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1 我们要树立人生目标，这样我们才知道生活的 航向 ，才能懂得生活还有新的追求。但是比树立目标重要的是用行动去实现所谓的目标，只有下定决心，历经学习，奋斗，成长这些不断的行动，才有资格摘下成功的甜美果实。

2 对于没有 航向 的船来讲，任何风都不是顺风。

3 书是 航向 夫际广阔生活的船只。

4 人生是一次航行，它的 航向 是家。

5 在风浪中，船只很容易偏离 航向 。

6 当哥伦布发现美洲的时候，他知道他 航向 何处吗？他的目标只是前进。他自己就是目标，逼着他向前走。

7 只听裁判一声令下，顷刻间，万帆齐发，乘风破浪 航向 彼岸去。

8 人生没有那么多的公平可言。偏转一下你的 航向 ，逆风就会成为顺风。刻苦努力，坚持不懈，最终耀眼的太阳就会跑到你的身后。你生活的起点并不是那么重要，重要的是最后你抵达了哪里。

9 谨慎的航海员在出航前，会研究 航向 ，记录的灯塔的位置，以便对各种可能出现的情况做到有备无患。

10 船长扭转船舵，改变了 航向 。

11 基于简化的动力学模型，分别设计了航速、 航向 、纵倾和深度控制器，并进行了计算机仿真研究。

12 同时,陀螺,里程表等也将目标的 航向 信息和运行距离结果通过串口传到计算机.

13 书就像一把钥匙，开启了智慧的大门；书就像灯塔，为迷途的船只指引 航向 ；书就像启明星，照亮了前方的路！

14 追忆似水年华，描述师生情深，在那青涩的年代，是；老师郑重的嘱托为我们纠正了偏离的 航向 ，是老师坚实的双手拖起我们灿烂的明天。

15 雨像是跳进了河里，逐着水流的旋涡在转，卷起了千堆雪，上演了一幕赤壁大战，杨树凋落了叶，一张张如小舟在顺流和逆流，有了一种 航向 却在风雨中交战。没有硝烟，蜻蜓早就飞走了，小荷才露尖尖角，等着立上头。

16 人生是一次航行。航行中必然遇到从各个方面袭来的劲风，然而每一阵风都会加快你的航速。只要你稳住航舵，即使是暴风雨，也不会使你偏离 航向 。

17 理想就象星星，我们永远到不了那里，但是象水手一样，我们用它们指引 航向 。

18 在黑暗中，即使是一线微光，也常常能使航手找到北极星而修正他的 航向 。

19 感恩在困境中帮助过你的人，是他们让你坚定了信念。感恩在顺境中忠言提醒你的人，是他们帮你校正了 航向 。感恩污蔑你的人，是他们让你知道正人先正己。

20 心灵烙印着母亲的爱，成长寄存着母亲的牵挂，行程链接着母亲的思念。母亲是回家的渴望，母亲是心灵的 航向 。愿天下母亲节日快乐！

21 如果我是一朵花儿，父爱则是培育这朵花的土壤；如果我是一条船，父爱则是引导我 航向 的舵；如果我是一只风筝，父爱在是牵引我的那根绳。

22 小心注意危险和风险和危险性的航海员在出航前，会研究 航向 ，记录的灯塔的位置，以便对各种怀疑也许能够涌现的状况做到有备无患。

23 生活是一条长河奔腾不息淘尽人间善恶；生活是一首启锚的航船确定了 航向 便不再畏惧狂风恶浪；生活是一幕人人皆可做主角的戏剧你刚舞罢他登场尽显风流。

24 这个世界从不缺乏有才能的人，但缺少有精神的人。生活是没有路标的单程轮回，固守心的 航向 ，需要非凡的勇气。以微笑驾驭人生之舟，愿你收获一路精彩！

25 天蓝蓝，秋草香，您是我心中的天堂；水清清，秋叶黄，您是我儿时的 航向 ；学生闹，您慈祥，您是我永远的榜样；讲台小，爱飞扬，对您的祝福永流淌！老师，您辛苦了！

