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大自然向人類傳授靈感

余家駒

事實(shí)證明，作為自然界高等智能動(dòng)物的人類并非萬能，人類的許多創(chuàng)造和設(shè)計(jì)靈感來自自然界的其它生物。100年前飛機(jī)的誕生來自于人類幻想能像鳥類那樣翱翔于藍(lán)天的靈感;汽車誕生后。為了改善其外型，提高其性能，早在上世紀(jì)50年代，美國福特汽車公司的設(shè)計(jì)師們就曾借助潛水艇潛到加勒比海中,觀察魚兒游過舷窗時(shí)留下的優(yōu)美曲線尋找設(shè)計(jì)靈感。當(dāng)時(shí)風(fēng)靡一時(shí)的福特雷鳥敞篷轎車的設(shè)計(jì)靈感說不定就是來自某一種深海鯊魚。隨后出現(xiàn)的奔馳SECcoupe、雷諾Twingo及馬自達(dá)121等也都具備某種動(dòng)物的神態(tài)。

經(jīng)過數(shù)百萬年的進(jìn)化，自然界中的許多物種不僅能讓我們從其外型獲得某種創(chuàng)作上的靈感，而且還能向我們提供一些今天我們在各工程領(lǐng)域內(nèi)所遇難題的解決方案，正如有的科學(xué)家所說的那樣，我們?nèi)祟悜?yīng)該向這些聰明的生物學(xué)習(xí)。舉例來說，螞蟻有助于解決交通模式問題，蜜蜂可讓你借鑒到空氣動(dòng)力學(xué)上的訣竅。英國謝菲爾德大學(xué)的生物學(xué)家弗朗西斯-拉特尼克思曾撰文引用廚蟻覓食來說明這一觀點(diǎn)。他說，從這些覓食的廚蟻極有效率地來來往往運(yùn)送食品的實(shí)踐中，他找到了一個(gè)被他稱為“說來容易解決難”的問題。這些廚蟻設(shè)計(jì)了一個(gè)化學(xué)路徑模式，在這個(gè)模式中三條路徑的結(jié)合點(diǎn)形成了一個(gè)Y。Y的莖干或是通向它的巢穴或是離開它的巢穴，這條莖干也與兩條手臂在一個(gè)廣角上相交，而兩條手臂構(gòu)成了一個(gè)大約60度的小內(nèi)角，廚蟻有著很強(qiáng)的幾何本能,它能夠感覺出多個(gè)角度間的差異而選擇一條正確的路徑。他認(rèn)為，小昆蟲很有可能已經(jīng)設(shè)計(jì)出了很多種解決覓食問題的方案，我們應(yīng)該關(guān)注它們，因?yàn)椤叭说纳钤絹碓揭蕾嚬こ滔到y(tǒng),必須使我們的工程系統(tǒng)有效地運(yùn)行以解決類似的問題”。

美國國家科學(xué)院學(xué)報(bào)也發(fā)表研究報(bào)告指出，蜜蜂與大黃蜂有一些可供人類分享的智能。這些振翅飛行的小昆蟲把空氣動(dòng)力學(xué)帶入了一個(gè)傳統(tǒng)理論無法觸及的領(lǐng)域?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這些小蜂設(shè)計(jì)了一套不同于大多數(shù)飛蟲的飛行系統(tǒng)。一些小昆蟲靠大弧度地?cái)[動(dòng)翅膀來飛行，而蜜蜂的雙翅活動(dòng)的弧度要小得多但振動(dòng)的頻率相當(dāng)高。這種小弧度高速度的翼動(dòng)賦予這些蜜蜂一個(gè)更寬廣的力度，這是其它昆蟲無法享受到的。當(dāng)這類靈感被用于軍事上的時(shí)候，軍事科技便會(huì)產(chǎn)生日新月異的進(jìn)步。比如，烏賊體內(nèi)有能分泌黑色液體的囊狀物，遇到攻擊者便會(huì)釋放出黑色液體，誘使攻擊者上當(dāng)。據(jù)此,潛艇設(shè)計(jì)者們就設(shè)計(jì)出一種酷似袖珍潛艇的魚雷誘餌，既可保持原潛艇的航向和航速繼續(xù)航行，也可模擬噪音、螺旋槳節(jié)拍、聲信號(hào)和多普勒音調(diào)變化，令敵方潛艇或攻擊中的魚雷真假難辨。

