仿生學(xué)是模仿生物系統(tǒng)的原理來建造先進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，或者使人造技術(shù)系統(tǒng)具有或類似于生物系統(tǒng)特征的一門科學(xué)。

外文名

Military bionic technology

舉例
概述

模仿生物系統(tǒng)來建造技術(shù)系統(tǒng)

軍事仿生技術(shù)概述

仿生學(xué)是一門交叉邊緣學(xué)科，與之密切相關(guān)的學(xué)科有生物學(xué)、軍事學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等；它又是一門高度綜合的學(xué)科，物質(zhì)科學(xué)、信息科學(xué)、腦與認(rèn)知科學(xué)、數(shù)學(xué)、生命科學(xué)、工程技術(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)甚至經(jīng)濟學(xué)等多學(xué)科相互交叉、滲透；它的研究涉及多水平、多層次；從部分到整體，從分子到生物圈，都是它的研究對象。

軍事仿生學(xué)是仿生學(xué)的一項重要內(nèi)容，是軍事科學(xué)和技術(shù)的一個極具影響力和生命力的研究領(lǐng)域。它是模仿生物系統(tǒng)的原理和特異功能來發(fā)展軍事高技術(shù)，提高武器裝備的性能，發(fā)展軍事戰(zhàn)略技術(shù)，提高軍隊后勤保障的能力。按照軍事用途分類，軍事仿生學(xué)的研究內(nèi)容主要包括軍事技術(shù)仿生、軍事戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)仿生、軍事指揮控制仿生、軍事后勤保障仿生、軍事航天仿生等。

軍事仿生學(xué)：動物和軍事的結(jié)合

一、蜘蛛絲與防彈衣

英國新型防彈衣【資料圖】

蜘

蛛是一種古老的生物，已在自然界生存了4億多年，地球上會織網(wǎng)的蜘蛛有2萬多種。蜘蛛的絲是一種特殊品質(zhì)的材料，迄今為止人類還無法生產(chǎn)出像它那樣具有超強強度和彈性極強的化合物。

美國科學(xué)家經(jīng)過對蛛絲的深入研究，發(fā)現(xiàn)蛛絲更多的奧秘，他們認(rèn)為蛛絲完全可以用來制作防彈衣。首先，蛛絲的延伸力很好，可以延伸到14%，而現(xiàn)在世界上流行的防彈衣使用的材料延伸力不超過4%，一旦超過這個極限就會斷裂。蛛絲這種極強的彈性，對于來自子彈的沖擊能起到很好的緩沖作用，因此它是一種最理想的防彈服裝材料。蛛絲的另一大特點是它不易變脆。實驗證明，蛛絲在零下50～60攝氏度的低溫下才開始變脆，而現(xiàn)行的大多數(shù)聚合物到零下十幾度時就會變脆。如果我們用蛛絲來制作降落傘、防彈衣和其他裝備，那么即使在冰點以下的環(huán)境里這些設(shè)備仍然會具有良好的彈性。

但是蜘蛛太難人工伺養(yǎng)了，因此科學(xué)家考慮用細(xì)菌代替蜘蛛來生產(chǎn)蛛絲，把蜘蛛的織絲基因剪接進(jìn)細(xì)菌的基因，利用細(xì)菌的超強繁殖力就可以生產(chǎn)出大量的蛛絲來。還有一些科學(xué)家考慮，不使用蜘蛛，通過復(fù)制其“紡紗”技術(shù)來得到蜘蛛絲。比如從具有額外蜘蛛絲基因的轉(zhuǎn)基因山羊的奶中提取出纖維，或者利用蠶等其他昆蟲來產(chǎn)生蜘蛛的絲等。

蜘蛛絲彈性好、柔軟，而且穿著舒適，也許在將來的某一天，它會成為全球時裝展示會上最時尚的面料。

二、

蝙蝠

——雷達(dá)

蝙

蝠能夠在黑暗狹窄的山洞里自由飛行、避免碰撞，是因為蝙蝠自身就是一種天然“雷達(dá)”。蝙蝠飛行時發(fā)出一種頻率極高的聲波，這種聲波碰到障礙物會反射回來，它的耳膜就能分辨障礙物的方位距離。每只蝙蝠有其固有的頻率，彼此可分清各自的聲音，不會發(fā)生相互干擾。