26 通过理论计算，定量地研究了小型无副翼电动无人机的横 航向 操稳特性，对不同机翼上反角和垂尾面积进行了横航向模态特性计算与分析。

27 因为目标高远，才有鹰击长空；因为对岸期盼，才有蝴蝶飞沧海；因为有你鼓励，才有我努力拼搏；国际民航日，让我们找准自己的 航向 ，为美好的明天努力！

28 通过建立反潜机的方形、扇形和螺旋线形应召搜索模型，分析讨论了潜艇航速和 航向 的变化对吊放声纳搜索概率的影响，并进行了仿真比较。

29 用关爱的心点亮无光的世界，用真诚的行动帮扶残肢的朋友，用手语指点无声群体的迷途 航向 ，用信念爱心插上飞翔的隐形翅膀。全国助残日：伸出你的手，献出你的爱，帮扶残疾患，同走精。

30 为自己的人生树立正确的航标，踏上奋斗的航程，走上拼搏的航道，留下进取的航迹，保持努力的航行，朝着胜利的 航向 进发，7月11日航海日，愿你一切顺利，早日到达成功彼岸。

31 罗盘 航向 或罗盘航线。未修正磁偏转或磁变。

32 少了横杠指明的平滑函数，软件就把速率的正规变分视为严重情况，自然就导致了错误修正，将火箭引导偏离了 航向 。

33 在失去 航向 的绝望中,在寻求精神食粮的过程中,他想到了宗教.

34 党旗镌刻您拼搏，党徵闪耀您光芒，党章诉说您衷肠，党纲描绘您梦想。您如明灯指引 航向 ，您如太阳灿烂明亮。七一将到，祈愿党引领华夏再创辉煌！

35 俗语说：打铁还需本身硬，俗语又说：干活不由东，累死也无功。朋友看来努力是一个方面，正确的方向也很重要，你找到自己正确的 航向 了吗？

36 带着梦想在蓝天飞翔，把握好理想的 航向 。将快乐与白云分享，把烦恼抛向脑后方。顺利到达幸福的飞机场，我的祝福也来到你的身旁。国际民航日，祝你生活顺利，神采飞扬！

37 迎接七一厚礼献，发射神十太空翔。党的光辉来照耀，科技强国威力显。祖国人民同心前，团结和谐建国忙。党的领班指 航向 ，国泰民安高歌赞。祝党辉永耀！

38 爱心的烛光可以照亮黑暗的世界，真诚的双手可以指引迷茫的 航向 ，温暖的拥抱可以驱赶寂寞和无助.全国助残日，献出爱心温暖世界，伸出双手温暖人心.

39 解决一追二问题的方法共讨论了三种：初始角的平分线 航向 法、瞬时角的平分线航向法、中点轨迹法。给出了确定性的数学模型、以及选代计算方法。

40 拖船改变 航向 ，将布兰特史帕尔储油平台拖往挪威一峡湾的海港，等待后续的处置决定。

41 针对测量船惯导系统水平及 航向 精度检测需求，提出了采用卡尔曼滤波技术解算惯导水平偏差的新方法。

42 空管这时用哀求的语气要求均瑶配合，右转至230 航向 避让。均瑶同样拒绝，并且坚持继续着陆。

43 显示实时的态度，速度，高度，目前航点， 航向 ，距离下一个航点，等。

44 回首历经过往，一年充实奔忙，圣诞意犹未尽，元旦接着登场，同贺共度双节，场面喜气洋洋，新年启动 航向 ，祝你好运连连，愿你好事成双。

45 临近方位标度盘有一个方向标志，需要对着方位标度盘外部边缘来读取所指示的选定 航向 。

46 神州震荡风雷激，喜见金瓯建党旗。马列真知指 航向 ，朱毛胆剑救时危。雄心喝令山河变，壮志医平日月亏。四化宏图惊世界，八旬华诞颂新诗！

47 一般认为，在巡航状态下编队中的所有目标以同样的速度和 航向 匀速运动。

48 船在逆风中改变 航向 驶往那个海岛.

49 此后两个世纪过去了，历史的潮流在很多方面拨正了我们两国关系的 航向 。

50 除了这些，就是星际飞行器操纵员们，各种声嘶力竭的喊叫：“快，赶快修正 航向 ，我们正陷入陀螺旋转中！

51 船改变 航向 逆风而行。

52 本论文研究DSP在捷联 航向 姿态参考系统中的应用,设计了相应的软硬件系统.

53 这就好像两艘大船的船长花费宝贵的时间争论什么事最后的工具区掌控 航向 ，最终导致两船相撞了。

54 当然，筏子和船或游艇不同，它们有更强的控制 航向 的能力。但是每天早上醒来时，我们发现筏子飘到了更加偏远的东北方向，而丝毫没有朝西南方向前进一步，确实让人伤感。

55 由于不确定当地的情况，埃里克松的探险队沿着加拿大的拉布拉多海岸线，继续向南 航向 至他们称之为“马克兰”或“森林之地”。

56 理想就像是星星，我们永远不可能到达，但我们像水手一样，用它们指引 航向 。

57 飞机直冲着那座山飞过去,在最后一刻猛然掉转了 航向 .

