面都优于石油化学产品的生物材料。
奇妙的电流
你听到过这样的故事吗？一个远洋捕捞作业船队，开到东海渔区赶鱼汛。在一次排除水下故障时，检修人员刚刚潜到水底，无意间触到了什么东西，突然四肢麻木、浑身战栗起来。
他们百思不得其解，不知碰到了什么怪事。还是当地的渔民解除了他们的疑惑，告诉他们那是栖居在海底的一种鱼在作怪。这种鱼叫做电鳐，能够放电，那位检修人员在水下就是受了它的电击。事也凑巧，他们不久就捕到了一条电鳐。那家伙二尺来长，身子扁平，长着一条肉滚滚的长尾巴，活象一把大蒲扇。
能够放电的鱼，人们把它们统称为“电鱼”。目前，已经发现有500多种电鱼。放电是电鱼的电击武器，可用来自卫或捕食。有一种生活在非洲的电鲶，能够产生350伏的放电电压，可以击死小鱼，也可将人畜击昏。北大西洋的巨电鳐，则能产生60伏、50安的电脉冲，功率高达3鸈，足以电死一条大鱼。中南美洲的电鳗，是电鱼中发电电压最高的，可以达到800多伏。
也许有人会说，一条欢蹦乱跳的活鱼，怎么能够放电呢？
从身体里往外放电，不是把自己也给电着了吗？
原来，在电鱼的体内长有奇特的发电器官，正是这种器官向体外发放出了很高的电压。各种电鱼发电器官的位置和形状不尽相同。电鳗的发电器官分布在尾部脊椎骨两侧的肌肉中，呈长菱形。电鳐的发电器官则排列在腹面两侧，形似两个扁平的肾脏。电鱼的发电器官，都是由许多叫做“电板”的盘形细胞组成的。电鳐的电器官里面共有200万个电板。电鲶的电板数更多，有500万个。这些电板都浸润在细胞外面的胶质中。由于胶质可以起到绝缘作用，所以电鱼的发电器官发出的电才不会使它自身触电。电鱼的每个电板，都能产生一定的电压，例如电鳗的一个电板的电压是0.15伏。由于电板数目很多，所以电鱼能够产生强烈的放电。
人们很早就发现了电鱼的放电现象，据历史记载，古罗马人就已经利用电鳐的电击治疗精神病了。我们可以作这样的设想：随着现代科学技术的不断发展，在研究电鱼的过程中，人们可能还会得到不少新的启示和帮助呢！
现在，科学家们已经在广泛地使“生物电”这个词儿了。
因为科学研究已经发现，除了电鱼能发生强烈的电流以外，世界上的一切动物体都能产生微弱的电流。这种由生物体产生的电，就叫做生物电。生物电不是可有可无的，假如离开了它，世界上的一切动物也就不会存在了。
到医院去看病，为着诊断心脏是否有病，常常要做心电图。心电图就是在身体表面记录到的心脏发出的生物电。心脏在跳动时，不仅能够产生生物电，这种生物电还会传导到身体表面（这时的电压为1～2毫伏）。我们的大脑，也能产生生物电，叫做脑电，输出的电压有0.02～0.1毫伏。
同样，脑电可以用固定在头皮上的电极引出、用专门的仪器（脑电仪）记录下来。和心电图一样，脑电图也已经成为大脑疾病诊断的常规方法。一切动物也都能产生心电和脑电。
珍奇的角怪
我省崇安角怪，中文学名“崇安髭蟾”，是和青蛙、蟾蜍同类的两栖动物。世界其它地方尚未发现。它有三个奇异的特点：一是雄体上唇两边近口处有一对坚硬的黑色角刺，有时还具有三个、四个角刺。二是角怪眼睛巩膜上半部呈黄绿色，下半部呈蓝紫色，瞳孔是纵置状的，象猫眼一样能随光线强弱而扩大或缩小。三是繁殖习性与一般蛙类迥异：它不是春夏产卵当年发育为成体，而是秋冬产卵，在水温8-12℃的溪流中经一个月左右孵化成蝌蚪，再经两个冬季方能变为成体。
由于胚胎发育慢，蝌蚪阶段长，受敌害威胁大，故繁殖慢，留下不多。
南美洲的毒箭蛙
在南美洲的厄瓜多尔、哥伦比亚等国的热带雨林中，人们已经发现了135种毒箭蛙。其中的50多种毒箭蛙皮肤上的毒素，是世界上最烈性的毒药。生活在热带雨林中的土著人，制作打猎用的毒箭时，只需用箭头在毒箭蛙身上擦几下，射中的猎物就必死无疑了。箭头上的毒性可以保持一年以上。毒箭蛙也由此而得名。毒箭蛙的个头一般都很小从2厘米到10厘米不等，但它们都有一个共同的特征：身上都披着艳丽的色彩。这是毒箭蛙在用醒目的颜色警告自己的敌人：别靠近我，不然就会丧命。这也印证了生物学家的一句话：大自然的动植物中，最美丽的往往也是最毒的。毒箭蛙的繁殖很不容易。雌蛙每次在蕨类植物的叶片中心，产孵10多个，只有少数几个能孵出蝌蝌来。再加上人类的捕杀，近年来，毒箭蛙的数量变得越来越少。毒箭蛙的毒素中含有镇痛作用的化学物质，效果是吗啡的200倍。迄今为止，科学家已从毒箭蛙的毒素中分离出300多种生物碱。目前，科学家还在进行人工繁殖和提取毒素的实验，毒箭蛙为人类的医学作贡献。
苍蝇的过与“功”
苍蝇，是传染伤寒、痢疾等疾病的“罪犯”，是一种人人讨厌的害虫。哪里脏它就往哪里钻，粪便、脓血、臭鱼烂虾是它的美味，传播病菌是它的老本行。
在一个夏季里，苍蝇可以繁殖四至六代，最高记录可以繁殖十五代。也就是说，一对苍蝇在一个夏季就可以有子子孙孙五十亿到六十亿亿个（如果都能成活的话）。每一只苍蝇的身上带有六百万个细菌，而它的肠胃中还有细菌两千八百万个。由这些数字，我们不难看出苍蝇对人的危害程度。这也正是为什么我们一定要消灭苍蝇的原因所在。在人们的头脑中早已形成了一个概念：苍蝇是个一无是处的家伙！
然而，你知道吗？随着现代科学技术的发展，科学家们却看到苍蝇也大有可取之处。人们效法苍蝇的特殊本领，已经制成了性能优异的新型技术系统，造福于人类。
无论哪里有脏东西，苍蝇总能毫不费力地找到它，这是为什么呢？
原来，苍蝇具有极其灵敏的嗅觉，它不但能闻到从很远的地方飘来的少量物质分子的气味，而且能够顺着气味的来踪，飞向发味物质。更奇特的是，只要有一只苍蝇发现了臭气烘烘的“美味”，它的身体就会马上释放出一种极少量的特殊气味物质，以召集它的同类们前来会餐。
