大自然給我們的啟示(科技方面)

1、大自然給我們的啟示一、科技上的啟示蝴蝶五彩的蝴蝶顏色粲然，如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等，尤其是螢光翼鳳蝶，其后翊在陽光下時而金黃，時而翠綠，有時還由紫變藍?？茖W(xué)家通過對蝴蝶色彩的研究，為軍事防御帶來了極大的稗益。在二戰(zhàn)期間，德軍包圍了列寧格勒，企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防御設(shè)施。蘇聯(lián)昆蟲學(xué)家施萬維奇根據(jù)當時人們對偽裝缺乏認識的情況，提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發(fā)現(xiàn)的道理，在軍事設(shè)施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此，盡管德軍費盡心機，但列寧格勒的軍事基地仍然無恙，為贏得最后的勝利奠定了堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)同樣的原理，后來人們還生產(chǎn)出了迷彩服，大大減少了戰(zhàn)斗中的傷亡。人造衛(wèi)星在太空中由于位置的不斷

2、變化可引起溫度驟然變化，有時溫差可高達兩、三百度，嚴重影響許多儀器的正常工作。科學(xué)家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調(diào)節(jié)體溫的啟發(fā)，將人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)制成了葉片反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式，在每扇窗的轉(zhuǎn)動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲，隨溫度變化可調(diào)節(jié)窗的開合，從而保持了人造衛(wèi)星內(nèi)部溫度的恒定，解決了航天事業(yè)中的一大難題。甲蟲甲蟲自衛(wèi)時，可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”，以迷惑、刺激和驚嚇敵害?？茖W(xué)家將其解剖后發(fā)現(xiàn)甲蟲體內(nèi)有3個小室，分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，瞬間就成為100c的毒液，并迅速射出。這種

3、原理目前已應(yīng)用于軍事技術(shù)中。二戰(zhàn)期間，德國納粹為了戰(zhàn)爭的需要，據(jù)此機理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發(fā)動機，安裝在飛航式導(dǎo)彈上，使之飛行速度加快，安全穩(wěn)定，命中率提高，英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發(fā)研制出了先進的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產(chǎn)生毒劑的化學(xué)物質(zhì)分裝在兩個隔開的容器中，炮彈發(fā)射后隔膜破裂，兩種毒劑中間體在彈體飛行的810秒內(nèi)混合并發(fā)生反應(yīng)，在到達目標的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易于生產(chǎn)、儲存、運輸，安全且不易失效。螢火蟲可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成光能，且轉(zhuǎn)化效率達100%而普通電燈的發(fā)光效率只有6%人們模仿螢火蟲的發(fā)光原理制成的冷光

4、源可將發(fā)光效率提高十幾倍，大大節(jié)約了能量。另外，根據(jù)甲蟲的視動反應(yīng)機制研制成功的空對地速度計已成功地應(yīng)用于航空事業(yè)中。蜻蜓蜻蜓通過翅膀振動可產(chǎn)生不同于周圍大氣的局部不穩(wěn)定氣流，并利用氣流產(chǎn)生的渦流來使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔，不但可向前飛行，還能向后和左右兩側(cè)飛行，具向前飛行速度可達72公里/小時。止匕外，蜻蜓的飛行行為簡單，僅靠兩對翅膀不停地拍打?？茖W(xué)家據(jù)此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研制成功了直升飛機。飛機在高速飛行時，常會引起劇烈振動，甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飛行時安然無恙，于是人們效仿蜻蜓在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。

5、為了研究滑翔飛行和碰撞的空氣動力學(xué)以及其飛行的效率，一個四葉驅(qū)動，用遠程水平儀控制的機動機翼（翅膀）模型被研制，并第一次在風(fēng)洞內(nèi)測試了各項飛行參數(shù)。第二個模型試圖安裝一個以更快頻率飛行的翅膀，達到每秒18次震動的速度。有特色的是，這個模型采用了可變可調(diào)節(jié)前后兩對機翼之間相差的裝置。研究的中心和長遠目標，是要研究使用“翅膀”驅(qū)動的飛機表現(xiàn)，以及與傳統(tǒng)的螺旋推動器驅(qū)動的飛機效率的比較等等。蒼蠅家蠅的特別之處在于它的快速的飛行技術(shù)，這使得它很難被人類抓住。即使在它的后面也很難接近它。它設(shè)想到了每一種情況，非常小心，并能快速移動。那么，它是怎么做到的呢？昆蟲學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，蒼蠅的后翅退化成一對平衡棒。當