58 给出了一种高精度的磁罗经 航向 系统，应用神经网络进行剩余自差的自动校正。

59 惯性导航平台存在 航向 效应，对自对准精度影响较大。

60 幻想曲:是的.我也将改变 航向 以远离暴风圈.通话完毕.

61 针对水下运载器导航系统中电子罗盘安装误差角及不同地域磁偏角的不确定性，提出了利用船位推算位置误差对 航向 误差角进行补偿的方法。

62 以某型号导弹为例，利用这种新颖的平行接近法理想约束方程，进行了 航向 自导回路的数字仿真，得到令人满意的结果。

63 方向舵:一种铰接于船尾的垂直板,用来控制 航向 .

64 你，是我的拐杖，让我倒下后，有撑起来的力量；你，是我的 航向 灯，让我迷茫时，有准确的前进方向；感恩节到了，衷心的祝愿与问候送上，朋友，谢谢你！祝你成功在望，快乐健康！

65 他是暗中的舵,掌控着整个程家的 航向 。经过了相遇和隐忍,挣扎和努力,他最终还是没能拥有她。金京南

66 日已暮，没有赞赏、鼓掌，路在安静之中展开，辽阔且平坦。纵的缕线是纬，横的是经，这经纬之间，还有青翠的绿茵是带路的浪，引迷津的舟子，一步步 航向 巍峨的圣殿。简?

67 大海行船莫偏航线，平地走路切莫等闲，看清 航向 认清路，不教迷雾遮望眼，站得高看得远，心明眼亮永向前，心胸阔意志坚，要为人生写新篇。

68 母亲，在迷惘时，苦苦规劝，让我柳暗花明又一村。母亲，在跌倒时，鼓励声声，为我前行指明 航向 ；母亲节到了，祝母亲快乐无比、幸福无比、健康无比。

69 补天阙，挺直了不屈的脊梁；求解放，背负起民族的希望；拨乱流，指引着幸福的 航向 ；铸梦想，闪耀出复兴的光芒。建党节，祝福党永远辉煌！

70 通常放置在标准惯性参考系统中，陀螺仪能够使设备在瞬间建立精确的 航向 ，而不使用磁通阀或者磁力计。

71 理论就像一扇窗，我们通过它们看到真理，但是它们也把我们同真理隔开。梦想就像星星，我们永远到不了那里，但是又像灯塔一样，我们用它指引 航向 。胡鳕

72 采用遗传算法对 航向 保持自动操舵仪控制参数进行在线优化。

73 这是第一次，我惊觉到自己生命 航向 的改变幅度。

74 船舶应尽可避免穿越通航分道，但如不得不穿越时，应尽可能用与分道的船舶总流向成直角的 航向 穿越。

75 轮船有航程，民航有航班，理想有航标，人生有 航向 。国际民航日，送你一架“一生平安”号飞机，愿你：幸福起航，快乐高飞，时时吉祥，分分好运，秒秒开心！

76 主要内容包括横 航向 模态特性、滚转速率振荡和侧滑幅值特性。

77 能划着双体船 航向 海洋，这是我此行最难忘的亲体验。随着风向，自由自在的航行至公海，同时拥有一道漂亮的双彩虹为背景。

78 磁 航向 测量系统是一种利用地球磁场测量航向的系统.

