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【名家大讲坛】生物之灵,仿生之心

时间:2020年11月18日 23:07    来源:    作者:    阅读:

生物是万物之源,生活在大地上的生灵都有着自己的独特之处和生存方式。生物繁衍不息,仿生欣欣向荣。11月17日晚8点在缤果大剧院,刘燕老师与众不同地从日常生活出发,与在座学生一起走进仿生学的世界。

很多人会产生疑问?仿生学到底是什么?其实,仿生学就存在我们身边。直升机的生物模型是蜻蜓的翅膀,雷达超声波的生物模型是蝙蝠,这些都是仿生科技。简单来说,仿生学就是模仿生物的特殊本领,来解决机械技术难题的一门学问。

大自然是座知识的宝库,数不尽的发明在自然界中都有着参考样本。从远古时代开始,仿生就深入在我们生活的每个角落。那时我们向自然界学习,编织篮子或者一些手工制造品;在工业时代,人们通过海豚在水中的原理,研发出潜艇;而到了科技时代,人类逐步将视野放在了动物和植物身上,慢慢出现了埃菲尔铁塔、飞机等。从原始的模仿到如今知识时代的分析和创新,人类更想要利用所掌握的手段,增强自身能力。

在谈到仿生的发展时,刘燕老师将仿生学与科技创新一并提出。仿生学与科技创新相辅相成,其中科学的动力来自于求知欲、事物变化规律的探索以及新方法、新工具和新问题。而技术创新的动力来源于人们积累的实践经验和创造欲望,科学发现引发了技术创新。两者虽然有区别但却也有着相关之处,它们皆离不开人、自然和社会,并且互为条件,相互促进。

仿生学来源于生活,作用于生活。除了仿生模拟、仿生需求、仿生模本等,坦克、微型飞行器、电疗等也是在仿生学的基础上得以实现的。还记得泳衣界的“黑科技”——鲨鱼皮泳衣吗?相信大家都有印象吧!利用鲨鱼皮的特性,可以有效的减小一定程度上人的皮肤与水的摩擦力与阻力。在穿上它打破世界记录的光辉下,我们同时也看到了成本高、不公平现象等一系列问题,让我们重新正视仿生学,开始思考仿生学的未来。

星星之所以美,是因为在它的某一颗上有一朵看不见的花。仿生同样也是,它来源于自然,是大自然给我们的馈赠。若以消耗自然而换来的科技发展,那是一种得不偿失的交易。唯有共生,自然繁衍才能生生不息,仿生才能不断前进。


提问环节

问:关于残疾人假肢不方便使用的现实问题,这一直都是困扰大家的难点。请问刘燕老师,仿生学是否能帮助人类解决这个问题,实现人机合一?

:这确实是个非常焦虑的问题,我们原来做的假肢是机械形的,依靠我们身体的带动,从而实现行走。现在的假肢是通过现代的技术手段,用电子控制,从而达到某种效果。从以前的机械控制转为电子控制,人们用电子感受器来通过我们参与身体的机变,来和我们身体的假肢联系,这样使信息反馈到大脑,大脑通过我们的意识来支配这个假肢,通过大脑感知。但要达到完全的人机合一,“感知”方面的问题还在探索中。

问:象形文字是如何创造和发明出来的呢?

:象形文字来源于自然界中的各种现象,比如日字在象形文字中的是一个圈,月字是一个弯弯的形状。其实我们很多创意都来源于生活,却又高于生活。仿生学是一门既古老而又年轻的学科,古老在于生活,年轻在于不断创新,两者融合,这才是仿生学的含义。



(名师课堂办公室:焦怡 秦艺菲)