為解決超高速殲擊機(jī)駕駛員在突然加速爬升時(shí)因腦部缺血而引起的痛苦，航空設(shè)計(jì)師從長頸鹿身上獲得靈感，設(shè)計(jì)出了抗荷服。眾所周知,長頸鹿是目前世界上最高的動(dòng)物，大腦和心臟的距離約為3米，完全是靠高達(dá)160～260毫米汞柱的血壓把血液送到大腦的。奇怪的是，長頸鹿在飲水時(shí)就不會(huì)因大量血液涌上大腦而發(fā)生腦充血或血管破裂的問題呢?科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，原來是長頸鹿身上的一層厚厚的皮箍住了血管，從而控制了它的血壓。根據(jù)這一原理，設(shè)計(jì)師們便設(shè)計(jì)出這種新穎的“抗荷服”，當(dāng)飛機(jī)加速時(shí)，“抗荷服”既可自動(dòng)壓縮空氣，還能對飛行員的血管產(chǎn)生相應(yīng)的壓力。

你是否想到，人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)靈感竟是來自小小的蝴蝶?當(dāng)受到陽光強(qiáng)烈輻射時(shí)，衛(wèi)星表面的溫度會(huì)高達(dá)2000℃;而在陰影區(qū)域,衛(wèi)星表面的溫度會(huì)下降到零下200℃左右，這對衛(wèi)星上的精密儀器儀表的危害極大。人們發(fā)現(xiàn),蝴蝶身體表面生長著一層細(xì)小的鱗片，這些鱗片有調(diào)節(jié)體溫的作用。每當(dāng)氣溫上升、陽光直射時(shí)，鱗片自動(dòng)張開，以減少陽光的輻射角度，從而減少對陽光熱能的吸收;當(dāng)外界氣溫下降時(shí)，鱗片自動(dòng)閉合，緊貼體表，讓陽光直射鱗片，從而把體溫控制在正常范圍之內(nèi)。科學(xué)家據(jù)此為人造地球衛(wèi)星設(shè)計(jì)了一種猶如蝴蝶鱗片的控溫系統(tǒng)。

1、推論“作為高等智能動(dòng)物的人類并非萬能”的依據(jù)，最準(zhǔn)確的一項(xiàng)是(　 )

A.人類早就有像鳥類那樣翱翔藍(lán)天的遠(yuǎn)大夢想。

B.自然界中的許多物種經(jīng)歷了數(shù)百萬年的進(jìn)化，顯然要比人反應(yīng)靈敏。

C.大自然的其它生物為人類提供許多創(chuàng)造和設(shè)計(jì)的靈感。

D.人的生活越來越依賴工程系統(tǒng)，必須使我們的工程系統(tǒng)有效地運(yùn)行以解決類似的問題。

2.下列說法，符合原文意思的一項(xiàng)是 (　 )

A.上世紀(jì)50年代，美國福特公司設(shè)計(jì)師改善汽車外型時(shí)，確信無疑地受了某種深海鯊魚的啟示，設(shè)計(jì)出了福特雷鳥敞逢轎車。

B.廚蟻能感覺出某個(gè)角度間的差異而選擇一條正確的路徑，這是它幾何本能的顯現(xiàn)。

C.蝴蝶鱗片的開合，有利于調(diào)節(jié)體溫。氣溫上升、陽光直射時(shí)，鱗片張開，可通過減少陽光的輻射角度來減少對陽光熱能的吸收;溫度下降時(shí)，鱗片閉合，借陽光的直射把體溫控制在正常范圍內(nèi)。

D.小弧度高速度的翼動(dòng)賦予小昆蟲一個(gè)更寬廣的力度，當(dāng)這類靈感被用于軍事上的時(shí)候，軍事科技便會(huì)產(chǎn)生日新月異的進(jìn)步。

3.根據(jù)原文的信息，以下推斷恰當(dāng)?shù)囊豁?xiàng)是(　 )

A.由廚蟻的幾何本能可知，小昆蟲已成功地設(shè)計(jì)出了很多種解決覓食難題的方案，人類已經(jīng)開始關(guān)注它們。

B.超高速殲擊駕駛員身穿的“抗荷服”既可自動(dòng)壓縮空氣，又能對飛行員的血管產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，它在飛行加速或勻速飛行時(shí)均可發(fā)揮作用。

C.酷似袖珍潛艇的魚雷誘餌，之所以令敵方潛艇或攻擊中的魚雷真假難辨，是因?yàn)樗误w小、具有隱蔽性，且體內(nèi)能分泌黑色液體的囊狀物。

D.本文解說自然界中的各色動(dòng)物給人類傳授的種.種靈感，這些靈感用于汽車工業(yè)、交通、國防科技及航空事業(yè)，為人類造福。因而人類向大自然學(xué)習(xí)是很有必要的。

答案：

1C 2C 3D

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