79 对此，在上述模糊自动舵中增加积分控制功能，提出了两种船舶 航向 模糊PID自动舵控制算法，分别对航向偏差和舵角进行积分。

80 研究攻潜策略实质是确定最优投雷点，即直升机的最优接近 航向 和投雷时刻。

81 该设备以电视跟踪和测量为基础，主要用于测量船执行海上卫星测控任务和校飞时提供精确的 航向 数据。

82 磁 航向 ，修正了磁偏转但未修正磁变，也就是相对于地球的北磁极的航向。

83 建党九十载辉煌，它永载史册，悠悠九十载，见证了您的足迹；九十年前，您历经沧桑，驶出胜利的 航向 ；九十年来，您乘风破浪，抒写美丽的华章。

84 单行鱼贯阵就是各小队和全队按着首舰的 航向 和航速鱼贯跟进,各舰之间直距保持400码,即约2链。

85 不管被世事整得多么面目皆非,拿起他的书,立即舒坦,好似断线风筝又复归了 航向 。

86 为了生存和理想,乱世中,众多英雄人物各显身手,鹿死谁手,拭目以待,国家和民族的命运会不会偏离历史的 航向 呢。

87 据三十八岁的获救渔船船长颜永武说,二十四日深夜十二时渔船在作业后返航时偏离 航向 ,船艏在北导堤搁浅,艏舱大量进水,导致船体严重倾斜,非常危险。

88 1969年3月6日,埃塞克斯号 航向 波士顿预备退役,6月30日,服役多年的埃塞克斯号终于退役,并于1973年6月1日正式除籍。

89 今年解放军就能自行反向而行,代表北海舰队不但已能在寒冷地带进行海上作战,而且对日本周边水道及 航向 也了如指掌。

90 火车不履轨道而翻,船脱离 航向 而触礁,人不守纪就会犯错误。

91 目前看起来是飞机即将在图尔坎机场降落时,由于大雨和浓雾导致能见度下降而偏离 航向 ,飞入安第斯的群山中,撞上火山而爆炸。

92 长岛海寇的一艘哨船在海边划过一个弧形,流畅的一掠而过,却是在打探岸上的情形,而后船队没有在此登陆,径直 航向 了十几里外的芝罘岛。

93 这位官员声称,“在飞过哥打巴鲁后,飞机改变了 航向 ,进入马六甲海峡上空”。

94 冲锋舟操舵手程伟不时调整 航向 ,避开一片片渔网和涌浪,快速接近目标。

95 海远 航向 来都是个老谋深算的人,从高大龙话里藏阄的言语当中,他隐隐约约的感觉到高大龙已经对他起了疑心。

96 为此,国 航向 法院提出管辖异议,请求重审。

97 一位马来西亚军方负责人在接受路透社采访时表示,MH370航班曾低空飞行,并在经过哥打巴鲁后改变 航向 ,向马六甲海峡飞行。

大自然的启示仿生学

近年来，国内外媒体对电磁辐射有害的报道一直未断：意大利每年有400多名儿童患白血病，专家认为病因是受到严重的电磁污染；美国一癌症医疗基金会对一些遭电磁辐射损伤的病人抽样化验，结果表明在高压线附近工作的人，其癌细胞生长速度比一般人快24倍；我国每年出生的2000万儿童中，有35万为缺陷儿，其中25万为智力残缺，有专家认为，电磁辐射是影响因素之一。

电磁辐射的危害真这麼耸人听闻吗？

其实人类一直生活在电磁环境裏。地球本身就是一个大磁场，其表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射。此外，太阳及其他星球也自外层空间源源不断地产生电磁辐射。但天然产生的电磁辐射对人体是没有损害的，对人体构成威胁、对环境造成污染的是人工产生的电磁辐射。

早在168年以前，英国人法拉第就发现了一种奇妙现象：电流通过媒体时可产生电场和磁场，这就是后来被人们称之为电磁感应的现象。19世纪80年代，人们利用电磁感应原理，建立起世界上第一座发电站。从此，人类大步迈进了电磁辐射的应用时代。

从1901年首次开始的全球通讯，到如今移动通信的大面积使用，以及家家必备的彩电、冰箱，电磁辐射的应用已经深入到人类生活的各个方面。在充分享受电磁辐射带来的方便舒适的同时，人们也日渐感受到它的负面效应。如电磁相容中的电磁辐射曾造成导航系统、医疗资讯系统、工业过程式控制制和资讯传输系统的失控，干扰了人们对广播、电视的收听……

听说家用电器、电子设备、移动通讯设备等电器装置，只要处於操作使用状态，它的周围就会存在电磁辐射。又听说电磁辐射可以穿透包括人体在内的多种物质。有人因此将产品电磁辐射产生的污染比喻为“隐形杀手”。那麼电磁辐射对人体健康会造成多大的危害呢？

记者为此采访了北京劳动保护科学研究所教授赵玉峰。

赵教授说：“电磁辐射和电磁污染是两个概念，电磁辐射虽无处不在，无时不在，但电磁污染只有在电磁辐射超过一定强度（即安全卫生标准限值）后，才对人体产生负面效应，导致头疼、失眠、记忆衰退、血压升高或下降、心脏出现界限性异常等症状。如在电磁辐射超强度的环境下长期作业，严重的可能引起部分人员流产、白内障，甚至诱发致癌……”