6、它飛行時，平衡棒以一定的頻率進行機械振動，可以調(diào)節(jié)翅膀的運動方向，是保持蒼蠅身體平衡導(dǎo)航儀。科學(xué)家據(jù)此原理研制成一代新型導(dǎo)航儀一一振動陀螺儀，大在改進了飛機的飛行性能，可使飛機自動停止危險的滾翻飛行，在機體強烈傾斜時還能自動恢復(fù)平衡，即使是飛機在最復(fù)雜的急轉(zhuǎn)彎時也萬無一失。蒼蠅的復(fù)眼包含4000個可獨立成像的單眼，能看清幾乎360度范圍內(nèi)的物體。在蠅眼的啟示下，人們制成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高分辨率照片的蠅眼照像機，在軍事、醫(yī)學(xué)、航空、航天上被廣泛應(yīng)用。蒼蠅的嗅覺特別靈敏并能對數(shù)十種氣味進行快速分析且可立即作出反應(yīng)?？茖W(xué)家根據(jù)蒼蠅嗅覺器官的結(jié)構(gòu)，把各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成電脈沖

7、的方式，制成了十分靈敏的小型氣體分析儀，目前已廣泛應(yīng)用于宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分，使科研、生產(chǎn)的安全系數(shù)更為準確、可靠。蜂類蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計算出來的一一菱形鈍角109028',銳角70032'完全相同，是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，且容量大、極堅固，令許多專家贊嘆不止。人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料。蜜蜂復(fù)眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片，可利用太陽準確定位?？茖W(xué)家

8、據(jù)此原理研制成功了偏振光導(dǎo)航儀，被廣泛用于航海事業(yè)中。其它昆蟲跳馬蚤的跳躍本領(lǐng)十分高強，航空專家對此進行大最研究，英國一飛機制造公司從其垂直起跳的方式受到啟發(fā)，成功制造出了一種幾乎能垂直起落的鶴式飛機?，F(xiàn)代電視技術(shù)根據(jù)昆蟲單復(fù)眼的構(gòu)造特點，造出了大屏幕彩電，又可將一臺臺小彩電熒光屏組成一個大畫面，且可在同一屏幕上任意位置框出某幾個特定的小畫面，既可播映相同的畫面，又可播映不同的畫面。科學(xué)家根據(jù)昆蟲復(fù)眼的結(jié)構(gòu)特點研制成功的多孔徑光學(xué)系統(tǒng)裝置，更易于搜索到目標，已在國外一些重要武器系統(tǒng)中應(yīng)用。根據(jù)某些水生昆蟲的組成復(fù)眼的單眼之間相互抑制的原理，制成的側(cè)抑制電子模型，用于各類攝影系統(tǒng)，拍出的照片可增

9、強圖像邊緣反差和突出輪廓，還可用來提高雷達的顯示靈敏度，也可用于文字和圖片識別系統(tǒng)的預(yù)處理工作。美國利用昆蟲復(fù)眼加工信息及定向?qū)Ш皆?，研制了具有很大實用價值的仿昆蟲復(fù)眼的末制導(dǎo)導(dǎo)引頭的工程模型。日本利用昆蟲形態(tài)及特性開發(fā)研制了六足機器人等工學(xué)機器和建筑物的新構(gòu)造方式。昆蟲在億萬年的進化過程中，隨著環(huán)境的變遷而逐漸進化，都在不同程度地發(fā)展著各自的生存本領(lǐng)。隨著社會的發(fā)展，人們對昆蟲的各種生命活動掌握得越來越多，越來越意識到昆蟲對人類的重要性，再加上信息技術(shù)特別是計算機新一代生物電子技術(shù)在昆蟲學(xué)上的應(yīng)用，模擬昆蟲的感應(yīng)能力而研制的檢測物質(zhì)種類和濃度的生物傳感器，參照昆蟲神經(jīng)結(jié)構(gòu)開發(fā)的能夠模仿大腦

10、活動的計算機等等一系列的生物技術(shù)工程，將會由科學(xué)家的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實，并進入各個領(lǐng)域，昆蟲將會為人類做出更大的貢獻。豬嘴和防毒面具細心的人回會注意到防毒面具的外形和豬嘴極為相似，這是為什么呢？莫非防毒面具的發(fā)明和豬嘴有關(guān)？事實確實如此。在第一次世界大戰(zhàn)期間，德軍曾與英法聯(lián)軍為爭奪比利時伊泊爾地區(qū)展開激戰(zhàn)，雙方對峙半年之久。1915年，德軍為了打破歐洲戰(zhàn)場長期例持的局面，第一次使用了化學(xué)毒劑。他們在陣地前沿設(shè)置了5730個盛有氯氣的鋼瓶，朝著英法聯(lián)軍陣地的順風(fēng)方向打開瓶蓋，把180噸氯氣釋放出去。頓時，一片綠色煙霧騰起，并以每秒三米的速度向?qū)Ψ降年嚨仫h移，一直擴散到聯(lián)軍陣地縱身達25公里處，結(jié)果致使