雷達(dá)也是這樣。工作時，雷達(dá)天線把發(fā)射機提供的電磁能量向空間某一方向輻射，遇到目標(biāo)時電磁波就會反射回來，并在屏幕上顯示出來。因此，雷達(dá)不僅能確定目標(biāo)的存在，而且還能指出目標(biāo)的方位和距離。

三、

海豚

——潛艇皮膚、X光聲納系統(tǒng)

美國海軍喂養(yǎng)海豚【資料圖】

就

所有表面的數(shù)據(jù)看來，海豚是無法達(dá)到40節(jié)/小時的速度的?？死啄?jīng)過研究后得出結(jié)論，秘密就隱藏在 海豚的皮膚中。因為海豚皮膚的特殊構(gòu)造，它是極度有彈力的。在海豚游動的時候皮膚會發(fā)生震動，減少了游動帶來的"亂流"和摩擦。也就是說，海豚給自己創(chuàng)造了一個周圍小小的真空環(huán)境，這個小環(huán)境減少了摩擦帶來的阻力。一名德國科學(xué)家馬克思·克雷默協(xié)助研制了一種合成的"海豚皮膚"，包裹潛艇、艦艇、魚雷和高速飛機身上，由此提高前進(jìn)速度。

通過一個極度復(fù)雜的，比人工聲納系統(tǒng)更成熟的系統(tǒng)，海豚即使被蒙上眼睛也可以找到一個小如鉛彈的目標(biāo)，分辨出兩塊金屬之間的不同。海豚發(fā)出數(shù)以千計的輕微的滴答聲，連在一起，像是生銹的鉸鏈發(fā)出的聲音。這個聲音從目標(biāo)上反彈回到海豚那，它就可以知道目標(biāo)離自己有多遠(yuǎn)，目標(biāo)有多大，甚至目標(biāo)"是什么"。在水里，人類是無法分辨出聲音發(fā)出的方向的，但是海豚可以。海豚的耳朵是隔熱的，頭部的"聲音窗口"就像立體聲音響接收系統(tǒng)一樣，無論距離長短都能使用。解密這種系統(tǒng)的神秘之處，海軍希望提高自己的聲納系統(tǒng)。

四、蒼蠅——航天事業(yè)

奮進(jìn)號宇宙飛船對接在國際空間站上

令

人討厭的蒼蠅和宏偉的航天事業(yè)，似乎是牛馬不相及，但科學(xué)家注意到聲名狼藉的“逐臭之夫”──蒼 蠅，卻有著驚人的嗅覺：它們能在很遠(yuǎn)的地方發(fā)現(xiàn)微乎其微的氣味。蒼蠅的嗅覺感受器分布在觸角上，每個感受器是一個小腔，它與外界相通，含有感覺神經(jīng)元的嗅覺桿突入其中。由于每個小腔內(nèi)都有上百個神經(jīng)元，所以這種感受器非常靈敏。用各種化學(xué)物質(zhì)的蒸氣作用于蒼蠅的觸角，從頭部神經(jīng)節(jié)引導(dǎo)生物電位時，可記錄到不同氣味的物質(zhì)產(chǎn)生的電信號，并能測量出神經(jīng)脈沖的振幅和頻率。認(rèn)識了蒼蠅嗅覺器官的奧秘之后，科學(xué)家們得到了啟發(fā)，他們利用蒼蠅嗅覺靈敏、快速的特性，仿制成了十分靈敏的小型氣體分析儀。這種儀器現(xiàn)已裝置在航天飛船的座艙內(nèi)正為揭示宇宙奧秘而工作。小型氣體分析儀也可用來測量潛水艇和礦井里的有毒氣體，以便及時發(fā)出警報。

五、老鷹——電子鷹眼

戰(zhàn)鷹掠空。李文俊 攝【資料圖】

老

鷹眼睛的敏銳度在鳥類中名列第一，是人眼的8倍，而且視野非常開闊，雙視的視角可達(dá)320°。翱翔于2000米高空的老鷹，能發(fā)現(xiàn)地面上的黃鼠這樣小的目標(biāo)。

科學(xué)家根據(jù)鷹眼的構(gòu)造和視覺原理，研制出類似鷹眼的搜索和探測系統(tǒng)，即“電子鷹眼”這一先進(jìn)儀器，不僅能使飛行員的視覺得以擴大，視敏度也得以提高，而且還能提高地質(zhì)勘探、海洋救生等項工作的效率。