赵玉峰坦言，电磁辐射对人的影响虽普遍存在，却并不可怕。不同的人或同一人在不同年龄段对电磁辐射的承受能力是不一样的，即使在超标环境下，也不意味著所有人都会得病，因此大可不必对电磁辐射“草木皆兵”。当然，对老人、儿童、孕妇或装有心脏起搏器的病人，对电磁辐射敏感人群及长期在超剂量电磁辐射环境中工作的人应采取防患措施。

针对日常生活中接触电器产品产生的电磁辐射，可能危及健康，中国消费者协会8月6日发出警示：生活中须防电磁辐射。有关专家提醒消费者：

●不要把家用电器摆放得过於集中或经常一起使用，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险中。特别是电视、电脑、电冰箱更不宜集中摆放在卧室裏。

●各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作。如电视、电脑等电器需要较长时间使用时，应注意每一小时离开一次，采用眺望远方或闭上眼睛的方式，以减少眼睛的疲劳程度和所受辐射影响。

●当电器暂停使用时，最好不让它们处於待机状态，因为此时可产生较微弱的电磁场，长时间也会产生辐射积累。

●对各种电器的使用，应保持一定的安全距离。如眼睛离电视荧光屏的距离，一般为荧光屏宽度的5倍左右；微波炉开启后要离开一米远，孕妇和小孩应尽量远离微波炉；手机在使用时，应尽量使头部与手机天线的距离远一些，最好使用分离耳机和话筒接听电话。

●居住、工作在高压线、雷达站、电视台、电磁波发射塔附近的人，佩带心脏起搏器的患者及生活在现代化电器自动化环境中的人，特别是抵抗力较弱的孕妇、儿童、老人等，有条件的应配备阻挡电磁辐射的遮罩防护服。

●电视、电脑等有显示屏的电器设备可安装电磁辐射保护屏，使用者还可配戴防辐射眼镜。显示屏产生的辐射可能导致皮肤乾燥，加速皮肤老化甚至导致皮癌，因此在使用后应及时洗脸。

●手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，为此最好在手机响过一两秒或电话两次铃声间歇中接听电话。

●多吃胡萝卜、番茄、海带、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物，加强肌体抵抗电磁辐射的能力。

“其实，电磁辐射到底对人体健康有没有影响并不是什麼新鲜问题。”中国预防医学科学院研究员李天麟告诉记者，“国内外有关专家学者对电磁辐射的研究及评论已长达半个世纪之久，但由於研究的目的、方法、条件（接触电磁辐射源的距离、时间、生物模型等不同）等因素不一致，目前全球有关专家学者们对电磁辐射生物学效应研究结果和观点也不尽一致。因此，电磁辐射对人体究竟有哪些影响及危害，还需要进一步探讨。”

不过，李天麟认为，作为一个大国，我国有关主管部门应当尽快制定一个全国统一的电磁辐射安全卫生强制性国家标准。以便生产企业能遵循这一标准研制、开发超低电磁辐射的电器、设备，保障消费者的安全。同时将电磁辐射的管理纳入正常的社会环境保护范围，有效地保护消费者、劳动者的合法权益。

记者就制定电磁辐射标准问题采访了几个有关部门，了解到，过去卫生部、电子工业部（现合并到资讯产业部）、国家环保总局、军队等部门，都分别制定过本行业电磁辐射安全的标准，但却没有一个统一的电磁辐射安全强制性国家标准。据悉，目前我国正在著手制定电磁辐射方面的强制性国家标准，今年年底前有望出台。

据国家环保总局专家介绍，目前我国的电磁辐射环境是比较好的，相当於五六十年代时我国面临的水污染、大气污染的情况，有苗头出现，远未到严重的地步。但从现在就要从严管理，未雨绸缪。因为社会经济发展离不开对电磁辐射的应用。若电磁污染到了环境无法忍受的地步，再想进一步发展经济就举步维艰了。

苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由30O0多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。

人类仿生由来已久

自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物界经过长期的进化过程，使它们能适应环境的变化，从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言，在长期的生产实践中，促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此，人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具，从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上，而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性的劳动增加自己的本领。鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。

鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之，三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前，意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。