11、5萬英法聯(lián)軍士兵中毒死亡，戰(zhàn)場上的大量野生動物也相繼中毒喪命。可是奇怪的是，這一地區(qū)的野豬竟意外的生存下來。這件事引起了科學(xué)家的極大興趣。經(jīng)過實地考察，仔細研究后，終于發(fā)現(xiàn)是野豬喜歡用嘴拱地的習(xí)性，是它們免于一死。當野豬聞到強烈的刺激性氣味后，就用嘴拱地，意圖避氣味的刺激。而泥土被野豬拱動后其顆粒就變得較為松軟，對毒氣起到了過濾和吸附的作用。由于野豬巧妙地利用了大自然賜予它的防毒面具，所以它們能在這場氯氣的浩劫中幸免于難。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們很快就設(shè)計、制造出了第一批防毒面具。但這種防毒面具沒有直接采用泥土作為吸附劑，而是使用吸附能力很強的活性炭，豬嘴的形狀能裝入較多的活性炭。如今盡管吸附劑

12、的性能越來越優(yōu)良，但它酷似豬嘴的基本樣式卻一直沒有改變。魚魚兒在水中有自由來去的本領(lǐng)，人們就模仿魚類的形體造船，以木槳仿鰭。相傳早在大禹時期，我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉(zhuǎn)彎，他們就在船尾上架置木槳。通過反復(fù)的觀察、模仿和實踐，逐漸改成櫓和舵，增加了船的動力，掌握了使船轉(zhuǎn)彎的手段。這樣，即使在波濤滾滾的江河中，人們也能讓船只航行自如。鳥類鳥類的翅膀具有許多特殊功能和結(jié)構(gòu)，使得它們不僅善于飛行，而且會表演許多“特技”，這些特技還是目前人類的技術(shù)難以達到的。小小的蜂鳥是鳥中的“直升機”，它既可以垂直起落，又可以退著飛。在吮吸花蜜時，它不像蜜蜂那樣停落在花上，而是懸停于空中。這是

13、多么巧妙的飛行啊。制造具有蜂鳥飛行特性的垂直起落飛機，已經(jīng)成為許多飛機設(shè)計師夢寐以求的愿望。二、思想上的啟示仙人掌、螞蟻，這些自然的事物隨處可見，因此它們并不稀奇，但你可別小看它們。你是否看過一群小小的螞蟻，在墻壁爬動著？它們時時抬著像沙子一般小的食物，成群結(jié)隊的走動。那細小的身材，生命十分柔弱，只要被人一壓，它的一生，可能就這樣結(jié)束。螞蟻雖然渺小，但非常團結(jié)。一只螞蟻找到食物，由於食物的體積太大，自己無法搬運，它便立刻回巢，通知伙伴，大家一起團結(jié)起來，就能成功了。我們也是一樣，如果不能團結(jié)，像一盤散沙一樣，一點力量都沒有；如果能合作，在做人處世上就能屹立不搖。仙人掌生活在沙漠地區(qū)，那里酷熱無

14、比，還有許多惡毒的猛獸，處境十分危險。但是仙人掌生活在那里許久，卻不見它絕種，這是因為它為了適應(yīng)險惡的環(huán)境，長出了尖銳的刺，使動物們無可奈何。這似乎告訴我們，必須克服困難，外在艱苦的環(huán)境，要靠自己堅強的毅力去解決。俗語說：天下無難事，只怕有心人。就是這個道理。大自然中，給我們的啟示實在太多了，只要用心體會，都能讓我們對生命有更深一層的體認，像仙人掌、螞蟻，不都是很好的例子嗎？三、大自然的啟示綜合篇古人有過一句極為深刻的話：師法自然。說得真棒！大自然給我們上過的課的確很多很多，且一節(jié)比一節(jié)美妙。先請聽三個故事。故事之一：AB本是兩棵無關(guān)的樹，只因被青藤緊緊地纏住，便在不知不覺中長到了一起，而自打

15、長到一起，A樹也就結(jié)出了一種全新的果實，外形仍然是A,但味道卻酷似Bo瞧！大自然多奇妙，就這么一啟發(fā)，園藝學(xué)家就恍然大悟，一舉學(xué)會了嫁接。故事之二：有人為了曬衣服，曾在相距不遠的兩棵樹上拴了鐵絲，久而久之，鐵絲形成了鐵箍也就牢牢地勒進了樹干，硬是在樹上勒出了一道深深的印溝。兩年后，鐵箍更是深深地勒進了樹里，可憐的樹看來是必死無疑了，但奇跡偏偏因此而發(fā)生，那堅強的樹非但沒有勒死，反而站得穩(wěn)穩(wěn)當當?shù)?，硬是把那可怕的鐵箍活活地吞了進去！而這一切恰好被一位絕望之極的老人看到，也就得到了重新活下去的勇氣。老人得的是癌癥！他戰(zhàn)勝病痛活了下來。多活了好幾年，臨去世時他說的最后一句話是：感謝那棵樹！瞧！大自然多深刻，雖然不聲不響，卻能給人超常的力量。故事之三：你知道珍珠的來歷嗎？別看它們瑰麗得像一顆顆星星，可來歷卻像一場極可怕且極漫長的夢。自打一顆小石子突然掉進了珍珠貝那柔嫩的軀體，這可怕的噩夢就開始了！粗礪的石子不分晝夜地折磨著它，刺疼著它，但它堅