自然界有哪些生物是人类的老师( 八 )
从前,在大海中航行的轮船,虽然头是尖尖的,但总是开不快.而有圆圆的大头的鲸,却常常轻而易举地超过海轮.这是什么原因呢?科学家们.仔细研究了鲸,发现它的外形是一种极为理想的“流线体”.而“流线体”在水中受到的阻力是最小的.后来工程师模仿鲸的形体,改进了船体的设计,大大提高了轮船航行的速度.
一个人握住一个鸡蛋使劲地捏,可是无论怎样用力,也不能把鸡蛋捏碎.薄薄的鸡蛋壳怎么这样坚固呢?科学家怀着极大的兴趣研究了这个问题,终于发现薄薄的蛋壳之所以能够承受这么大的压力,是因为它能够把受到的压力均匀地分散到蛋壳的各个部分.建筑师根据这种“薄壳结构”的特点中,设计出许多既轻便又省料的建筑物.人民大会堂和北京火车站以及其他很多著名建筑,屋顶都是这种“薄壳结构”. 苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起来了.
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹.苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到.但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上.
每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞.若有气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑.大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质.因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪.
仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪.这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇.就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报.这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分.
这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体.利用这种原理,还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中.
从萤火虫到人工冷光
自从人类发明了电灯,生活变得方便、丰富多了.但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光,其余大部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼.那么,有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然.
在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光”.
在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类.萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同.萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高.因此,生物光是一种人类理想的光.
科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部.这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成.发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质.在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光.萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程.
早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化.近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素.由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯.由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作.
推荐阅读
- 护士需要考哪些证，护士可以考一些什么证
- 原神：璃月有3个“不起眼的宝箱”，很多老玩家都没找到！
- 券商影子股有哪些，券商影子股是什么意思
- 珍惜时间的谚语有哪些，珍惜时间的俗语10句
- 中药退烧药有哪些，中药最厉害的退热药方
- 建卡需要做哪些检查，建卡全套检查有哪些
- 20世纪科技成就有哪些，了解二十世纪重大科技成就
- 5g关键技术有哪些，5g核心网的关键技术
- 领取生育津贴需要哪些材料，单位申报生育津贴的材料
- 国产爆珠烟有哪些，国内好抽的爆珠烟排行