以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试，可以认为是人类仿生的先驱，也是仿生学的萌芽。

生物在漫长的年代里就是生活在被声音包围的自然界中，它们利用声音寻食，逃避敌害和求偶繁殖。因此，声音是生物赖以生存的一种重要信息。意大利人斯帕兰赞尼很早以前就发现蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行，既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫，但是堵塞蝙蝠的双耳后，它们在黑暗中就寸步难行了。面对这些事实，帕兰赞尼提出了一个使人们难以接受的结论：蝙蝠能用耳朵“看东西”。第一次世界大战结束后，1920年哈台认为蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围。并提出蝙蝠对目标的定位方法与第一次世界大战时郎之万发明的用超声波回波定位的方法相同。遗憾的是，哈台的提示并未引起人们的重视，而工程师们对于蝙蝠具有“回声定位”的技术是难以相信的。直到1983年采用了电子测量器，才完完全全证实蝙蝠就是以发出超声波来定位的。但是这对于早期雷达和声纳的发明已经不能有所帮助了。

另一个事例是人们对于昆虫行为为时过晚的研究。在利奥那多·达·芬奇研究鸟类飞行造出第一个飞行器400年之后，人们经过长期反复的实践，终于在1903年发明了飞机，使人类实现了飞上天空的梦想。由于不断改进，30年后人们的飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类，显示了人类的智慧和才能。但是在继续研制飞行更快更高的飞机时，设计师又碰到了一个难题，就是气体动力学中的颤振现象。当飞机飞行时，机翼发生有害的振动，飞行越快，机翼的颤振越强烈，甚至使机翼折断，造成飞机坠落，许多试飞的飞行员因而丧生。飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究消除有害的颤振现象，经过长时间的努力才找到解决这一难题的方法。就在机翼前缘的远端上安放一个加重装置，这样就把有害的振动消除了。可是，昆虫早在三亿年以前就飞翔在空中了，它们也毫不例外地受到颤振的危害，经过长期的进化，昆虫早已成功地获得防止颤振的方法。生物学家在研究蜻蜓翅膀时，发现在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。如果把翼眼去掉，飞行就变得荡来荡去。实验证明正是翼眼的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消除了颤振的危害，这与设计师高超的发明何等相似。假如设计师们先向昆虫学习翼眼的功用，获得有益于解决颤振的设计思想，就可似避免长期的探索和人员的牺牲了。面对蜻蜓翅膀的翼眼，飞机设计师大有相见恨晚之感！

以上这三个事例发人深省，也使人们受到了很大启发。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，使它们具备了适应内外环境变化的能力。生物界具有许多卓有成效的本领。如体内的生物合成、能量转换、信息的接受和传递、对外界的识别、导航、定向计算和综合等，显示出许多机器所不可比拟的优越之处。生物的小巧、灵敏、快速、高效、可靠和抗干扰性实在令人惊叹不已。

连接生物与技术的桥梁

自从瓦特（James Watt，1736～1819）在1782年发明蒸汽机以后，人们在生产斗争中获得了强大的动力。在工业技术方面基本上解决了能量的转换、控制和利用等问题，从而引起了第一次工业革命，各式各样的机器如雨后春笋般的出现，工业技术的发展极大地扩大和增强了人的体能，使人们从繁重的体力劳动解脱出来。随着技术的发展，人们在蒸汽机以后又经历了电气时代并向自动化时代迈进。

20世纪40年代电子计算机的问世，更是给人类科学技术的宝库增添了可贵的财富，它以可靠和高效的本领处理着人们手头上数以万计的各种信息，使人们从汪洋大海般的数字、信息中解放出来，使用计算机和自动装置可以使人们在繁杂的生产工序面前变得轻松省力，它们准确地调整、控制着生产程序，使产品规格精确。但是，自动控制装置是按人们制定的固定程序进行工作的，这就使它的控制能力具有很大的局限性。自动装置对外界缺乏分析和进行灵活反应的能力，如果发生任何意外的情况，自动装置就要停止工作，甚至发生意外事故，这就是自动装置本身所具有的严重缺点。要克服这种缺点，无非是使机器各部件之间，机器与环境之间能够“通讯”，也就是使自动控制装置具有适应内外环境变化的能力。要解决这一难题，在工程技术中就要解决如何接受、转换。利用和控制信息的问题。因此，信息的利用和控制就成为工业技术发展的一个主要矛盾。如何解决这个矛盾呢？生物界给人类提供了有益的启示。

人类要从生物系统中获得启示，首先需要研究生物和技术装置是否存在着共同的特性。1940年出现的调节理论，将生物与机器在一般意义上进行对比。到1944年，一些科学家已经明确了机器和生物体内的通讯、自动控制与统计力学等一系列的问题上都是一致的。在这样的认识基础上，1947年，一个新的学科——控制论产生了。

控制论（Cybernetics)是从希腊文而来，原意是“掌舵人”。按照控制论的创始人之一维纳（Norbef Wiener,1894～1964)给予控制论的定义是“关于在动物和机器中控制和通讯”的科学。虽然这个定义过于简单，仅仅是维纳关于控制论经典著作的副题，但它直截了当地把人们对生物和机器的认识联系在了一起。

控制论的基本观点认为，动物（尤其是人）与机器（包括各种通讯、控制、计算的自动化装置）之间有一定的共体，也就是在它们具备的控制系统内有某些共同的规律。根据控制论研究表明，各种控制系统的控制过程都包含有信息的传递、变换与加工过程。控制系统工作的正常，取决于信息运 行过程的正常。所谓控制系统是指由被控制的对象及各种控制元件、部件、线路有机地结合成有一定控制功能的整体。从信息的观点来看，控制系统就是一部信息通道的网络或体系。机器与生物体内的控制系统有许多共同之处，于是人们对生物自动系统产生了极大的兴趣，并且采用物理学的、数学的甚至是技术的模型对生物系统开展进一步的研究。因此，控制理论成为联系生物学与工程技术的理论基础。成为沟通生物系统与技术系统的桥梁。

生物体和机器之间确实有很明显的相似之处，这些相似之处可以表现在对生物体研究的不同水平上。由简单的单细胞到复杂的器官系统（如神经系统）都存在着各种调节和自动控制的生理过程。我们可以把生物体看成是一种具有特殊能力的机器，和其它机器的不同就在于生物体还有适应外界环境和自我繁殖的能力。也可以把生物体比作一个自动化的工厂，它的各项功能都遵循着力学的定律；它的各种结构协调地进行工作；它们能对一定的信号和刺激作出定量的反应，而且能像自动控制一样，借助于专门的反馈联系组织以自我控制的方式进行自我调节。例如我们身体内恒定的体温、正常的血压、正常的血糖浓度等都是肌体内复杂的自控制系统进行调节的结果。控制论的产生和发展，为生物系统与技术系统的连接架起了桥梁，使许多工程人员自觉地向生物系统去寻求新的设计思想和原理。于是出现了这样一个趋势，工程师为了和生物学家在共同合作的工程技术领域中获得成果，就主动学习生物科学知识。

仿生学的诞生

随着生产的需要和科学技术的发展，从50年代以来，人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一，自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究，促进了生物学的极大发展，对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。此时模拟生物不再是引人入胜的幻想，而成了可以做到的事实。生物学家和工程师们积极合作，开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列，而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。于是生物学和工程技术学科结合在一起，互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。

仿生学作为一门独立的学科，于1960年9月正式诞生。由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议。会议讨论的中心议题是“分析生物系统所得到的概念能够用到人工制造的信息加工系统的设计上去吗？”斯梯尔为新兴的科学命名为“Bionics”，希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学，1963年我国将“Bionics”译为“仿生学”。斯梯尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统，或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学”。简言之，仿生学就是模仿生物的科学。确切地说，仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征，并把它们应用到技术系统，改善已有的技术工程设备，并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。从生物学的角度来说，仿生学属于“应用生物学”的一个分支；从工程技术方面来看，仿生学根据对生物系统的研究，为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统，为人类造福。

仿生学的研究方法与内容

仿生学是生物学、数学和工程技术学相互渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志：一个巨大的积分符号，把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。这个符号的含义不仅显示出仿生学的组成，而且也概括表达了仿生学的研究途径。

仿生学的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理，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。

仿生学的主要研究方法就是提出模型，进行模拟。其研究程序大致有以下三个阶段：

首先是对生物原型的研究。根据生产实际提出的具体课题，将研究所得的生物资料予以简化，吸收对技术要求有益的内容，取消与生产技术要求无关的因素，得到一个生物模型；第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析，并使其内在的联系抽象化，用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型；最后数学模型制造出可在工程技术上进行实验的实物模型。当然在生物的模拟过程中，不仅仅是简单的仿生，更重要的是在仿生中有创新。经过实践——认识——再实践的多次重复，才能使模拟出来的东西越来越符合生产的需要。这样模拟的结果，使最终建成的机器设备将与生物原型不同，在某些方面甚上超过生物原型的能力。例如今天的飞机在许多方面都超过了鸟类的飞行能力，电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可靠。

仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特点，就是整体性。从仿生学的整体来看，它把生物看成是一个能与内外环境进行联系和控制的复杂系统。它的任务就是研究复杂系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态。生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我复制，它们与外界的联系是密不可分的。生物从环境中获得物质和能量，才能进行生长和繁殖；生物从环境中接受信息，不断地调整和综合，才能适应和进化。长期的进化过程使生物获得结构和功能的统一，局部与整体的协调与统一。仿生学要研究生物体与外界刺激（输入信息）之间的定量关系，即着重于数量关系的统一性，才能进行模拟。为达到此目的，采用任何局部的方法都不能获得满意的效果。因此，仿生学的研究方法必须着重于整体。

仿生学的研究内容是极其丰富多彩的，因为生物界本身就包含着成千上万的种类，它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。自从仿生学问世以来的二十几年内，仿生学的研究得到迅速的发展，且取得了很大的成果。就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生、建筑仿生、化学仿生等。随着现代工程技术的发展，学科分支繁多，在仿生学中相应地开展对口的技术仿生研究。例如：航海部门对水生动物运动的流体力学的研究；航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定位与导航；工程建筑对生物力学的模拟；无线电技术部门对于人神经细胞、感觉器宫和神经网络的模拟；计算机技术对于脑的模拟似及人工智能的研究等。在第一届仿生学会议上发表的比较典型的课题有：“人造神经元有什么特点”、“设计生物计算机中的问题”、“用机器识别图像”、“学习的机器”等。从中可以看出以电子仿生的研究比较广泛。仿生学的研究课题多集中在以下三种生物原型的研究，即动物的感觉器官、神经元、神经系统的整体作用。以后在机械仿生和化学仿生方面的研究也随之开展起来，近些年又出现新的分支，如人体的仿生学、分子仿生学和宇宙仿生学等。

总之，仿生学的研究内容，从模拟微观世界的分子仿生学到宏观的宇宙仿生学包括了更为广泛的内容。而当今的科学技术正是处于一个各种自然科学高度综合和互相交叉、渗透的新时代，仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来，同时对生物学的发展也起了极大的促进作用。在其它学科的渗透和影响下，使生物科学的研究在方法上发生了根本的转变；在内容上也从描述和分析的水平向着精确和定量的方向深化。生物科学的发展又是以仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营养，加速科学的发展。闪此，仿生学的科研显示出无穷的生命力，它的发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献。

仿生学的研究范围

仿生学的研究范围主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。

◇力学仿生，是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可减少航行揣流，提高航速；

◇分子仿生，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物，在田间捕虫笼中用千万分之一微克，便可诱杀雄虫；

◇能量仿生，是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程；

◇信息与控制仿生，是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理，研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。已建立的神经元模型达100种以上，并在此基础上构造出新型计算机。

模仿人类学习过程，制造出一种称为“感知机”的机器，它可以通过训练，改变元件之间联系的权重来进行学习，从而能实现模式识别。此外，它还研究与模拟体内稳态，运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制，以及人-机系统的仿生学方面。

某些文献中，把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生，而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。

仿生学的范围很广，信息与控制仿生是一个主要领域。一方面由于自动化向智能控制发展的需要，另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段，使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究，大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟，生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。

控制与信息仿生和生物控制论关系密切。两者都研究生物系统中的控制和信息过程，都运用生物系统的模型。但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统；而生物控制论则从控制论的一般原理，从技术科学的理论出发，为生物行为寻求解释。

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。其目的不在于直接复制每一个细节，而是要理解生物系统的工作原理，以实现特定功能为中心目的。—般认为，在仿生学研究中存在下列三个相关的方面：生物原型、数学模型和硬件模型。前者是基础，后者是目的，而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。

由于生物系统的复杂性，搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期，而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作，这是限制仿生学发展速度的主要原因。

仿生学的现象

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。

现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。

电鱼与伏特电池

自然界中有许多生物都能产生电，仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼，统称为“电鱼”。

各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生350伏的电压；电鳗能产生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。

电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究， 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。

电鱼这种非凡的本领，引起了人们极大的兴趣。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究，还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。

水母的顺风耳

“燕子低飞行将雨，蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道，生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海，就预示着风暴即将来临。

水母，又叫海蜇，是一种古老的腔肠动物，早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能，每当风暴来临前，它就游向大海避难去了。

原来，在蓝色的海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次)，总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。仿生学家发现，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时，听石就剌激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。

仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。

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